Применение метода сеток при изучении процессов равноканального углового прессования магниевых сплавов

Автор: Скрябина Н.Е., Аптуков В.Н., Романов П.В., Фрушар Д.

Журнал: Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика @vestnik-pnrpu-mechanics

Статья в выпуске: 3, 2015 года.

Бесплатный доступ

Оптимальной формой хранения водорода с точки зрения эффективности и безопасности являются гидриды металлов. Среди перспективных материалов для реализации такого подхода особого внимания заслуживают магний и сплавы на его основе, которые способны обратимо поглощать водород в количестве, удовлетворяющем требованию DOE. Подготовка материалов для насыщения водородом сводится к измельчению его структуры путем интенсивной пластической деформации, что позволяет значительно улучшить кинетику реакции за счет увеличения удельной доли поверхностей раздела в образце. Для магниевых сплавов повышения сорбционных характеристик можно достичь, используя равноканальное угловое прессование (РКУП). В ходе операции РКУП происходит изменение микроструктуры, которое сопровождается образованием ярко выраженной текстуры. Оптимизация свойств материала в процессе операции РКУП заключается в следующем: формирование ультрамелкозернистой структуры с большим количеством большеугловых границ зерен (именно в этом случае качественно изменяются свойства материалов), обеспечение однородности свойств по всему объему образца, что особенно существенно для последующего насыщения водородом полученной заготовки. Поскольку в большинстве случаев деформация РКУП должна применяться два и более раз, для повышения реакционной способности материала необходимо регулировать также и температуру деформации, чтобы избежать необратимого растрескивания образца. Анализ деформаций, полученных образцом после операции РКУП, проводится различными способами: инженерные оценки, численное моделирование, экспериментальные методы. В данной статье при изучении характера деформирования образца использовали метод сеток.

Еще

Равноканальное угловое прессование, магниевые сплавы, метод сеток, анализ деформаций, температура

Короткий адрес: https://sciup.org/146211566

IDR: 146211566   |   DOI: 10.15593/perm.mech/2015.3.10

Список литературы Применение метода сеток при изучении процессов равноканального углового прессования магниевых сплавов

  • Тарасов Б.П., Лотоцкий Б.П., Яртысь В.А. Проблема хранения водорода и перспективы использования гидридов для аккумулирования водорода//Рос. хим. журн. -2006. -Т. 1, № 6. -С. 34-48.
  • Critical assessment and thermodynam-ic modeling of Mg-H system/K. Zeng, T. Klassen, W. Oelerich, R. Bormann//Int. J. Hyd. Energy. -1999. -Vol. 24. -P. 989-1004.
  • The formation and decomposition of magnesium hydride/B. Vigeholm, J. Kjøller, B. Larsen, A.S. Pedersen//J. Less-Common Metals. -1983. -Vol. 89. -P. 135-144.
  • Valiev R.Z., Langdon T.G. Principles of equal channel angular pressing as a pro-cessing tool for grain refinement//Prog. Mat. Sci. -2006. -Vol. 51. -P. 881-981.
  • Equal channel angular pressing of magnesium alloy AZ31/K. Xia, J.T.Wang, X. Wu, G. Chen, M. Gurvan//Mater. Sci. Eng. -2005. -Vol. 410. -P. 324-327.
  • Realization of high strength and high ductility for AZ61 magnesium alloy by severe warm working/Y. Yoshida, K. Arai, S. Itoh, S. Kamado, Y. Kojyma//Sci. Tech. Adv. Mater. -2005. -Vol. 6. -P. 185-194.
  • Microstructure, texture and mechanical properties of the magnesium alloy AZ31 processed by ECAP/Y. Estrin, S.B. Yi, H.-G. Brokmeier, Z. Zuberova, S.C. Yoon, H.S. Kim, R.J. Hellmig//Int. J. Mater. Res. -2008. -Vol. 99. -P. 50-55.
  • Kassner M.E., Barrabes S.R. New developments in geometric dynamic recrystal-lization//Mater. Sci. Eng. A. -2005. -Vols. 410-411. -P. 152-155.
  • Скрябина Н.Е., Аптуков В.Н., Романов П.В., Фрушар Д. Влияние равноканального углового прессования на механические свойства и микроструктуру образцов магниевых сплавов//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2014. -№ 3. -С. 113-128.
  • The effect of ball milling and equal channel angular pressing on the hydrogen absorption/desorption properties of Mg-4.95 wt% Zn-0.71 wt% Zr (ZK60) alloy/V.M. Skripnyuk, E. Rabkin, Y. Estrin, R. Lapovok//Acta Materialia. -2004. -Vol. 52. -P. 405-414.
  • Grain refinement and super plasticity in a magnesium alloy processed by equal-channel angular pressing/Y. Miyahara, K. Matsubara, Z. Horita, T.G. Langdon//Metallurgical and Materials Transactions A. -2005. -Vol. 36A. -P. 1705-1711.
  • Estrin Y., Hellming R. Improving the properties of magnesium alloys by equal channel angular pressing//Metal Science and Heat Treatment, 48. -2006. -№ 11-12. -P. 504-507.
  • Fatigue and tensile behavior of cast, hot-rolled, and severely plastically deformed AZ31 magnesium alloy/Z. Zuberova, L. Kunz, T.T. Lamark, Y. Estrin, M. Janecek//Metallurgical and Materials Transactions A. -2007. -Vol. 38A. -P. 1934-1940.
  • Evolution of texture in a magnesium alloy processed by ECAP through dies with different angles/R.B. Figueiredo, I.J. Beyerlein, A.P. Zhilyaev, T.G. Langdon//Materials Science and Engineering A. -2010. -Vol. 527. -P. 1709-1718.
  • Исследование физико-механических свойств ультрамелкозернистых магниевых сплавов после интенсивной пластической деформации/А.А. Козулин, В.А. Скрипняк, В.А. Красновейкин, В.В. Скрипняк, А.К. Каравацкий//Известия высших учебных заведений. Физика. -2014. -Т. 57, № 9. -С. 98-104.
  • Дель Г.Д., Новиков Н.А. Метод делительных сеток. -М.: Машиностроение, 1979.
  • Лурье А.И. Нелинейная теория упругости. -М.: Наука, 1980.
  • Выбор параметров нагружения титановых образцов при динамическом канально-угловом прессовании/И.К. Суглобова, Е.В. Ильина, А.Н. Шипачев, С.А. Зелепугин//Вестник Том. гос. ун-та. Математика и механика. -2011. -№ 2(14). -С. 111-116.
  • Segal V.M. Slip line solutions, deformation mode and loading history during equal channel angular extrusion//Materials Science and Engineering A. -2003. -Vol. 345. -P. 36-46.
  • Полухин Г.И., Гун Г.Я., Галкин А.М. Сопротивление материалов пластической деформации. -М.: Металлургия, 1976.
  • Седов Л.И. Механика сплошных сред. -М.: Наука, 1973.
  • Скрябина Н.Е., Аптуков В.Н., Романов П.В. Механические свойства образцов магниевых сплавов до и после операции РКУП//Вестник Тамбов. ун-та. Серия: Естественные и технические науки. -2013. -Т. 18. -Вып. 4. -С. 1901-1903.
  • Томсон Е.Г., Янг С.Г., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. -М.: Машиностроение, 1969.
  • Резников А.Н. Теплофизика процессов резания. -М.: Машиностроение, 1970.
Еще
Статья научная