Эволюция температурного поля в процессе деформирования и разрушения образцов крупнокристаллического и ультрамелкозернистого титана

Аннотация

Проведено исследование деформации и эволюции температурных полей в плоских образцах из титана ВТ1-0, находящегося в крупнокристаллическом (КК) и наноструктурированном/ультрамелкозернистом (НС/УМЗ) состояниях, и титанового сплава ВТ6. НС/УМЗ титан ВТ1-0 имеет в два раза выше пределы текучести и прочности по сравнению с крупнокристаллическим состоянием и сопоставимы с характеристиками сплава ВТ6. Обнаружено, что величина предельной степени деформации до разрушения образцов НС/УМЗ титана при растяжении с постоянной скоростью деформации 6,5-10-3 с-1 уменьшается в два раза. В области макроскопической локализации пластической деформации происходит резкое увеличение температуры, достигающей максимальных значений в зоне формирования трещины. Резкий рост температуры в зоне локализации пластических деформаций и образования трещины наблюдается в образцах как с КК структурой, так и в НС/УМЗ состоянии. Сопоставление экспериментальных данных о распределении температуры на поверхностях деформированных образцов КК и НС/УМЗ титана свидетельствует о том, что макроскопическая пластическая деформация развивается более однородно в титане ВТ1-0 в НС/УМЗ состоянии. При одинаковых условиях нагружения скорость тепловыделения выше для образцов титана в НС/УМЗ состоянии.