Enhanced assessment of technological factors for Ti-6Al-4V and Al-Cu-Mg strength properties

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 4 2021 130 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ а б Рис . 4. Эволюция параметров в зависимости от амплитуды напряжения для образцов ВТ 6 с отверстием 1 и без отверстия 2 ; а – изменение средней температуры и средней пластической осевой деформации ; б – из - менение средней температуры и амплитуды пластической осевой деформации Fig. 4. Evolution of parameters as a function of the stress amplitude for VT6 (Ti-6Al-4V) samples with 1 and without a hole 2 ; а – evolution of the temperature and the plastic mean axial strain; б – evolution of the temperature and the plastic axial strain mplitude Наличие концентратора у образца в виде от - верстия при периодическом деформировании с постоянным средним напряжением в цикле уменьшает величину амплитуды напряжения (  а ), при котором активизируется процесс пласти - ческой деформации материала ( рис . 4, а ), наблю - даются нелинейное изменение средней пластиче - ской осевой деформации и приращение средней температуры диссипативного разогрева образца . Представленная диаграмма дает возмож - ность оценить предел циклической упругости материала ВТ 6 ( рис . 4, а ). Средние значения не - обратимой пластической деформации ( ) p xm  у образцов с отверстием и приращение средней температуры (  T m ) возникают при амплитуде напряжения выше 245 МПа , для гладких образ - цов – при 348 МПа соответственно ( при этом p xm  = 0,015 % ) . Это наблюдение согласуется с известным разупрочняющим воздействием среднего напряжения при усталости металлов , которое обычно оценивается по диаграммам Haigh. При амплитуде напряжения 348 МПа ( рис . 4, а ) средняя составляющая необратимой продольной деформации ( ) p xm  и приращений температуры (  T m ) больше в 16 и 10 раз соответ - ственно у образцов с концентратором , чем у об - разцов без концентратора . Из рис . 4, б также видно , что наличие концен - тратора у образца из сплава ВТ 6 приводит к тому , что амплитуда пластической осевой де - формации имеет более высокое значение у образца с отверстием . При амплитуде напря - жений (  а ), близкой к 400 МПа , происходит увеличение амплитуды необратимых деформа - ций ( ) p xa  на 0,017 % у образцов с концентрато - ром напряжения . Наличие концентратора напряжений при пе - риодическом деформировании образцов симме - тричным циклом напряжений со средней состав - ляющей приводит к уменьшению критического напряжения , при котором активизируются не - обратимые процессы , на 30 %. Это наблюдение согласуется с математическим расчетом , пред - ставленным в разделе « Сравнение эксперимен - тальных данных и результатов математиче - ское моделирования ». Для ответа на вопрос о влиянии концентрато - ра напряжений на диссипативный разогрев и среднее ( амплитудное ) значение деформации в цикле ( вышагивание петли пластического гисте - резиса ) образец из алюминиевого сплава Д 16 со сварным швом и без него нагружался по анало - гичной программе ( рис . 3) со средним напряже - нием в цикле (  m ) и максимальной амплитудой напряжения цикла max ( ) a  , равными 167 МПа .