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

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 4 2021 131 MATERIAL SCIENCE На рис . 5 показано , что в образце материа - ла Д 16 с концентратором напряжений ( сварным швом ) увеличение средней пластической дефор - мации ( вышагивание петли пластического ги - стерезиса ) и нагрев , вызванный пластичностью , происходят намного раньше , чем у гладких об - разцов ( без концентратора напряжений ). Напом - ним , что эти результаты соответствуют фиксиро - ванному среднему напряжению  m = 167 МПа . Так , из рис . 5, а видно , что у образцов Д 16 со сварным швом средние значения необратимой пластической деформации ( ) p xm  и приращение средней температуры (  T m ) возникают при ам - плитуде напряжения выше 80 МПа , для гладких образцов – при 130 МПа соответственно ( при этом p xm  = 0,02 % ) . Приращение средней и ам - плитудной составляющих температуры происхо - дит с минимальным расхождением до амплиту - ды напряжений 100 МПа . При амплитуде напряжения 130 МПа ( рис . 4, а ) средняя состав - ляющая необратимой продольной деформации ( ) p xm  и приращений температуры (  T m ) больше в 30 раз и в 2 раза соответственно у образцов со сварным швом , чем у образцов без сварного шва . Из рис . 5, б также видно , что сварной шов у образца сплава Д 16 приводит к тому , что ампли - туда пластической осевой деформации имеет бо - лее высокое значение у образца с концентрато - ром . При амплитуде напряжений (  а ), близкой к 160 МПа , происходит увеличение амплитуды не - обратимых деформаций ( ) p xa  на 0,03 % у образ - цов с концентратором напряжения . При периодическом деформировании образ - цов со сварным швом симметричным циклом на - пряжений со средней составляющей приводит к уменьшению критического напряжения на 38 %. Для образцов сплава Д 16 была проведена проверка кинетики изменения средней пласти - ческой деформации и средней температуры при циклировании на третьем шаге программы ( см . рис . 3) с постоянной амплитудой цикла напряже - ния  а = 167 МПа ( рис . 6). Для гладкого образца Д 16 ( рис . 6, а ) среднее значение температуры монотонно росло при ци - клировании ( с  T m = 0,4 °C до  T m = 0,67 °C) при постоянной амплитуде напряжения  а = 167 МПа . При этом значение осевой пластической дефор - мации оставалось постоянным p xm  » 1 %. В то же время для образца Д 16 со сварным швом среднее значение температуры падало при ци - клировании ( с  T m = 0,8 °C до  T m = 0,55 °C) при постоянной амплитуде напряжения  а = = 167 МПа . При этом значение осевой пластиче - а б Рис . 5. Эволюция параметров в зависимости от амплитуды напряжения для образцов Д 16 со сварным швом 1 и без шва 2 ; а – изменение средней температуры и средней пластической осевой деформации ; б – изменение средней температуры и амплитуды пластической осевой деформации Fig. 5. Evolution of parameters as a function of the stress amplitude for D16 (Al-Cu-Mg) samples with 1 and without a weld 2 ; а – evolution of the temperature and the average plastic axial strain; б – evolution of the temperature and the plastic axial strain amplitude