ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 1 2024 40 ТЕХНОЛОГИЯ изменениях температуры и скорости деформации изменение предела текучести можно описать законом простого нагружения [16, 17]: 0 0 ( ) m T ⎛ ε ⎞ σ ε = σ ⎜ ⎟ ⎝ ε ⎠ , (1) где ε0 – деформация, соответствующая напряжению σ0; ε – текущее значение деформации; m – коэффициент деформационного упрочнения, равный 0,3Т ′ (где T ′ – гомологическая температура обрабатываемого материала). Однако уравнение (1) не может быть использовано для определения предела текучести для высокодинамичных процессов резания (к которым относится высокоскоростное фрезерование) ввиду того, что оно не учитывает влияния изменений температуры деформации и скорости деформации на изменение величины предела текучести. Кроме того, температура деформации и скорость деформации оказывают совместное влияние на изменение величины предела текучести, а не являются свободными множителями, как это утверждается в ряде работ [18, 19]. Влияние температуры и скорости деформации в различных уравнениях по моделированию изменения предела текучести учитывается введением соответствующих множителей. В частности, в настоящее время наиболее популярная модель пластичности Джонсона – Кука, определяющая поведение материала при упрочнении, учитывает влияние скорости деформации на изменение предела текучести с помощью коэффициента динамичности Кε [17, 20]. Однако в уравнении Джонсона – Кука коэффициент динамичности не зависит от изменения температуры [21], в то время как экспериментальные данные, полученные рядом ученых [16, 22, 23], подтверждают совместное влияние скорости деформации и температуры на коэффициент динамичности (рис. 1). На графике (рис. 1) представлены эмпирические результаты, описывающие влияние на значение коэффициента динамичности таких факторов, как скорость деформации и гомологическая температура, а также аппроксимированные для тех же условий значения для модели пластичности Джонсона – Кука [21]. В опытах скорость деформации изменялась в 1000 и 2000 раз, а изменение гомологической температуры достигалось за счет различных материалов обработки (медь, сталь, свинец, алюминий). Для исследования была выбрана группа алюминиевых сплавов Д16Т, АМг6 и 2024-Т3, поскольку они обладают близкими физическими свойствами и могут применяться для изготовления топливных баков в авиаракетостроительной отрасли. Проводимые в настоящем исследовании расчеты выполнялись на основе зависимостей изменения действительного предела прочности от температуры при высокотемпературных испытаниях алюминиевых сплавов (табл. 1) [18, 19]. На основании табл. 1 были построены графики зависимости изменения предела прочности от температуры испытания (рис. 2). Полученные графики были аппроксимированы с помощью экспоненциальной кривой с точностью 0,9351 для сплава Д16Т и 0,9544 для сплава АМг6М, что дает удовлетворительные результаты. Экспоненциальная экстраполяРис. 1. Зависимость коэффициента динамичности от гомологической температуры [21, 24] Fig. 1. Dependence of the dynamic factor on the homologous temperature [21, 24] По данным Розенберга–Еремина Модель Джонсона– Кука
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1