Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 39 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 1. Образцы для исследования Поверхностный слой образцов представлен двумя вариантами. 1. Образец после травления. С поверхности образца методом размерного химического трав- ления удалено около 350 мкм. 2. Образец с покрытием. На поверхности об- разца после травления сформировано керамиче- ское покрытие толщиной 80 мкм. При исследовании деформированного состо- яния образцов с поверхностным слоем полагают, что полные деформации образца определяются суммарным вкладом деформации поверхностно- го слоя и подложки. Удаление слоя материала с поверхности позволяет определить влияние это- го слоя на сопротивление деформированию. За эталон для сравнения в исследованиях принят образец со снятым поверхностным сло- ем. У такого эталонного образца поверхностный слой соответствует химическому составу, меха- ническим свойствам и структуре подложки. Для определения характеристик деформиро- вания образцы испытывали на универсальной сервогидравлической испытательной машине Instron 8801. Измерения приращения компонен- тов тензора полных деформаций выполнено при помощи штатных экстензометров: №2620-601 «Dynamic Extensometer», «Transverse/Diametral Extensometer» №W-E-404-F. В исследованиях деформированного состо- яния материала определялись относительные максимальные  max x ,  max y и минимальные  min x ,  min y деформации образца в цикле де- формаций при периодическом нагружении по формулам    0 0 ( ) / ; x x x x l l l (1) 0 0 / , ( ) y y y y b b b    (2) где 0 x l – база экстензометра продольных де- формаций (равна 25 мм);  0 x x l l – измене- ние длины образца на базе экстензометра; 0 y b – база экстензометра поперечных дефор- маций;  0 y y b b – изменение толщины рабочей части. База экстензометра поперечных деформа- ций для образцов первой партии определялась толщиной листа за вычетом стравленного слоя ~ 9,3 мм, второй партии после нанесения покры- тия ~ 9,5 мм. При анализе массива экспериментальных данных определяется номер цикла гармониче- ского нагружения, после этого в каждом цикле определяется максимальное и минимальное зна- чение напряжения  max и  min , максимальное и минимальное значение продольной  max ( , x  min ) x и поперечной  max ( , y  min ) y дефор- маций. Таким образом, в цикле нагружения были известны порядковый номер цикла и два компонента деформации для каждого пикового значения напряжения в цикле. Для разделения областей упругого (обрати- мого) и неупругого (упругопластического и не- обратимого) деформирования образец выводит- ся из состояния термодинамического равновесия путем нагружения периодической нагрузкой со ступенчато увеличивающейся амплитудой на- пряжения в цикле так, чтобы момент возникно- вения неравновесного состояния можно было обнаружить по изменению характеристик напря- женно-деформированного состояния. В данной работе, так же как и в работе [12], под неравно- весным состоянием материала понимается такое состояние, при котором активизируются дисси- пативные процессы. Программа нагружений представляет собой последовательность блоков со ступенчато уве- личивающейся амплитудой напряжения. Каж- дый блок содержит 100 циклов нагружения по