Умный поиск 


1_2022_s_7

Название статьи УДАРНОЕ ИНДЕНТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ОБЛАСТИ МАЛЫХ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ
Авторы

А.П. КРЕНЬ, д-р техн. наук, доц., заведующий лабораторией контактно-динамических методов контроля, Институт прикладной физики НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Год 2022
Номер журнала 1(58)
Страницы 56–63
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 620.17, 539.3
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2022-1-58-56-63
Аннотация Целью работы является изучение и описание особенностей поведения металлов при ударном нагружении в области упругопластического перехода — при деформациях, не превышающих 3–4 %, которые являются характерными для измерения твердости материалов при динамическом индентировании. Установлено, что до достижения состояния полной пластичности превышение динамической твердости над статической не может быть объяснено только ростом скорости деформации и требует учета упругих свойств материала. Показано, что к существенному повышению динамической твердости материала приводит увеличение предела текучести и доли упругой деформации. Это вызвано особенностью измерений, заключающейся в фиксировании значения предударной энергии, которая распределяется между упругим и пластическим вдавливанием в зависимости от характеристик материала: предела текучести, модуля упругости, коэффициента деформационного упрочнения.
Ключевые слова индентирование, металлы, деформация, удар, упругопластичность
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Tirupataiah, Y. A comprehensive analysis of the static indentation process / Y. Tirupataiah, G. Sundararajan // Materials Science and Engineering. — 1987. — Vol. 91. — Pp. 169–180. — DOI: https://doi.org/10.1016/0025-5416(87)90295-3.
  2. Oliver, W.C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / W.C. Oliver, G.M. Pharr // Journal of Materials Research. — 1992. — Vol. 7, iss. 6. — Pp. 1564–1583. — DOI: https://doi.org/10.1557/JMR.1992.1564.
  3. VanLandingham, M.R. Review of instrumented indentation / M.R. VanLandingham // Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. — 2003. — Vol. 108, no. 4. — Pp. 249–265. — DOI: https://doi.org/10.6028/jres.108.024.
  4. Bahr, D.F. Plastic zone and pileup around large indentations / D.F. Bahr, W.W. Gerberich // Metallurgical and Materials Transactions A. — 1996. — Vol. 27, iss. 12. — Pp. 3793–3800. — DOI: https://doi.org/10.1007/BF02595628.
  5. Mok, C.H. The dynamic stress-strain relation of metals as determined from impact tests with a hard ball / C.H. Mok, J. Duffy // International Journal of Mechanical Sciences. — 1965. — Vol. 7, iss. 5. — Pp. 355–366. — DOI: https://doi.org/10.1016/0020-7403(65)90064-0.
  6. Lu, J. Dynamic indentation for determining the strain rate sensitivity of metals / J. Lu, S. Suresh, G. Ravichandran // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. — 2003. — Vol. 51, iss. 11–12. — Pp. 1923–1938. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmps.2003.09.007.
  7. Koeppel, B.J. Dynamic Indentation Hardness of Metals / B.J. Koeppel, G. Subhash // IUTAM Symposium on micro- and macrostructural aspects of thermoplasticity: Proc. of the IUTAM Symposium, Bochum, 25–29 Aug. 1997 / eds.: O.T. Bruhns, E. Stein. — Dordrecht, 1997. — Vol. 62. — Pp. 447–456. — DOI: https://doi.org/10.1007/0-306-46936-7_43.
  8. Sundararajan, G. The localization of plastic flow under dynamic indentation conditions: I. Experimental results / G. Sundararajan, Y. Tirupataiah //Acta Materialia. — 2006. — Vol. 54, iss. 3. — Pp. 565–575. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2005.09.022.
  9. Tabor, D. The hardness of metals / D. Tabor. — Oxford: Clarendon Press, 1951. — 176 p.
  10. Johnson, K.L. Contact Mechanics / K.L. Johnson. — Cambridge: Cambridge University Press, 1985. — DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781139171731.
  11. Mesarovic, S.Dj. Spherical indentation of elastic–plastic solids / S.Dj. Mesarovic, N.A. Fleck // Proc. of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences. — 1999. — Vol. 455, iss. 1987. — Pp. 2707–2728. — DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.1999.0423.
  12. Kren, A.P. Determination of the physic and mechanical characteristics of isotropic pyrolitic graphite by dynamic indentation method / A.P. Kren, T.A. Protasenya // Russian Journal of Nondestructive Testing. — 2014. — Vol. 50, iss. 7. — Pp. 419–425. — DOI: https://doi.org/10.1134/S1061830914070079.
  13. Kren, A.P. Determination of the critical stress intensity factor of glass under conditions of elastic contact by the dynamic indentation method / A.P. Kren // Strength of Materials. — 2009. — Vol. 41, iss. 6. — Pp. 628–636. — DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-009-9172-x.
  14. Wu, C.-Y. Rebound behaviour of spheres for plastic impacts / C.-Y. Wu, L.-Y. Li, C. Thornton // International Journal of Impact Engineering. — 2003. — Vol. 28, iss. 9. — Pp. 929–946. — DOI:
    https://doi.org/10.1016/S0734-743X(03)00014-9.
  15. Alcalá, J. Reassessing spherical indentation: Contact regimes and mechanical property extractions / J. Alcalá, D. Esqué-De Los Ojos // International Journal of Solids and Structures. — 2010. — Vol. 47, iss. 20. — Pp. 2714–2732. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2010.05.025.
  16. Gao, X.-L. Two New Expanding Cavity Models for Indentation Deformations of Elastic Strain-Hardening Materials / X.-L. Gao, X.N. Jing, G. Subhash // International Journal of Solids and Structures. — 2006. — Vol. 43, iss. 7–8. — Pp. 2193–2208. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2005.03.062.
  17. Kren, A.P. Determination of the Strain-Hardening Exponent of a Metallic Material by Low-Speed Impact Indentation / A.P. Kren, V.A. Rudnitskii // Russian Metallurgy (Metally). — 2019. — Vol. 2019, iss. 4. — Pp. 478–483. — DOI: https://doi.org/10.1134/S0036029519040220.