Электромагнитное воздействие и деформационные процессы в металлах

Authors

  • В. И. Сташенко Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
  • О. Б. Скворцов Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН

Keywords:

электропластический эффект, акустическое смягчение, электрическая индукция, механический удар

Abstract

Повышение пластичности и изменение структурных свойств металлов составляется основным приемом при обработке металлов давлением (ОМД). Такое изменение свойств может быть обеспечено как прямым механическим воздействием, так и нагреванием металла. Механическое воздействие также как и нагревание приводят к деформациям (взаимным перемещением) в структуре материал, что сопровождается деформированием, перемещением дислокаций и дефектов, изменением размеров зерна, снижением остаточных напряжений. Энергетическая эффективность внешнего воздействия на обрабатываемую область может быть существенно повышена локализацией такого воздействия во времени и в пространстве, например, применением импульсного ультразвукового воздействия. Еще проще такое локальное воздействие может быть обеспечено использованием технологии с применением электропластического эффекта. Механизмы генерации происходящих при этом процессов связаны с электродинамическими явлениями в металле при пропускании импульсных токов, которые сопровождаются ударными и волновыми деформациями в материале. Такие виброакустические воздействия в свою очередь приводят к снижению сопротивляемости деформированию и структурным изменениям в материале.

References

Скворцов О. Б., Сташенко В. И. Механический отклик проводника на электрический импульс // Вопросы электротехнологии. № 2(39), 2023. С.5–10.

Sprecher A. F., Mannan S. L., Conrad H. On the mechanisms for the electroplastic effect

in metals // Acta Metallurgica, Vol. 34, Issue 7, July 1986. P. 1145–1162.

Kopanev A.A. The nature of the electroplastic effect in metals. Strength Mater 23,

–59 (1991).https://doi.org/10.1007/BF00769953

Jiahao Lui, Dongzhou Jia, Fu Ying, Xiangqing Kong, Zhenlin Lv, Erjun Zeng, Qi Gao, Electroplasticity effects: from mechanism to application // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol - 131 № 5-6, 2023 P. 1–20. DOI 10.1007/s00170-023-12072-y

Liu Y.Z., Meng B., Du M., Wan M. Electroplastic effect and microstructural mechanism

in electrically assisted deformation of nickel-based superalloys // Materials Science and Engineering: A, Vol. 840, 18 April 2022. 142975

Claudio Gennari Enhancement of alloys formability by electroplastic effect // Corso di dottorato di ricerca in ingegneria industriale curricolo: materiali, Università degli Studi di Padova, 2020. 284 p.

Pakhomov M., Pigato M., Calliari I. and Stolyarov V.Electroplastic Effect during Tension and Bending in Duplex Stainless Steel // Materials (Basel). 2023. Jun; 16(11): 4119. doi: 10.3390/ma16114119

Shuai Xu, Xinwei Xiao, Haiming Zhang * and Zhenshan Cui Electroplastic Effects on the Mechanical Responses and Deformation Mechanisms of AZ31 Mg Foils // Materials 2022, 15(4), 1339; https://doi.org/10.3390/ma15041339

Demler E., Diedrich A., Dalinger A., Gerstein G., Herbst S., Zaefferer S., Maier H. J., Changes in Mechanical and Microstructural Properties of Magnesium Alloys Resulting from Superimposed High Current Density Pulses // MSF. 2021. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1016.385

Skvortsov O.B., Stashenko V.I., Troitsky O.A. Electroplastic effect and interaction of an electrical impulse with a conductor. Lett.Mater., 2021, 11(4), P. 473–478. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-4-473-478.

Kozlov A. V., Mordyuk B. N., Chernyashevsky A. V. On the additivity of acoustoplastic and electroplastic effects // Mater. Sci.&Eng.A,190, 1995. – 75–79.

Siu K.W., Liu H., Ngan A. H. W. A universal law for metallurgical effects on acoustoplasticity // Materialia, Volume 5, March 2019, 100214.

Huijie Liu, Yanying Hu, Shuaishuai Du, Huihui Zhao Microstructure characterization

and mechanism of acoustoplastic effect in friction stir welding assisted by ultrasonic vibrations

on the bottom surface of workpieces // Journal of Manufacturing Processes, Vol. 42, June 2019,

P. 159–166

Randy Cheng Investigation of Acoustic Softening and its Application in Ultrasonic Assisted Incremental Sheet Forming // dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy, University of Michigan 2023, 128 p.

Wenju Yang, Zhichao Xu, Feng Xiong, Haolun Yang, Xuefeng Guo and Hongshan San Effect of Ultrasonic Vibration on Tensile Mechanical Properties of Mg-Zn-Y Alloy // Crystals 2024, 14, 39. https://doi.org/10.3390/cryst14010039 https://www.mdpi.com/journal/crystals

Рубаник В.В., Царенко Ю.В., Рубаник В.В.мл., Ворошилов И.В., Самолетов В.Г. Деформация сплавов с памятью формы с воздействием ультразвука и импульсного тока // Международный симпозиум «Перспективные материалы и технологии», 22–26 мая 2017 года, Витебск, Беларусь: материалы симпозиума: в 2 ч. / Витебск: УО «ВГТУ», 2017. Ч.2. –С.256–258.

Yoshiyuki Furuya. Gigacycle Fatigue Properties of High-strength Steel // ISIJ International, Vol. 61 No. 1, 2021. – P. 396–400

Sutton A. P., Todorov T. N, Theory of electroplasticity based on electromagnetic induction // Physical review materials, 2021, Vol: 5, № 11, 113605-1–113605-19, DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.5.113605

Wang Y. et al., Design of Power Supply System Applied for Electroplastic Effect Research of BMGs with Temperature Control Function, 2020 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), Dubrovnik, Croatia, 2020, p. 1-6, doi: 10.1109/I2MTC43012.2020.9129625.

Downloads

Published

2024-10-09

How to Cite

Сташенко, В. И., & Скворцов, О. Б. (2024). Электромагнитное воздействие и деформационные процессы в металлах. Молодёжный вестник Новороссийского филиала Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова, 4(3), 43–50. Retrieved from https://rio-nb-bstu.science/ojs/index.php/vestnik-molod/article/view/315

Issue

Vol. 4 No. 3 (2024)

Section

Машиностроение, приборостроение, транспорт

License

Copyright (c) 2024 Молодёжный вестник Новороссийского филиала Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Copyright information 

Тексты данной электронной статьи защищены (cc) Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Вы можете свободно:

Делиться (You are free: to Share) – копировать, распространять и передавать другим лицам данную электронную книгу при обязательном соблюдении следующих условий:

– Атрибуция (Attribution) – Вы должны атрибутировать произведения (указывать автора и источник) в порядке, предусмотренном автором или лицензиаром (но только так, чтобы никоим образом не подразумевалось, что они поддерживают вас или использование вами данного произведения). 

– Некоммерческое использование (Noncommercial use) – Вы не можете использовать эти произведения в коммерческих целях.

– Без производных произведений – Вы не можете изменять, преобразовывать или брать за основу эту электронную книгу или отдельные произведения. 

 

Licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

To view a copy of this license, visit https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
or send a letter to Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA.

You are free:

to Share — to copy, distribute and transmit the work

Under the following conditions:

Attribution — You must attribute the work in the manner specified by the author or licensor (but not in any way that suggests that they endorse you or your use of the work).

Non-commercial — You may not use this work for commercial purposes.

No Derivative Works — You may not alter, transform, or build upon this work. 

Any of the above conditions can be waived if you get permission from the copyright holder.