Components of energy storage rate during plastic deformation and their identification

• Autorzy: Oliferuk W. , Maj M.

Warianty tytułu

PL

Składniki zdolności magazynowania energii podczas deformacji i ich identyfikacja

• Konferencja: Odkształcalność metali i stopów : VIII konferencja naukowa : 24-27 listopada 2009
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of the present paper is decomposition of energy storage rate into terms related to different mode of deformation. The stored energy is the change in internal energy due to plastic deformation determined after specimen unloading. Hence, this energy describes the state of the cold-worked material. Whereas, the ratio of the stored energy increment to the appropriate increment of plastic work is the measure of energy conversion process. This ratio is called the energy storage rate. Experimental results show that the energy storage rate is dependent on plastic strain. This dependence is influenced by different microscopic deformation mechanisms. It has been shown that the energy storage rate can be presented as a sum of particular components. Each of them is related to the separate internal microscopic mechanism. Two of the components are identified. One of them is the storage rate of statistically stored dislocation energy related to uniform deformation. Another one is connected with non-uniform deformation at the grain level. It is the storage rate of the long range stresses energy and geometrically necessary dislocation energy.

PL

Artykuł jest poświęcony rozkładowi zdolności magazynowania energii na składniki odpowiadające poszczególnym mechanizmom deformacji. Energia zmagazynowana stanowi przyrost energii wewnętrznej podczas odkształcenia plastycznego badanej próbki. Zatem opisuje on stan odkształconego materiału, podczas gdy stosunek przyrostu tej energii do odpowiadającego mu przyrostu pracy plastycznej jest miarą przemiany energii w procesie deformacji. Ów stosunek nazwano zdolnością magazynowania energii. Wykazano eksperymentalnie, że zdolność magazynowania energii jest funkcją odkształcenia plastycznego. Charakter tej funkcji określają mikroskopowe mechanizmy deformacji. W artykule pokazano, że zdolność magazynowania energii można przedstawić w postaci sumy poszczególnych jej składników. Każdy z nich odpowiada określonemu mikroskopowemu mechanizmowi lub określonemu modowi deformacji. Dwa tego typu składniki zidentyfikowano eksperymentalnie. Pierwszy z nich jest związany z generowaniem dyslokacji statystycznie zmagazynowanych i odpowiada odkształceniu jednorodnemu w skali ziarna, drugi - odkształceniu niejednorodnemu w tej skali i jest zdolnością magazynowania energii pola naprężeń dalekiego zasięgu i energii dyslokacji geometrycznie niezbędnych.

Słowa kluczowe

EN

stored energy; non-uniform plastic deformation; geometrically necessary dislocation

PL

energia zmagazynowana; niejednorodna deformacja plastyczna; dyslokacja geometrycznie niezbędna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 54, nr 11
• Strony: 732--735
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Oliferuk W.

autor

Maj M.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa, Politechnika Białostocka, Białystok

Bibliografia

• 1. Chrysochoos A., Maisonneue O., Martin G., Caumon H.: Plastic dissipated work and stored energy. Nucl. Eng. Design 1989, No. 114, p. 323-333.
• 2. Oliferuk W., Świątnicki W. A., Grabski M. W.: Effect of the grain size on the rate of energy storage during the tensile deformation of an austenitic steel. Mater. Sci. Eng. 1995, A197, p. 49-58.
• 3. Oliferuk W., Maj M.: Stress-strain curve and stored energy during uniaxial deformation of polycrystals. Eur. J. Mech. A/Sol. 2009, No. 28, p. 266-272.
• 4. Szczepiński W.: The stored energy in metals and the concept of residual microstresses in plasticity. Arch. Mech. 2001, No. 53, p. 615-629.
• 5. Ashby M. F.: The deformation of plastically non-homogeneous materials. Philos. Mag. 1970, No. 21, p. 399-424.
• 6. Bay B., Hansen N., Hughes D. A., Kuhlmann-Wilsdorf D.: Evolution of fcc. Deformation Structures in Polyslip. Acta metal. Mater. 1992, Vol. 2, No. 40, p. 205-219.
• 7. Kuhlmann-Wilsdorf D.: Theory of plastic-deformation - Properties of low-energy dislocation- structures. Mater. Sci. Eng. 1989, A197, p. 1.