Analysis of microscopic phenomena responsible for energy storage rate at the initial stage of plastic deformation

• Autorzy: Maj, M. , Oliferuk, W.

Warianty tytułu

PL

Analiza zjawisk mikroskopowych odpowiedzialnych za zdolność magazynowania energii w początkowym stadium odkształcenia plastycznego

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT'2004 : XVII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVII; 20-24.06.2004; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The energy storage process is characterised by the energy storage rate de(s)/dw(p) as a function of plastic strain epsilon^p (e(s) is stored energy, w(p) is plastic work). At the initial stage of plastic deformation the dependence of de(s)/dw(p) on epsilon^p has a maximum. The present work is devoted to the experimental verification of a hypothesis that the maximum of de(s)/dw(p) can be related to the internal micro-stresses caused by incompatible slip in grains of different orientation. Experiments that make it possible to estimate the influence of internal micro-stresses on the rate of energy storage are presented. The obtained results confirm the hypothesis.

PL

Proces magazynowania energii można opisać zależnością wielkości de(s)/dw(p), zwanej zdolnością magazynowania energii, od odkształcenia plastycznego epsilon^p (e(s) - energia zmagazynowana, w(p) praca odkształcenia plastycznego). W początkowym stadium odkształcenia plastycznego zależność ta ma maksimum. Niniejsza praca jest poświęcona eksperymentalnej weryfikacji hipotezy, według której występowanie maksimum de(s)/dw(p) może być skutkiem mikronaprężeń wewnętrznych powstałych w wyniku niekompatybilnego poślizgu w ziarnach o różnej orientacji. Przedstawiono eksperymenty, które pozwalają pokazać wpływ mikronaprężeń na zdolność magazynowania energii. Uzyskane wyniki potwierdzają postawioną hipotezę.

Słowa kluczowe

PL

magazynowanie energii; odkształcenie plastyczne; mikronaprężenia

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 3
• Strony: 528-531
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Maj, M.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Warsaw

autor

Oliferuk, W.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Warsaw

Bibliografia

• [1] Taylor G. L, Quinney H.: The latent energy remaining in a metal after cold working. Proc. Roy. Soc. A. 143 (1933) 307-326.
• [2] Mason J. J., Rosakis A. J., Ravichandran G.: On the strain and strain ratę dependence of the fraction of plastic work converted to heat: an experimental study using high speed infrared detectors and the Kolsky bar, Mech. of Mater. 17 (1994) 135-145.
• [3] Mandal D., Baker 1.: Determination of the stored energy and recrystallization temperature as a function of depth after rolling of polycrystalline copper, Acta Metali. 33 (1995) 645-650.
• [4] Mandal D., Baker I.: Measurement of the energy of grain boundary geometrically-necessary dislocations in copper, Acta Metali. 33 (1995)831-836.
• [5] Liu X., Karjalainen L. P., Perttula J.: "A method to determine the stored energy during deformation of Nb-bearing steels by torsion test". 7th Inter. Symp. on Ph. Simulation of Casting, Hot Rolling and Welding, Ed.: H. G. Suzuki, T. Sakai and F. Matsuda, (1997) 236- 245.
• [6] Kapoor R., Nemat-Nasser S.: Determination of temperature rise during high strain rate deformation, Mech. of Mater. 27 (1998) 1-12.
• [7] Borbely A., Driver J. H., Ungar T.: An X-ray method for the determination of stored energies in texture components of deformed metals; application to cold worked ultra high purity iron, Acta Mater. 48(2000)2005-2016.
• [8] Zehnder A. T.: A model for the heating due to plastic work,. Mech. Res. Com., 18(1991)23.
• [9] Soós E., Badea L.: A new theory of the stored energy in elastoplasticity and the torsion test, Eur. J. Mech. A/Solids 16 (1997) 467- 500.
• [10] Rosakis P., Rosakis A. J., Ravichandran G., Hodowany J.: A thermodynamic internal variable model for the partition of plastic work into heat and stored energy in metals, J. Mech. Phys. Solids 48 (2000)581-607.
• [11] Oliferuk W., Raniecki B.: Thermodynamic analysis of energy storage rate during uniaxial tensile deformation of polycrystalline metal, Arch. of Metali. 47 (2002) 261-273.
• [12] Chrysochoos A., Maisonneuve O., Martin G., Caumon H., Chezeaux J. C.: Plastic and dissipated work and stored energy, Nuclear Eng. Design 114 (1989) 323-333.
• [13] Oliferuk W., Świątnicki A. Grabski W. M.: Effect of the grain size on the rate of energy storage during the tensile deformation of an austenitic steel, Mat.. Sci. Eng. A 197 (1995) 49.
• [14] Wolfenden A.: The energy stored in polycrystalline copper deformed at room temperature, Acta Metali. 19, (1971) 1373-1377.
• [15] Ashby M. F.: The deformation of plastically non-homogeneous materials, Phil. Mag. 21 (1970) 399-424.
• [16] Oliferuk W., Gadaj S. P., Grabski W. M.: Energy storage during the tensile deformation of armco iron and austenitic steel, Mater. Sci. Eng. 70(1985) 131-141.