?
The effect of annealing on the mechanical properties of copper and copper‑nickel alloys under high strain rate
Проведены эксперименты по сжатию цилиндрических образцов из чистой меди и медно-никелевого сплава (Cu–19 ат. % Ni) с высокими скоростями деформации (в диапазоне от 10³ до 2 × 10⁴ с⁻¹) с использованием метода разрезного стержня Гопкинсона. Исследовано поведение образцов как в исходном состоянии, так и после отжига. Построены кривые деформирования сплавов в зависимости от скорости деформации, а также определены напряжения пластического течения при истинной деформации 20 %. Показано, что зависимость напряжения пластического течения от скорости деформации в диапазоне 10³–2 × 10⁴ с⁻¹ является слабой; в этом интервале не наблюдается роста предела текучести при увеличении скорости деформации. При снижении концентрации примесей в отожженной меди с 0,1 до 0,03 мас. % также не зафиксировано повышения предела текучести с ростом скорости деформации. Предел текучести сплавов снижается с повышением температуры отжига, однако для отожженной меди со средним и крупным размером зерна эти значения различаются не более чем на 10 %. Методами электронной и оптической микроскопии выявлено уменьшение размера зерен в направлении, перпендикулярном оси деформации, а также рост плотности дислокаций внутри зерен. Полученные результаты позволяют предположить, что слабая скоростная чувствительность, вероятно, обусловлена отсутствием процессов двойникования и рекристаллизации в ходе деформации. Показано хорошее соответствие между экспериментальными данными (полученными тензометрическим методом) и результатами конечно-элементного моделирования, выполненного с использованием кривых деформирования, определенных по стандартному методу Кольского.