Chƣơng 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT SIÊU DẺO
4.4. Ảnh hƣởng của các thông số công nghệ đến ứng suất chảy và độ giãn dà
4.4.6. Bàn luận kết quả
- Khi kéo đẳng nhiệt vật liệu Ti-5Al-3Mo-1,5V đã đƣợc chuẩn bị trƣớc về mặt tổ chức trƣớc có cỡ hạt trung bình 0,9 m ở khoảng nhiệt độ biến dạng
(800 900) o
C và tốc độ biến dạng (10-3 9.10-3
) s-1 đã xuất hiện hiện tƣợng siêu dẻo với độ giãn dài lớn (từ vài trăm % đến trên 1000 %) và ứng suất chảy nhỏ hơn nhiều giới hạn chảy của vật liệu ở cùng nhiệt độ (chỉ bằng khoảng từ 6 đến 17 %).
- Trong miền khảo sát thì ứng suất chảy của vật liệu giảm khi nhiệt độ biến dạng tăng hoặc tốc độ biến dạng giảm. Có thể giải thích hiện tƣợng này nhƣ sau: khi nhiệt độ tăng, ứng suất chảy của vật liệu giảm xuống đúng theo tính chất vật lý của các loại vật liệu kim loại nói chung; cịn khi tốc độ biến dạng giảm, ở nhiệt độ cao vật liệu có đủ thời gian để xảy ra q trình thích ứng khuyếch tán (Accommodation) tạo ra các bề mặt biên giới hạt trơn tru hơn thuận lợi cho quá trình trƣợt của các hạt do vậy ứng suất giảm.
- Trong miền khảo sát, độ giãn dài tƣơng đối tăng khi nhiệt độ biến dạng tăng hoặc tốc độ biến dạng giảm, tuy nhiên ở vùng nhiệt độ gần 900 o
C, độ giãn dài tƣơng đối bắt đầu có xu hƣớng giảm khi nhiệt độ tiếp tục tăng. Đối với hợp kim Ti-5Al-3Mo-1,5V thì nhiệt độ chuyển biến pha (α+β)↔β trong khoảng (920 960) o
C, ở vùng nhiệt độ chuyển biến pha độ lớn của hạt bắt đầu tăng mạnh không phù hợp cho biến dạng siêu dẻo, do vậy vật liệu bị kéo đứt nhƣ biến dạng kéo nóng thơng thƣờng. Thực nghiệm cũng đã thử kéo vật liệu này ở nhiệt độ 950 oC, tốc độ biến dạng 10-3 s-1 cho thấy độ giãn dài tƣơng đối chỉ đạt khoảng 300% (hình 4.12).
Hình 4.12. Giản đồ kéo đẳng nhiệt ở 950 oC, ̇= 10-3 s-1
Nhƣ vậy ở cùng một nhiệt độ biến dạng, tốc độ biến dạng càng nhỏ thì ứng suất càng nhỏ và độ giãn dài tƣơng đối càng lớn. Tuy nhiên tốc độ biến dạng quá nhỏ thì thời gian gia công kéo dài, giảm năng suất, đồng thời tổ chức hạt cũng lớn lên theo thời gian nung, vật liệu bị oxi hóa bề mặt do tiếp xúc với khơng khí dẫn đến độ giãn dài tƣơng đối có xu hƣớng giảm.