Порівняння двох підходів до моделювання границі пружності сплавів WC–Co під час розтягування

Abstract

Завдання наукового дослідження полягає в тому, щоб пояснити отриману за допомогою рівнянь механіки термопружності композитів теоретичну залежність для границі пружності з погляду дислокаційних уявлень про пластичні деформації, що виникають в реальних твердих сплавах WC–Cо. Для цього проведено порівняння отриманого розв’язку модельної задачі про взаємодію гвинтової дислокації з зернами WC в твердих сплавах WC–Cо з оцінкою границі пружності цих сплавів, виконаною за допомогою рівнянь термопружності двофазних композитів. Встановлено, що теоретична залежність умовної границі пружності для сплаву WC–25%Co практично збігається з виразом для оцінки знизу границі текучості за наявності смуги зсуву в суміжних площинах кристалічної ґратки під час розтягування. Отже, створені з використанням традиційної механіки пружних композитів математичні моделі є фізично правдоподібними і можуть бути розвинутими. Їх застосування дасть змогу проводити контроль точності вимірювання деформаційних характеристик промислових марок твердих сплавів.

Задача научного исследования заключается в том, чтобы объяснить полученную с помощью уравнений механики термоупругости композитов теоретическую зависимость для предела упругости с точки зрения дислокационных представлений о пластических деформациях, возникающих в реальных твердых сплавах WC–Cо. Для этого проведено сравнение полученного решения модельной задачи о взаимодействии винтовой дислокации с зернами WC в твердых сплавах WC–Cо с оценкой предела упругости этих сплавов, выполненной с помощью уравнений термоупругости двухфазных композитов. Установлено, что теоретическая зависимость условной границы упругости для сплава WC–25%Co практически совпадает с выражением для оценки снизу предела текучести при наличии полосы сдвига в смежных плоскостях кристаллической решетки при растяжении. Таким образом, созданные с использованием традиционной механіки упругих композитов математические модели являются физически правдоподобными и могут быть развитыми. Их применение позволит проводить контроль точности измерения деформационных характеристик промышленных марок твердых сплавов.

The task of the scientific study is to explain the theoretical dependence obtained from the equations of the mechanics of thermoelasticity of composites for the elastic limit from the point of view of dislocation concepts of plastic deformations arising in real WC–Co hardmetals. To do this, we compare the solution of the model problem for the interaction of a screw dislocation with WC grains in WC–Co hardmetal with an estimate of the elastic limit of these alloys, carried out using the equations of thermoelasticity of two-phase composites. It is established that the theoretical dependence of the conditional elasticity limit for the WC– 25%Co alloy practically coincides with the expression for estimating the yield point from below in the presence of a shear band in adjacent planes of the crystal lattice under tension. Thus, mathematical models created using the traditional mechanics of elastic composites are physically plausible and can be developed. Their application will allow controlling the accuracy of measuring the deformation characteristics of industrial grades of hardmetals.