Simple shear and turbulence in the metals

Abstract

The paper shows that metal in microvolumes behaves as turbulent flow during large plastic deformation under simple shear scheme. This gives a unified explanation of the following effects: saturation of strain hardening; abnormally fast diffusion in the metals under large plastic deformation; specimen lengthening in free end torsion test (known as the Swift effect); equalization of metal properties in different directions after sufficiently many passes of Twist Extrusion.

Изложена гипотеза о вихревом течении металлов при большой пластической деформации по схеме простого сдвига. На ее основе с единой точки зрения дана трактовка следующих эффектов: предела деформационного упрочнения в процессах интенсивной пластической деформации; так называемой аномально быстрой диффузии в пластически деформируемых металлах; удлинения образцов при кручении со свободными концами (Swift effect); выравнивания свойств металлов по различным направлениям при большом числе проходов методом винтовой экструзии. Приведены результаты экспериментов, свидетельствующие в пользу выдвинутой гипотезы.

Висунуто гіпотезу про вихрову течію металів при великій пластичній деформації за схемою простого зсуву. На її основі з єдиної точки зору подано трактування наступних ефектів: межі деформаційного зміцнення в процесах інтенсивної пластичної деформації; так званої аномально швидкої дифузії при пластичнiй деформації; подовження зразків при крученні з вільними кінцями (Swift effect); вирівнювання властивостей металів за різними напрямками при великій кількості проходів методом гвинтової екструзії. Наведено результати експериментів, що свідчать на користь висунутій гіпотезі.