Influence of work hardened layer thickness on the mechanical properties of metals

Problem of metallic material near surface layer plastic yield properties during deformation (monotonic loading, fatigue, creep, wear etc., etc.) has significant theoretical and practical importance. At this time it is determined, that the change of characteristics of plasticity and fracture highly depends on the state of near surface layers, their behaviour and of environment effect. There is also an opinion that any strengthening and fracture theory of metallic material must take into account surface effects. The task of our research was to study the effect of work hardening both on a change of mechanical properties and on the form of monotonous tension diagrams of BCC lattice metals, as well as to define the reasons of these changes.

Seniai žinoma, kad statiškai tempiant KCT gardelę turinčio metalo bandinius susidaro takumo aikštelė. Tačiau visos šio reiškinio priežastys nėra iki galo suprastos ir dabar. Daugumos ankstesnių teorijų, paaiškinančių takumo aikštelės atsiradimą, trūkumas buvo tas, kad nebuvo atsižvelgta į tai, jog plastinė deformacija tempiamo bandinio centre ir paviršiuje vyksta skirtingai. Paviršinio sluoksnio įtaka metalo elgsenai priklauso ne tik nuo metalo savybių, anglies kiekio jame, bet ir nuo irimo stadijos. Todėl svarbu gauti naujų eksperimentinių duomenų apie paviršinio sluoksnio įtaką bendram irimo procesui. Plastinės deformacijos procesų periodiškumas ir stadijiškumas statiškai tempiant metalus su KCT gardele turi būti nagrinėjamas atsižvelgiant į deformavimo metu besikaupiančius pažeidimus. Straipsnyje nagrinėjama statinio tempimo kreivė, temperatūrai viršijus kritinę trapumo temperatūrą Tx. Šiuo atveju irimo procese skiriami į įtrūkimų atsiradimo ir jų plitimo periodai. Paviršinio sluoksnio įtaka metalo mechaninėms savybėms padidėja, jeigu technologiniais sumetimais jis yra sukietinamas. Šiame darbe nagrinėjama, kaip paviršinio sluoksnio sukietinimas veikia plieno 35??, turinčio KCT gardelę, mechanines savybes ir kaip priklausomai nuo sukietinto sluoksnio storio ir apspaudimo laipsnio keičiasi tempimo kreivės forma. Darbe aprašyti reiškiniai, susiję su paviršinio sluoksnio sukietinimu, jo sąveika su nedeformuota centrine bandinio dalimi, paviršiniame sluoksnyje atsiradusiais liekamaisiais įtempiais ir anglies kiekiu pliene. Gauti rezultatai patvirtina hipotezę, kad takumo aikštelės atsiradimas arba išnykimas susijęs su sukietintu kritinio storio paviršiniu sluoksniu.