Развивается подход к построению определяющих уравнений для предсказания формирования тонкого слоя материала с сильно измененной микроструктурой вблизи поверхностей с высокими удельными силами трения в процессах обработки материалов давлением. Подход основан на коэффициенте интенсивности скорости деформации. Предложено уравнение, связывающее толщину отмеченного слоя и коэффициента интенсивности скорости деформации. Установлено условие подобия, выполнение которого позволяет получить слой одинаковой толщины в соответствующих точках поверхностей трения в эксперименте и модели. При этом степень неоднородности деформации и, как следствие, степень неоднородности свойств материала зависят от масштабного фактора. В качестве примера рассмотрена осадка тонкого слоя между параллельными плитами. Предполагая справедливым предложенное уравнение, установлена связь между параметрами процесса осадки и толщиной слоя материала с сильно измененной микроструктурой.

The paper develops an approach to formulation of constitutive equations for predicting the microstructure formation in a thin material layer near surfaces with high specific friction forces under plastic working. The approach is based on the use of the strain rate intensity factor. An equation relating the layer thickness to the strain rate intensity factor is proposed. A similarity condition that provides the same layer thickness at appropriate friction surface points in full-scale and model experiments is derived. The condition implies that the degree of strain inhomogeneity and hence the degree of inhomogeneity of material properties depends on the scale factor. As an example, upsetting of a thin layer between parallel plates is considered. Assuming validity of the proposed equation, a relationship is established between the parameters of upsetting and the layer thickness with grossly changed microstructure.