Механічна поведінка поруватого та спіненого алюмінію в умовах стиснення: визначення ключових механічних характеристик

О. В. Бякова$^{1}$, А. О. Власов$^{1}$, М. В. Семенов$^{1}$, О. В. Зацарна$^{2}$, С. В. Гнилоскуренко$^{3}$

$^{1}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 23.07.2017. Завантажити: PDF

В роботі висвітлено новітні унормовані рекомендації стосовно механічних випробувань високопоруватого та спіненого алюмінію, які є придатними для аналізу механічної поведінки цих матеріялів в умовах стиснення та отримання надійних та відтворюваних результатів, істотно необхідних для вирішення задач інженерної практики. З урахуванням особливостей деформаційних кривих, притаманних комірчастій структурі високопоруватого та спіненого алюмінію, надано відомості щодо визначення їхніх ключових механічних характеристик. Особливу увагу приділено неоднорідному характеру деформації зазначених матеріялів, що спричиняє зміни у структурній цупкості, а також формі та довжині ділянки плато на кривій «напруження–деформація». Застосування унормованих рекомендацій було продемонстровано із застосуванням декількох видів спіненого алюмінію, виготовленого за різними технологічними процедурами. З урахуванням висвітлених рекомендацій зареєстровано істотний вплив технологічних додатків на мікромеханізм деформації та, як наслідок, на механічну поведінку спіненого алюмінію в цілому, що пояснюється забрудненням матеріялу стінок між комірками сторонніми продуктами реакцій.

Ключові слова: пористі метали, металеві піни, випробування на стиск, квазистатичне навантаження.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v39/i10/1363.html

PACS: 61.43.Gt, 62.20.D-, 81.05.Rm, 81.40.Jj, 81.40.Lm, 81.70.Bt, 83.80.Iz


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. F. Ashby, A. G. Evans, N. A. Fleck, L. J. Gibson, J. W. Hutchinson, and H. N. G Wadley, Metal Foams: A Design Guide (Boston: Butterworth Heinemann: 2000).
  2. J. Banhart, Prog. Mater. Sci., 46, No. 6: 559 (2001). Crossref
  3. L. J. Gibson and M. F. Ashby, Cellular Solids: Structure and Properties (Cambridge: Cambridge University Press: 1997).
  4. V. Crupi, G. Epasto, and E. Guglielmino, Metals, 1, No. 1: 98 (2011). Crossref
  5. J. Banhart, Adv. Eng. Mater., 15, No. 3: 82 (2013). Crossref
  6. T. Nakamura, S. V. Gnyloskurenko, K. Sakamoto, A. V. Byakova, and R. Ishikava, Mater. Trans., 43, No. 5: 1191 (2002). Crossref
  7. S. V. Gnyloskurenko, T. Nakamura, A. V. Byakova, Y. N. Podrezov, R. Ishikawa, and M. Maeda, Can. Metall. Q, 44, No. 1: 7 (2005). Crossref
  8. O. V. Byakova, A. A. Vlasov, S. V. Gnyloskurenko, and I. Kartuzov, Sposib Oderzhannya Spinenykh Zlyvkiv z Alyuminiyu ta Alyuminiyevykh Splaviv (Method for Making the Blocks of Foamed Aluminium/Aluminium Alloys): Patent 104367UA. MKI, C22C 1/08, 21/00 (Publ. 27. 01. 14, Bul. No. 2) (2014) (in Ukrainian).
  9. L. J. Gibson, Ann. Rev. Mater. Sci., 30: 191 (2000). Crossref
  10. D. Kritz, B. Foroughi, R. Faure, and H. P. Degisher, Mater. Sci. Technol., 16, Nos. 7–8: 792 (2000). Crossref
  11. A. E. Markaki and T. W. Clyne, Acta Mater., 49, No. 9: 1677 (2001). Crossref
  12. A. Byakova, S. Gnyloskurenko, A. Sirko, Y. Milman, and T. Nakamura, Mater. Trans., 47, No. 9: 2131 (2006). Crossref
  13. A. V. Byakova, S. V. Gnyloskurenko, and T. Nakamura, Metals, 2, No. 2: 95 (2012). Crossref
  14. A. Byakova, I. Kartuzov, S. Gnyloskurenko, and T. Nakamura, Adv. Mater. Sci. Eng., 2014: 9 (2014). Crossref
  15. U. Ramamurty and A. Paul, Acta Mater., 52, 4:869 (2004). Crossref
  16. R. Pippan, C. Motz, B. Kriszt, B. Zettl, H. Mayer, S. Stanzl-Tschegg, F. Simancik, and J. Kovacik, Handbook of Cellular Metals: Production, Processing, Applications (Eds. H.-P. Degischer and B. Kriszt) (Weinheim, Germany: Wiley VCH: 2002), p. 179.
  17. U. Martin, U. Mosler, D. Lehmhus, A. Müler, and G. Heinzel, Proc. of Porous Metals and Metal Foaming Technology MetFoam-2005 (Sept. 21–23, 2005) (Kyoto: JIM: 2006), p. 495.
  18. Y. Sugimura, J. Meyer, M. Y. He, H. Bart-Smith, J. Grenstedt, and A. G. Evans, Acta Mater., 45, No. 12: 5245 (1997). Crossref
  19. A. E. Simone and L. J. Gibsons, Acta Mater., 46, No. 11: 3929 (1998). Crossref
  20. H. Harders, K. Huper, and J. Rösler, Acta Mater., 53, No. 5: 1335 (2005). Crossref
  21. I. Jeon and T. Asahina, Acta Mater., 53, No. 12: 3415 (2005). Crossref
  22. H. Toda, N. Kuroda, T. Ohgaki, M. Kobayashi, T. Akahori, M. Niinomi, T. Kobayashi, K. Uesugi, K. Makii, and Y. Aruga, Proc. of Porous Metals and Metal Foaming Technology MetFoam-2005 (Sept. 21–23, 2005) (Kyoto: JIM: 2006), p. 409.
  23. T. Mukai, H. Kanahashi, T. Miyoshi, M. Mabuchi, T. G. Nieh, and K. Higashi, Scr. Mater., 40, No. 8: 921 (1999). Crossref
  24. A. Paul and U. Ramamurty, Mater. Sci. Eng. A, 281, Nos. 1–2: 1 (2000). Crossref
  25. K. A. Dannemann and J. Lankford Jr., Mater. Sci. Eng. A, 293, Nos. 1–2: 157 (2000). Crossref
  26. U. Krupp, J. Aegerter, A. Ohrndorf, T. Guillen, A. Danninger, T. Hipke, J. Hohlfeld, and M. Reinfried, Proc. of Porous Metals and Metallic Foams MetFoam-2007 (Sept. 5–7, 2007) (Montreal: DEStech Publications, Inc.: 2007), p. 407.