Знеміцнення метастабільних евтектичних стопів за повторного навантажування в області мікропластичності

В. Ф. Коршак, Р. І. Воронцова, Ю. І. Бойко

Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, пл. Свободи, 4, 61022 Харків, Україна

Отримано: 27.07.2020; остаточний варіант - 31.12.2020. Завантажити: PDF

Досліджено вплив мікропластичної деформації на характеристики міцності евтектичного стопу Sn–38% мас. Pb. Проведені механічні випробування зразків стопу за повторного розтягування до відносних видовжень, що не перевищують 3$\cdot10^3$. Деформацію зразків визначали за допомогою тензометричного методу вимірювань. Експерименти проведено в режимі активного навантажування за кімнатної температури, за якої стоп проявляє надпластичні властивості. Досліджено стоп у трьох різних станах, що відрізняються тривалістю природного старіння. Отримані залежності напруження від величини відносного видовження зразків свідчать про істотне знеміцнення досліджуваного стопу на відміну від зміцнення металевих матеріалів, що зазвичай спостерігається за подібних умов механічних випробувань. В усіх випадках після розвантажування спостерігається суттєве стиснення зразків протягом деякого проміжку часу, що свідчить про наявність у матеріалі значних внутрішніх напружень. Причини знеміцнення обговорюються з урахуванням раніше отриманих даних щодо зміни значень внутрішнього тертя і модуля Юнга стопу після циклічного деформування в області мікропластичності в режимі резонансних згинних коливань. Зроблено висновок про те, що знеміцнення стопу обумовлено релаксацією внутрішніх напружень і протіканням структурно-фазових перетворень в умовах зовнішнього навантажування зразків. Зміни коефіцієнта деформаційного зміцнення, що спостерігаються в роботі, можуть свідчити про метастабільність фазового стану стопу і реалізацію в усіх досліджуваних випадках початкових стадій розпаду пересичених твердих розчинів, стимульованого зовнішнім механічним напруженням розтягу.

Ключові слова: знеміцнення, повторне навантаження, евтектичний стоп, надпластичність, внутрішні напруження, фазові перетворення.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i03/0339.html

PACS: 61.66.Dk, 62.20.fq, 62.40.+i, 64.60.My, 64.75.Nx, 81.16.Rf, 81.40.Lm


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. М. В. Грабский, Структурная сверхпластичность металлов (Москва: Металлургия: 1975).
  2. И. И. Новиков, В. К. Портной, Сверхпластичность сплавов с ультрамелким зерном (Москва: Металлургия: 1981).
  3. А. А. Пресняков, Р. К. Аубакирова, Сверхпластичность металлических материалов (Алма-Ата: Наука: 1982).
  4. О. А. Кайбышев, Сверхпластичность промышленных сплавов (Москва: Металлургия: 1984).
  5. Е. Н. Чумаченко, О. М. Смирнов, М. А. Цепин, Сверхпластичность: материалы, теория, технологии (Москва: КомКнига: 2005).
  6. Terence G. Langdon, J. Mater. Sci., 44: 5998 (2009). Crossref
  7. A. Zhilyaev and A. Pshenichnyuk, Superplasticity and Grain Boundaries in Ultrafinegrained Materials (Cambridge: Cambridge International Science Publishing Ltd.: 2011). Crossref
  8. В. M. Aржавитин, В. Ф. Коршак, Металлофиз. новейшие технол., 23, № 11: 1525 (2001).
  9. В. M. Aржавитин, В. Ф. Коршак, А. Ф. Сиренко, Физ. мет. металловед., 94, № 3: 80 (2002).
  10. В. М. Аржавитин, В. Ф. Коршак, Физ. мет. металловед., 97, № 1: 96 (2004).
  11. В. Ф. Коршак, В. М. Аржавитин, А. Л. Самсоник, П. В. Матейченко, Известия РАН. Серия физическая, 69, № 9: 1374 (2005).
  12. В. Ф. Коршак, В. М. Аржавитин, Физ. мет. металловед., 100, № 4: 96 (2005).
  13. В. С. Золотаревский, Механические свойства металлов (Москва: Металлургия: 1983).
  14. В. Ф. Коршак, Ю. А. Шаповалов, А. Л. Самсоник, П. В. Матейченко, Физ. мет. металловед., 113, № 2: 201 (2012). Crossref
  15. В. Ф. Коршак, Ю. А. Шаповалов, П. П. Паль-Валь, П. В. Матейченко, Известия РАН. Серия физическая, 75, № 10: 1428 (2011). Crossref
  16. K. Mori, K. N. Ishihara, and P. H. Shinghu, Mater. Sci. Eng., 78, Iss. 2: 157 (1986). Crossref
  17. В. Ф. Коршак, А. П. Крышталь, П. В. Матейченко, А. Ф. Сиренко, Известия РАН. Серия физическая, 71, № 12: 1723 (2007). Crossref
  18. Б. Е. Уоррен, Б. Л. Авербах, Современные физические методы исследований в металловедении (Москва: ГОНТИ: 1958), с. 109.
  19. В. Ф. Коршак, Металлофиз. новейшие технол., 39, № 6: 839 (2017). Crossref
  20. В. Ф. Коршак, В. С. Крыловский, Р. И. Воронцова, Тези VIII Міжнародної наукової конференції «Фізичні явища в твердих тілах» (11–14 грудня, 2007) (Харків: 2007), с. 9.
  21. В. Ф. Коршак, Ю. А. Шаповалов, Н. Н. Васеленко, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 12: 1633 (2015). Crossref
  22. Физическое металловедение. Т. 3. Физико-механические свойства металлов и сплавов (Ред. Р. У. Кан, П. Хаазен) (Москва: Металлургия: 1987).