Вплив попередньої деформації в інтервалі мікропластичности на характеристики міцности надпластичного евтектичного стопу Bi–43% мас. Sn

В. Ф. Коршак

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

Отримано: 27.12.2022; остаточний варіант - 05.02.2023. Завантажити: PDF

Вивчено зміни властивостей міцности надпластичного евтектичного стопу Bi–43% мас. Sn, зумовлені повторюваним розтягом в інтервалі мікропластичної деформації. Механічні випробування проведено в режимі активного навантаження. Відносні видовження зразків стопу не перевищували 3$\cdot10^{-3}$. Експерименти проведено з використанням тензометричного методу вимірювань при кімнатній температурі. Умови навантаження узгоджували з умовами прояву стопом ефекту надпластичности, які було встановлено в окремих експериментах. Досліджували стоп, отриманий в лабораторних умовах шляхом лиття на масивну мідну підкладку. Зливки були стиснені на гідравлічному пресі на $\approx$ 70% безпосередньо після лиття і потім зістарені протягом 12 діб. Залежність напруження $\sigma$ від відносного видовження $\varepsilon$ свідчить про знеміцнення досліджуваного стопу в результаті повторюваної мікропластичної деформації і подальшої витримки зразків у розвантаженому стані. Під час витримки після розвантаження спостерігається непружне стиснення зразків. Це виявляє наявність у матеріялі внутрішніх напружень, величина яких є достатньою для здійснення його пластичної течії. Стверджується, що виникнення таких напружень пов’язане, зокрема, з наявністю у структурі стопу пересиченої $\alpha$(Sn)-фази, яка формується в умовах швидкої кристалізації. За допомогою теоретичних розрахунків показано, що розпад цієї фази при переході стопу до фазового стану, рівноважного при більш низьких, порівняно з евтектичною, температурах, супроводжується зростанням питомого об’єму матеріялу. Здійсненню цього перетворення перешкоджає жорсткий каркас зерен $\beta$(Bi)-фази, що виникає при кристалізації. Дія зовнішнього механічного напруження розтягу обумовлює релаксацію внутрішніх напружень і протікання початкових стадій розпаду пересиченого твердого розчину на основі олова, що супроводжується зниженням міцности стопу.

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

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i02/0251.html

PACS: 61.66.Dk, 62.20.Fe, 62.20.fq, 62.40.+I, 81.16.Rf, 81.30.Mh


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. В. Ф. Коршак, Р. І. Воронцова, Ю. І. Бойко, Металлофиз. новейшие тех-нол.,43, № 3: 339 (2021). Crossref
  2. В. M. Aржавитин, В. Ф. Коршак, Металлофиз. новейшие технол., 23, № 11: 1525 (2001).
  3. В. M. Aржавитин, В. Ф. Коршак, А. Ф. Сиренко, Физ. мет. металловед., 94, № 3: 80 (2002).
  4. В. М. Аржавитин, В. Ф. Коршак, Физ. мет. металловед., 97, № 1: 96 (2004).
  5. В. Ф. Коршак, В. М. Аржавитин, А. Л. Самсоник, П. В. Матейченко, Изв. РАН. Сер. физ., 69, № 9: 1374 (2005).
  6. В. Ф. Коршак, В. М. Аржавитин, Физ. мет. металловед., 100, № 4: 96 (2005).
  7. В. Ф. Коршак, П. В. Матейченко, Ю. А. Шаповалов, Физ. мет. металловед., 115, № 12: 1318 (2014). Crossref
  8. В. С. Золотаревский, Механические свойства металлов (Москва: Металлу-ргия: 1983).
  9. Н. А. Смоланов, Н. Е. Фомин, 3-я Всесоюзная научная конференция «Зако-номерности формирования структуры сплавов эвтектического типа» (Днепропетровск: 1986), с.190.
  10. В. Ф. Коршак, Металлофиз. новейшие технол., 39, № 6: 839 (2017).
  11. Ю. Н. Таран, И. С. Мирошниченко, Рост и дефекты металлических крис-таллов (Киев: Наукова думка: 1972).
  12. Р. И. Кузнецова, О. А. Кайбышев, Докл. АН СССР, 257, № 4: 863 (1981).
  13. М. Хансен, К. Андерко, Структуры двойных сплавов (Москва: Металлур-гиздат: 1962).
  14. J. A. Lee and G. V. Raynor, Proc. Phys. Soc. B, 67: 737 (1954). Crossref
  15. Г. В. Самсонов, Свойства элементов. Ч. 1.Физические свойства (Москва: Металлургия: 1976).