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