Вплив пластичної деформації та тривалого природнього старіння на пружні властивості суперпластичного евтектичного стопу Bi–43 мас.% Sn
В. Ф. Коршак$^{1}$, Ю. О. Шаповалов$^{2}$, П. П. Пал-Валь$^{2}$
$^{1}$Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, майдан Свободи, 4, 61022 Харків, Україна
$^{2}$Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б. І. Вєркіна НАН України, просп. Науки, 47, 61101 Харків, Україна
Отримано: 10.05.2024; остаточний варіант - 24.06.2024. Завантажити: PDF
Виконано дослідження змін динамічного модуля Юнґа типового модельного надпластичного стопу Bi–43 ваг.% Sn в умовах пластичної деформації, якій піддають полікристалічні матеріяли для створення структурно-фазового стану, здатного до прояву ефекту надпластичности. Також вивчено зміни модуля Юнґа в процесі тривалої витримки за кімнатної температури та нормального атмосферного тиску, у результаті якої феноменологічні показники надпластичної течії дослідженого стопу помітно понижуються, але прояв ефекту надпластичности спостерігається. Проведено акустичні міряння з використанням методи подвійного складеного п’єзоелектричного вібратора. Виявлено зростання динамічного модуля Юнґа в результаті стиснення на ≅ 70% на гідравлічному пресі та в процесі старіння як у литих, так і у стиснених зразках. Одержані експериментальні дані проаналізовано з урахуванням раніше одержаних даних про зміни фазового складу стопу в умовах експерименту. Результати аналізи свідчать, що збільшення модуля Юнґа в результаті стиснення зумовлено появою внутрішніх напружень у матеріялі. Зростання модуля Юнґа під час старіння пов’язане, перш за все, з переходом стопу з вихідного метастабільного до рівноважного за кімнатної температури фазового стану. На кінетичних залежностях модуля пружности і у литих, і у стиснених зразків спостерігається гальмування його змін на етапі старіння, коли фазова рівновага у стопі ще не встановилася. Це пояснюється зміною кінетики розпаду α(Sn)-фази (пересиченого твердого розчину Бісмуту в цині), зумовленою появою фазових напружень, пов’язаних з об’ємним ефектом фазового перетворення. Показано, що такі напруження чинять гальмівний вплив на перебіг розпаду.
Ключові слова: евтектичний стоп, надпластичність, пластична деформація, природне старіння, фазовий склад, динамічний модуль Юнґа, внутрішні напруження.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i11/1125.html
PACS: 61.72.Cc, 62.20.de, 62.20.fq, 62.20.mt, 81.40.Cd, 81.40.Lm, 81.70.Bt