Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), leading researcher of laboratory of strength physics, professor of Chair “Deformable solid mechanics”
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физики прочности, профессор кафедры «Механика деформируемого твердого тела»
postgraduate student of laboratory of strength physics
аспирант лаборатории физики прочности
PhD (Engineering), junior researcher of laboratory of strength physics, assistant professor of Chair “Theoretical and applied mechanics”
кандидат технических наук, младший научный сотрудник лаборатории физики прочности, доцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика»
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Head of laboratory of strength physics, professor of Chair “Strength and design”
доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физики прочности, профессор кафедры «Теория прочности и проектирования»
The paper presents the study of the influence of hydrogen enrichment of D1 aluminum alloy using the electrolytic method on the plastic flow localization. The study was carried out on the aluminum alloy samples before and after hydrogen addition using the three-electrode electrochemical cell. It is determined that hydrogen influences significantly the mechanical properties and plastic flow curves of the material under the study. The analysis of deformation curves staging showed the existence of the following stages of plastic flow: the stage of linear deformation hardening, the stage of parabolic deformation (Tailor) hardening and the stage of pre-destruction. To determine and visualize the zones of localized deformation, the authors used the method of digital speckle images correlation allowing getting the deformation quantitative characteristics, i.e. defining the displacement vector field in flat sample during the tension and then calculating the plastic distortion tensor components (the local stretching εxx, the shift εxy and the turn ωz). When using this methodology in the process of sample loading, the images of deformation evolution and the character of its localization in a deformable sample at various stages of deformation hardening in the initial state and after hydrogen-saturation during 100 hours were determined. The information on the regularities of distribution of the fronts of plastic deformation localization within the material under the study is important for the detailed study of the process of aluminum alloys plastic flow. The study of this process allows predicting at the early stages the area of deformation neck formation and determining the place of future material destruction. Using the X-ray spectrographic microanalysis, the authors got the information on the existence of hardening intermetallic particles.
В работе исследовано влияние насыщения водородом алюминиевого сплава марки Д1 электролитическим методом на локализацию пластического течения. Исследования проводились на образцах алюминиевого сплава до и после легирования водородом с использованием трехэлектродной электрохимической ячейки. Было установлено, что водород оказывает значительное влияние на механические свойства и кривые пластического течения рассматриваемого материала. Анализ стадийности деформационных кривых показал наличие следующих стадий пластического течения: стадия линейного деформационного упрочнения, стадия параболического деформационного (тейлоровского) упрочнения и стадия предразрушения. Для выявления и визуализации зон локализованной деформации был использован метод корреляции цифровых спекл-изображений, позволяющий получить количественные характеристики деформации, т. е. определить поле векторов смещения в плоском образце при растяжении и далее рассчитать компоненты тензора пластической дисторсии (локальные удлинения εxx, сдвиг εxy и поворот ωz). При использовании данной методики в процессе нагружения образца были определены картины эволюции деформации и характер ее локализации в деформируемом образце на разных стадиях деформационного упрочнения в исходном состоянии и после насыщения водородом в течение 100 ч. Информация о закономерностях распространения фронтов локализации пластической деформации в рассматриваемом материале является важной для более детального изучения процесса пластического течения алюминиевых сплавов. Изучение данного процесса позволяет на ранних стадиях спрогнозировать область формирования деформационной шейки и определить место будущего разрушения материала. С помощью микрорентгеноспектрального анализа получена информация о наличии упрочняющих интерметаллидных частиц.