PhD (Physics and Mathematics), senior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
PhD (Engineering), junior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
кандидат технических наук
junior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
младший научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Director of the Research Institute of Advanced Technologies
доктор физико-математических наук, профессор, директор НИИ прогрессивных технологий
Magnesium alloys are promising materials for aviation, automotive engineering, and medicine, however, due to the low resistance to stress corrosion cracking (SCC), their wide application is limited. To create alloys with high resistance to SCC, a comprehensive study of this phenomenon nature is required. Previously, it was suggested that diffusible hydrogen and corrosion products formed on the magnesium surface can play an important role in the SCC mechanism. However, the contribution of each of these factors to the SCC-induced embrittlement of magnesium and its alloys is understudied. Since the influence of diffusible hydrogen on the mechanical properties of metals increases with the strain rate decrease, the study of the strain rate sensitivity of the SCC-susceptibility of magnesium alloys is a critical task. In this work, the authors studied the effect of the strain rate in the range from 5·10−6 to 5·10−4 s−1 on the mechanical properties, the state of the side and fracture surfaces of the as-cast commercially pure magnesium and the AZ31 alloy before and after exposure to a corrosive environment and after removal of corrosion products. The study identified that the preliminary exposure to a corrosive medium leads to the AZ31 alloy embrittlement, but does not affect the mechanical properties and the fracture mode of pure magnesium. The authors found that the AZ31 alloy embrittlement caused by the preliminary exposure to a corrosive medium appears extensively only at the low strain rate and only if the layer of corrosion products is present on the specimens’ surface. The study shows that a change in the strain rate has little effect on the mechanical properties of pure magnesium. The authors concluded that the main cause of the AZ31 alloy embrittlement after soaking in a corrosive medium is the corrosion products layer, which presumably contains the embrittling agents such as hydrogen and residual corrosive medium.
Магниевые сплавы являются перспективными материалами для использования в авиации, автомобилестроении и медицине, однако, вследствие низкой стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН), область их применения ограничена. Для создания сплавов, обладающих высокой стойкостью к КРН, требуется всестороннее изучение природы этого явления. Ранее было высказано предположение, что важную роль в механизме КРН может играть диффузионно-подвижный водород и продукты коррозии, образующиеся на поверхности магния. Однако вклад каждого из этих факторов в охрупчивание магния и его сплавов, вызванное КРН, мало изучен. Поскольку влияние диффузионно-подвижного водорода на механические свойства металлов усиливается с уменьшением скорости деформирования, актуальной задачей является исследование скоростной чувствительности восприимчивости сплавов магния к КРН. В настоящей работе исследовались технически чистый магний в литом состоянии и сплав AZ31: изучалось влияние скорости деформирования в диапазоне от 5·10−6 до 5·10−4 с−1 на механические свойства, состояние боковой поверхности и излома материалов до и после выдержки в коррозионной среде и после удаления продуктов коррозии. Установлено, что предварительная выдержка в коррозионной среде приводит к охрупчиванию сплава AZ31, но не влияет на механические свойства и характер разрушения чистого магния. Обнаружено, что охрупчивание сплава AZ31, вызванное предварительной выдержкой в коррозионной среде, проявляется в полной мере только при низкой скорости деформирования и только в том случае, если на поверхности образцов присутствует слой продуктов коррозии. Показано, что изменение скорости деформирования оказывает незначительное влияние на свойства чистого магния. Сделан вывод о том, что основной причиной охрупчивания сплава AZ31 после выдержки в коррозионной среде является слой продуктов коррозии, который, предположительно, содержит охрупчивающие агенты, такие как водород и остаточная коррозионная среда.