Отправить статью по E-mail ИЗУЧЕНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВА Д1 МЕТОДОМ КОРЕЛЯЦИИ ЦИФРОВЫХ СПЕКЛ-ИЗОБРАЖЕНИЙ
- Авторы: Баранникова С.А.1, Ли Ю.В.2, Бочкарева А.В.3, Зуев Л.Б.1
-
Учреждения:
- Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
- Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск
- Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск
- Выпуск: № 2 (2016)
- Страницы: 11-16
- Раздел: Технические науки
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/298
- DOI: https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-11-16
- ID: 298
Цитировать
Полный текст
Аннотация
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.
Об авторах
Светлана Александровна Баранникова
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, ТомскНациональный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Автор, ответственный за переписку.
Email: bsa@ispms.tsc.ru
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физики прочности, профессор кафедры «Механика деформируемого твердого тела»
РоссияЮлия Владимировна Ли
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск
Email: jul2207@mail.ru
аспирант лаборатории физики прочности
РоссияАнна Валентиновна Бочкарева
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, ТомскНациональный исследовательский Томский политехнический университет, Томск
Email: avb@ispms.tsc.ru
кандидат технических наук, младший научный сотрудник лаборатории физики прочности, доцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика»
РоссияЛев Борисович Зуев
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, ТомскНациональный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Email: lbz@ispms.tsc.ru
доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физики прочности, профессор кафедры «Теория прочности и проектирования»
РоссияСписок литературы
- Овчинников И.И., Овчинников И.Г. Влияние водородосодержащей среды при высоких температурах и давлениях на поведение металлов и конструкций из них // Интернет-журнал Науковедение. 2012. № 4. С. 1–28.
- Lunarska E., Chernyaeva O. Effect of precipitates on hydrogen transport and hydrogen embrittlement of aluminum alloys // Materials Science. 2004. Vol. 40. № 3. P. 399–407.
- Kannan M., Raja V.S. Hydrogen embrittlement susceptibility of over aged 7010 Al-alloy // Journal of Materials Science. 2006. Vol. 41. № 17. P. 5495–5499.
- Kim S.J., Han M.S., Jang S.K. Electrochemical characteristics of Al-Mg alloy in seawater for leisure ship: Stress corrosion cracking and hydrogen embrittlement // Korean Journal of Chemical Engineering. 2009. Vol. 26. № 1. P. 250–257.
- Kumar S., Namboodhiri T. Precipitation hardening and hydrogen embrittlement of aluminum alloy AA7020 // Bulletin of Materials Science. 2011. Vol. 34. № 2. P. 311–321.
- Nykyforchyn H.M., Ostash O.P., Tsyrul’nyk O.T., Andreiko I.M., Holovatyuk Yu.V. Electrochemical evaluation of the in-service degradation of an aircraft aluminum alloy // Materials Science. 2008. Vol. 44. № 2. P. 254–259.
- Kuhlmann-Wilsdorf D. The low energetic structures theory of solid plasticity // Dislocations in Solid. Amsterdam: Elsevier, 2002. P. 213–338.
- Panin V.E. Plastic deformation and fracture of solid at the mesoscale level // Material Science and Engeering А. 1997. Vol. 234-236. P. 944–948.
- Зуев Л.Б., Баранникова С.А. Физика прочности и экспериментальная механика. Новосибирск: Наука, 2011. 350 с.
- Yagodzinskyy Y., Todoshchenko O., Papula S., Hänninen H. Hydrogen Solubility and Diffusion in Austenitic Stainless Steels Studied with Thermal Desorption Spectroscopy // Steel Research International. 2011. Vol. 82. № 1. P. 20–25.
- Криштал М.М. Неустойчивость и мезоскопическая неоднородность пластической деформации (аналитический обзор). Часть I. Феноменология зуба текучести и прерывистой текучести // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № 5. С. 5–29.
- Криштал М.М. Неустойчивость и мезоскопическая неоднородность пластической деформации (аналитический обзор). Часть II. Теоретические представления о механизмах неустойчивости пластической деформации // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № 5. С. 31–45.
- Rizzi E., Hähner P. On the Portevin-Le Chatelier effect: theoretical modeling and numerical results // International Journal of Plasticity. 2004. Vol. 20. № 1. P. 121–165.
- Pelleg J. Mechanical Properties of Metals. Dordrecht: Springer, 2013. 644 p.
- Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов / под ред. В.И. Трефилова. Киев: Наукова думка, 1989. 256 с.
- Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: МИСИС, 1999. 416 с.
- Баранникова С.А., Надежкин М.В., Мельничук В.А., Зуев Л.Б. О локализации пластической деформации растяжения монокристаллов аустенитной стали, электролитически насыщенных водородом // Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37. № 17. С. 9–17.
- Баранникова С.А., Надежкин М.В., Лунев А.Г., Горбатенко В.В., Шляхова Г.В., Зуев Л.Б. Влияние водорода на локализацию пластического течения при растяжении низкоуглеродистой стали // Металлофизика и новейшие технологии. 2014. T. 36. № 2. С. 229–245.
- Баранникова С.А., Надежкин М.В., Лунев А.Г., Горбатенко В.В., Зуев Л.Б. Закономерности локализации пластического течения при электролитическом насыщении водородом ОЦК-сплава железа // Письма в ЖТФ. 2014. T. 40. № 5. С. 51–58.
- Zuev L.B., Barannikova S.A. Experimental study of plastic flow macro-scale localization process: pattern, propagation rate, dispersion // International Journal of Mechanical Sciences. 2014. Vol. 88. P. 1–8.
Дополнительные файлы
