Механізми утворення та розвитку пор у ході надпластичної деформації високоміцного алюмінієвого сплаву 1933 із бімодальною зерновою структурою

  • V. P. Poyda Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-7970-7145
  • D. Ye. Milaya Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, вул. Чернишевського 28, 61002, Харків, Україна
  • A. V. Poyda Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, вул. Чернишевського 28, 61002, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-0558-5939
  • V. V. Bryukhovetskiy Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, вул. Чернишевського 28, 61002, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-2255-8473
  • S. I. Petrushenko Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-7727-9527
  • S. V. Dukarov Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, м. Свободи 4, 61022, Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-3527-3661
Ключові слова: надпластична деформація, сплав 1933, зернова структура

Анотація

Розглянуто механізми утворення та росту пор у ході високотемпературної надпластичної деформації високоміцного
алюмінієвого сплаву 1933 із бімодальною зерновою структурою. Надпластичне деформування зразків було проведене при
температурі Т = 520С, напруженні плину σ = 5,5 МПа, швидкості істинної деформації  = 1,2∙10-4 с-1. Зразки сплаву 1933,
надпластично продеформовані у таких умовах до моменту зруйнування, накопичують деформацію, відносний ступінь якої
складає 230%. Показано, що в надпластично продеформованих зразках сплаву 1933 зерногранична пористість зароджується
внаслідок утворення клиновидних тріщин на багатокутових та на малокутових границях зерен, перпендикулярних напрямку
розтягування зразків, а також завдяки виникненню тонких продовгуватих мікротріщин на малокутових границях зерен,
паралельних напрямку розтягування. Встановлено, що пори утворюються і ростуть переважно внаслідок розвитку
зернограничного проковзування. Воно відбувається як на багатокутових, так і на малокутових границях зерен, які є твердими,
або ж містять осередки в’язкої рідкої фази, що утворилася завдяки часткового плавлення сплаву, нагрітого до високої
гомологічної температури. В ході зміни форми та росту зернограничних пор на окрайках зерен та на границях тих зерен, які
містять локальні осередки рідкої фази, що утворилася внаслідок часткового плавлення сплаву 1933 при нагріванні його зразків
до температури випробувань, внаслідок в’язкого плину осередків в’язкої рідкої фази виникають і ростуть волокнисті
структури. Встановлено, що за зовнішнім виглядом усі волокнисті структури, які утворилися в зразках сплаву 1933 у ході
надпластичної деформації, умовно можна поділити на такі три типи: 1-й тип – тонкі циліндричні волокна; 2-й тип –
конусоподібні волокна; 3-й тип – волокна, які мають стрічкоподібний вигляд. Показано, що локалізація пластичного плину в
ультрадрібних та в крупних зернах, із яких складаються перетинки між несуцільностями у найбільш послабленому внаслідок
накопичення пористості мікрооб’ємі зразка, приводить до їх зруйнування. Внаслідок цього відбувається об’єднання
зернограничних пор та тонких продовгуватих мікротріщин у магістральну тріщину, розвиток якої в робочій частині зразка
сплаву 1933 у напрямку, перпендикулярному до напрямку його розтягування, приводить до його зруйнування.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

V.I. Elagin, V.V. Zakharov, M.M. Drits. Structure and properties of alloys of the Al-Zn-Mg system, (Metallurgy, Moscow, 1982), 224p. [In Russian]
2. V.M. Beletsky, G.A. Krivov. Aluminum alloys (composition, properties, technology, application) (Коминтех, Кiev, 2005), 315p. [In Russian]
3. A.M. Zakharov. Industrial alloys of non-ferrous metals. (Metallurgy, Moscow, 1980), 256p. [In Russian]
4. K.A. Padmanabhan, R.A. Vasin, F.U. Enikeev. Springer Science & Business Media, 359 (2012).
5. Dong H. Shin, Kyung-Tae Park. Materials Science and Engineering. A268, 55 (1999).
6. H. Conrad, W.D. Cao, X.P. Lu, A.F. Sprecher. Materials Science and Engineering, A138, 247 (1991).
7. Jiang Xinggang, Cui Jianzhong, Ma Longxiang. Materials Science and Engineering, A157, 37 (1992).
8. M.G. Zelin, S. Guillard, Materials Science and Technology, Vol.15, 309 (1999).
9. C.L. Chen, M.J. Tan, Materials Science and Engineering, A298, 235 (2001).
10. C.L. Chen, M.J. Tan. Materials Science and Engineering, A338, 243 (2002).
11. Guangyu Li, Hua Ding, Jian Wang, Wenjing Zhang, Ning Zhang, Hongliang Hou. Materials Science And Technology, 35, 8, 939 (2019) 10.1080/02670836.2019.1597485.
12. M. Wang, H.Z. Guo, Y.J. Liu, Materials Science Forum, 551-
552, 645 (2007).
13. Dong H. Shin, Kyung-Tae Park, Materials Science and Engineering, A268, 55 (1999).
14. Jiang Xinggang, Cui Jianzhong, Ma Longxiang, Materials Science and Engineering, A157, 37 (1992).
15. D.E. Pedun, V.P. Poyda, T.F. Sukhova, A.P. Samsonik, V.V. Litvinenko, E.L. Spiridonov, Visnik KhNU seria "Fizika", 1019, 16 63 (2012). [In Russian]
16. D.E. Pedun, V.P. Poyda, V.V. Bryukhovetsky, A.V. Poyda, A.P. Kryshtal, T.F. Sukhova, A.L. Samsonik, V.V. Litvinenko, E.A. Spiridonov, Metallophysics and advanced technologies, 34, 10, 1397 (2012). [In Russian]
17. V.P. Poyda, D.Ye. Pedun, V.V. Bryukhovetskiy, A.V. Poyda, R.V. Sukhov, A.L. Samsonik, V.V. Litvinenko. Fizika metallov i metallovedeniye, 114, 9, 848 (2013) [In Russian]
18. A.V. Poyda, V.P. Poyda, V.V. Bryukhovetskiy, D.E. Mila, A.V. Zavdovev, Metallophysics and advanced technologies. 39, 10, 1345 (2017). [In Russian]
19. V.V. Bryukhovetsky, A.V. Poyda, V.P. Poyda, D.E. Milaya, Problems of atomic science and technology, Series “Physics of Radiation Effect and Radiation Materials Science”, №2, 94 (2018).
20. A.V. Poida, A.V. Zavdoveev, V.P. Poida, V.V. Bryukhovetskyy, D.E. Mylaya, Reports of the NAS of Ukraine, 2 54 (2016). [in Ukrainian]
21. V.P. Poyda, Metallophysics and advanced technologies, 12, 1, 44 (1990). [in Russian]
22. S.A. Saltykov. Stereometric metallography. (Metallurgy, Moscow, 1976), 272 p. [in Russian]
23. А.М. Wasserman, W.A. Danilkin, O.S. Korobov et al. Methods of control and research of light alloys: Handbook. (Metallurgy, Moscow, 1985), 510p. [in Russian]
24. M. Beckert, H. Klemm. Methods of metallographic etching: Ref. ed. (Metallurgy, Moscow, 1988), 400p. [in Russian]
25. M.E. Dritz, N.R. Bochvar, E.S. Kander et al. State diagrams of systems based on aluminum and magnesium. Directory. (Science, Moscow, 1977), 226p. [in Russian]
26. L.F. Mondolfo. Structure and properties of aluminum alloys. (Metallurgy, Moscow, 1979), 640p. [in Russian]
27. L.I. Mirkin. Handbook of X-ray diffraction analysis of polycrystals (St. Publ. House of Phys. and Math. Literature, Moscow, 1963), 864p. [in Russian]
28. I.I. Novikov, V.S. Zolotarevskyy. Dendritic liquation in alloys. (Science, Moscow, 1966), 155p. [in Russian]
29. V.S. Zolotarevskyy, Structure and strength of cast aluminum alloys. (Metallurgy, Moscow, 1981), 192p. [in Russian]
30. N.S. Gerchikova. Fine structure and stress corrosion cracking of aluminum alloys (Metallurgy, Moscow, 1982), 128p. [in Russian]
31. Y. Takayama, T. Tozawa, H. Kato, Acta Mater, 47, 4. 1263 (1999).
32. M. Mabuchi, H.G. Jeong, K. Hiraga, K. Higashi, Interface Sci, 4, 3-4, 357 (1996).
33. V.P. Poyda, D.Ye. Milaya, A.V. Poyda, V.V. Bryukhovetskiy, R.V. Sukhov. Problems of atomic science and technology, Series “Physics of Radiation Effect and Radiation Materials Science”, 4 (92), 139 (2014).
34. I.I. Novikov. Hot brittleness of non-ferrous metals and alloys. (Science, Moscow, 1966), 299p. [in Russian]
35. M.V. Maltsev, Yu.D. Chistyakov, M.I. Tsyping. DAN USSR, 49, 5, 813 (1954).
36. V.I. Dobatkin, R.M. Gabidullin, B.A. Kolachev, G.S. Makarov. Gases and oxides in wrought aluminum alloys. (Metallurgy, Moscow, 1976), 264p. [in Russian]
37. D.E. Myla, V.V. Bryukhovetsky, V.V. Lytvynenko, V.P. Poyda, A.V. Poyda, V.F. Klepikov, V.T. Uvarov, Yu.F. Lonin, А.G. Ponomarev, Problems of Atomic Science and Technology, 2 (126), 33 (2020).
38. A.M. Korolkov. Casting properties of metals and alloys. (Science, Moscow, 1967), 199p. [in Russian]
39. R.I. Kuznetsova, V.V. Bryukhovetskiy, V.P. Poyda, T.F. Sukhova, Metallophysics and advanced technologies, 17, 8, 64 (1995). [in Russian]
40. V.P. Poyda, V.V. Bryukhovetskiy, R.I. Kuznetsova, A.V. Poyda, V.F. Klepikov, Metallophysics and advanced technologies, 25, 1, 117 (2003). [in Russian]
41. V.P. Poyda, V.V. Bryukhovetskiy, A.V. Poyda, R.I. Kuznetsova, V.F. Klepikov, D.L. Voronov, Physics of Metals and Metallography, 103, 4, 433 (2007). [in Russian]
42. D.Ye. Pedun, V.P. Poyda, V.V. Bryukhovetskiy, A.V. Poyda, R.V. Sukhov, A.P. Kryshtal'. Visnik KhNU seria "Fizika", 1075, 18, 55 (2013).
Опубліковано
2020-07-29
Як цитувати
Poyda, V., Milaya, D., Poyda, A., Bryukhovetskiy, V., Petrushenko, S., & Dukarov, S. (2020). Механізми утворення та розвитку пор у ході надпластичної деформації високоміцного алюмінієвого сплаву 1933 із бімодальною зерновою структурою. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Фізика», (32), 14-25. Retrieved із https://periodicals.karazin.ua/physics/article/view/16126