ОСОБЛИВОСТІ ВИНИКНЕННЯ ТА РОЗВИТКУ ТРІЩИН В ПОЛІКРИСТАЛІЧНИХ ЗРАЗКАХ АЛЮМІНІЮ
Анотація
В роботі досліджено закономірності зародження та розвитку тріщин під час пластичної деформації двовимірних полікристалів алюмінію з різними розмірами зерен. Об'єктами дослідження були високочисті (99.96%) полікристали алюмінію, що містять лише наскрізні границі зерен. Зразки піддавали одновісному розтягуванню з постійною швидкістю деформації за кімнатної температури. Використано оригінальну методику, засновану на дифракції світла на квазіперіодичній структурі поверхні, що дозволяє в реальному часі відстежувати зміни кристалографічної орієнтації в будь-якій ділянці зразка під час пластичної деформації та одночасно реєструвати зародження і поширення тріщин при руйнуванні зразка.
Експериментальні результати показали, що тріщини найчастіше зароджуються на краю зразка, що пов'язано з концентрацією напружень і структурними особливостями матеріалу. Подальший їх розвиток може відбуватися як всередині зерен, так і вздовж їх границь, залежно від локальних умов деформування, типу та структури границь зерен. Встановлено, що перед утворенням тріщини у відповідній області зразка відбуваються значні зміни кристалографічної орієнтації, які можуть відігравати вирішальну роль в ініціюванні руйнування.
У деяких випадках експериментально зафіксовано формування «факела» орієнтаційних змін - зони, в яку поширюється тріщина, що призводить до прискореного руйнування зразка. Цей ефект може бути пов'язаний з перерозподілом внутрішніх напружень і активізацією пластичної деформації в зоні перед тріщиною. В роботі експериментально зафіксовано рідкісний випадок “рекристалізації” під час деформації, коли два сусідніх зерна «зливаються» в одне внаслідок зміни кристалографічної орієнтації одного із сусідніх зерен як цілого в процесі пластичного деформування зразка. Можливість переорієнтації зерен як цілого в двовимірних зразках при пластичному деформуванні було встановлено експериментально в попередніх дослідженнях.
Завантаження
Посилання
2. M. Beckert, H. Klemm. Handbuch der Metallographischen Ätzverfahren, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, (1976), 409 p.
3. Patent Ukraine 89743 (2010).
4. Patent Ukraine 93021 (2010).
5. Patent Ukraine 104249 (2014).
6. E. E. Badiyan, A. G. Tonkopryad, O. V. Shekhovtsov, R. V. Shurinov. Functional Materials, 13, 3, 411 (2006). http://functmaterials.org.ua/contents/13-3/FM133-38.pdf
7. E. E. Badiyan, A. G. Tonkopryad, O. V. Shekhovtsov, R. V. Shurinov. Functional Materials, 14, 2, 249 (2007). http://functmaterials.org.ua/contents/14-2/fm142-21.pdf
8. E. E. Badiyan, A. G. Tonkopryad, O. V. Shekhovtsov, R. V. Shurinov, T. R. Zetova, K. S. Kazachkova.
Functional Materials, 21, 3, 307 (2014).https://doi.org/10.15407/fm21.03.307
9. E. E. Badiyan, A. G. Tonkopryad, T. R. Zetova, R. V. Shurinov, S. V. Talakh, A. V. Dergacheva. ISSN 1562-6016. Problems of Atomic Science and Technology, 1(101), 88 (2016) https://doi.org/10.15407/fm23.04.387
10. E. E. Badiyan, A. G. Tonkopryad, O. V. Shekhovtsov, R. V. Shurinov. Functional Materials, 26, 1, 88 (2019). https://doi.org/10.15407/FM26.01.88
3.gif){kind=logo}
