Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

ИЗУЧЕНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВА Д1 МЕТОДОМ КОРЕЛЯЦИИ ЦИФРОВЫХ СПЕКЛ-ИЗОБРАЖЕНИЙ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-11-16

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, Томск Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Россия

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физики прочности, профессор кафедры «Механика деформируемого твердого тела»



Юлия Владимировна Ли
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск
Россия

аспирант лаборатории физики прочности



Анна Валентиновна Бочкарева
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск
Россия

кандидат технических наук, младший научный сотрудник лаборатории физики прочности, доцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика»



Лев Борисович Зуев
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск
Россия

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физики прочности, профессор кафедры «Теория прочности и проектирования»



Список литературы

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Kumar S., Namboodhiri T. Precipitation hardening and hydrogen embrittlement of aluminum alloy AA7020 // Bulletin of Materials Science. 2011. Vol. 34. № 2. P. 311–321.

6. 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.

7. Kuhlmann-Wilsdorf D. The low energetic structures theory of solid plasticity // Dislocations in Solid. Amsterdam: Elsevier, 2002. P. 213–338.

8. 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.

9. Зуев Л.Б., Баранникова С.А. Физика прочности и экспериментальная механика. Новосибирск: Наука, 2011. 350 с.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Pelleg J. Mechanical Properties of Metals. Dordrecht: Springer, 2013. 644 p.

15. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов / под ред. В.И. Трефилова. Киев: Наукова думка, 1989. 256 с.

16. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: МИСИС, 1999. 416 с.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.


Рецензия

Для цитирования:


Баранникова С.А., Ли Ю.В., Бочкарева А.В., Зуев Л.Б. ИЗУЧЕНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВА Д1 МЕТОДОМ КОРЕЛЯЦИИ ЦИФРОВЫХ СПЕКЛ-ИЗОБРАЖЕНИЙ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2016;(2):11-16. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-11-16

For citation:


Barannikova S.A., Li Yu.V., Bochkareva A.V., Zuev L.B. THE STUDY OF PLASTIC DEFORMATION NONUNIFORMITY IN D1 ALLOY USING THE METHOD OF DIGITAL SPECKLE IMAGES CORRELATION. Science Vector of Togliatti State University . 2016;(2):11-16. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2016-2-11-16

Просмотров: 42


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)