ИЗМЕНЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО АЛЮМИНИЯ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Ключевые слова:
технически чистый алюминий, ползучесть, микротвердость, парамагнетик, магнитное поле, индукцияАннотация
Улучшение физических параметров и специальных свойств поверхностей материалов приобретает все большее значение в связи с многоплановыми научно-исследовательскими проблемами, связанными с внедрением высоких технологий в производственные процессы. Для анализа ресурса работы конструкций, механизмов, работающих в условиях механических нагрузок, необходимо изучение поведения металлов в условиях внешних энергетических воздействий. Изучено влияние слабых (до 0,5 Тл) магнитных полей на деформационные характеристики алюминия для возможности пластификации материала. Воздействие постоянными магнитными полями приводит к обратимому снижению микротвердости алюминия. Определено пороговое значение индукции постоянного магнитного поля (B = 0,1 Тл), выше которого возможен эффект влияния постоянного магнитного поля на микротвердость алюминия. Дальнейшее повышение индукции магнитного поля приводит к линейному возрастанию эффекта. При исследовании скорости ползучести технически чистого алюминия была выявлена зависимость скорости ползучести алюминия (на установившейся и ускоренной стадиях) от величины индукции магнитного поля. Наложение магнитного поля значительно изменяет скорость ползучести алюминия. Воздействие индукции магнитного поля приводит к существенному снижению скорости ползучести по сравнению с образцом, разрушенным без воздействия магнитного поля. На установившейся и логарифмической стадиях скорость ползучести уменьшается независимо от индукции магнитного поля. Установлено, что эффект влияния магнитного поля не однозначен: происходит как возрастание скорости ползучести с достижением максимального значения (B = 0,1 Тл), так и ее замедление с достижением минимального (B = 0,5 Тл). Была выявлена зависимость относительного изменения скорости ползучести алюминия от индукции магнитного поля.
Библиографические ссылки
Jeong C. High temperature mechanical properties of AlSiMg(Cu) alloys for automotive cylinder heads // Materials Transactions. 2013. Vol. 54 (4). P. 588–594.
Joyce M.R., Styles C.M., Reed P.A.S. Elevated temperature short crack fatigue behaviour in near eutectic Al – Sialloys // International Journal of Fatigue. 2003. Vol. 25 (9-11). P. 863–869.
Zhao Q., Qian Z., Cui X., Wu Y., Liu X. Optimizing microstructures of dilute Al–Fe–Si alloys designed with enhanced electrical conductivity and tensile strength // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 650. P. 768–776.
Zhang X., Zhang H., Kong X., Fu D. Microstructure and properties of Al–0.70Fe–0.24Cualloy conductor prepared by horizontal continuous casting and subsequent continuous extrusion forming // Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition). 2015. Vol. 25 (6). P. 1763–1769.
Jiang X., Zhang Y., Yi D., Wang H., Deng X., Wang B. Low-temperature creep behavior and microstructural evolution of 8030 aluminum cables // Materials Characterization. 2017. Vol. 130. P. 181–187.
Pan L., Mirza F.A., Liu K., Chen X.G. Effectof Fe-rich particles and solutes on the creep behaviour of 8xxx alloys // Materials Science and Technology. 2016. Vol. 33. P. 1130–1137.
Kassner M.E., Smith K. Low temperature creep plasticity // Journal of Materials Research and Technology. 2014. Vol. 3 (3). P. 280–288.
Sherby O.D., Goldberg A., Ruano O.A. Solute-diffusion-controlled dislocation creep in pure aluminium containing 0.026 at.% Fe // Philosophical Magazine. 2007. Vol. 84. P. 2417–2434
Kim H. Low-temperature creep behavior of ultrafine-grained 5083 al alloy processed by equal-channel angular pressing // Journal of Mechanical Science and Technology. 2010. Vol. 24 (10). P. 2075–2081.
Marquis E.A., Seidman D.N., Dunand, D.C. Effect of mg addition on the creep and yield behavior of an Al–Sc alloy // Acta Materialia. 2003. Vol. 51 (16). P. 4751–4760.
Моргунов Р.Б., Валеев Р.А., Скворцов А.А., Королев Д.В., Пискорский В.П., Куницына Е.И., Кучеряев В.В., Коплак О.В. Магнито-пластический и магнитомеханический эффекты в алюминиевых сплавах с магнито-стрикционными микровключениями // Труды ВИАМ. 2019. № 10. С. 3–13.
Ener S., Skokov K.P., Karpenkov D.Yu., Kuz'min M.D., Gutfleisch O. Magnet properties of Mn70Ga30 prepared by cold rolling and magnetic field annealing // Journal of Magnetism and MagneticMaterials. 2015. Vol. 382. P. 265–270.
Li J., Zhou J., Liu L., Feng A., Huang S., Meng X. High-cycle bending fatigue behavior of TC6 titanium alloy subjected to laser shock peening assisted by cryogenic temperature // Surface and Coatings Technology. 2021. Vol. 409. P. 126848.
Комиссарова И.А., Ярополова Н.Г., Коновалов С.В., Загуляев Д.В., Громов В.Е. Влияние контактных воздействий на нанотвердость металлов // Вестник горно- металлургической секции Российской академии естественных наук. Отделение металлургии. 2014. № 33. С. 125–131.
Коновалов С.В., Данилов В.И., Зуев Л.Б., Филипьев Р.А., Громов В.Е. О влиянии электрического потенциала на скорость ползучести алюминия // Физика твердого тела. 2007. Т. 49 (8). С. 1389–1391.
Жмакин Ю.Д., Загуляев Д.В., Коновалов С.В., Кузнецов В.А., Громов В.Е. Совершенствование аппаратурного обеспечения электростимулированных процессов обработки металлов давлением // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2009. Т. 6. № 2. С. 92–98.
Альшиц В.И. Магнитопластический эффект: основные свойства и физические механизмы // Кристаллография. 2003. № 5. С. 826–854.
Шляров В.В., Загуляев Д.В. Влияние магнитных полей на процесс пластической деформации цветных металлов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2019. Т. 16. № 3. С. 394–398.
Шляров В.В., Анучина Е.А., Загуляев Д.В., Коновалов С.В. Изменение микротвердости титана ВТ1-0 при воздействии магнитным полем // Вестник Тамбовского университета. Серия естественные и технические науки. 2016. С. 1444–1446.
