ДИНАМИКА ДЕФОРМАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ СПЛАВА АК10М2Н ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКЕ

Авторы

  • Анна Александровна Абатурова Сибирский государственный индустриальный университет
  • Дмитрий Валерьевич Загуляев Сибирский государственный индустриальный университет
  • Анна Александровна Серебрякова Сибирский государственный индустриальный университет

DOI:

https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-1(47)-69-80

Ключевые слова:

растяжение, силумин, электронно-пучковая обработка, деформационные кривые, спекл-картины

Аннотация

Представлены результаты исследования деформационных характеристик сплава АК10М2Н без обработки и после применения обработки электронным пучком. Образцы были подвержены разрушению в процессе растяжения. Получены количественные данные о деформации образцов, построены деформационные инженерные и истинные кривые не облученного и облученного образцов. Проанализирована динамика средних пределов прочности и текучести, относительного остаточного удлинения и сужения при разрыве в зависимости от плотности энергии и длительности импульса пучка электронов. Плотность энергии пучка электронов и длительность импульсов находилась в интервале от 10 до 50 Дж/см2и от 50 до 200 мкс. Выявлен наиболее рациональный режим электронно-пучковой обработки, приводящий к увеличению пластических и прочностных свойств сплава АК10М2Н. Установлено влияние электронно-пучковой обработки с плотностью энергии пучка электронов 50 Дж/см2и длительности импульса пучка электронов 200 мкс на деформационные характеристики сплава АК10М2Н. Рассматриваемый режим приводит к увеличению предела прочности (75 %) по сравнению с пределом прочности литого сплава. Выявлено, что относительноеостаточноеудлинениеи сужениепри разрыве увеличивается после электронно-пучковой обработки. Анализ деформационных кривых позволил выявить стадии деформации. На второй стадии деформации выявлены участки с разными углами наклона (с разными коэффициентами деформационного упрочнения).В процессе растяжения образцов получены спекл-картины. При изучении спекл-картин установлено, что происходит увеличение размеров локальных очагов деформации в центральной части необлученных образцов, что также подтверждает результативность обработки электронным пучком.

Биографии авторов

Анна Александровна Абатурова, Сибирский государственный индустриальный университет

старший преподаватель кафедры менеджмента качества и инноваций

Дмитрий Валерьевич Загуляев, Сибирский государственный индустриальный университет

профессор кафедры естественнонаучных дисциплин им. В.М. Финкеля

Анна Александровна Серебрякова, Сибирский государственный индустриальный университет

аспирант кафедры естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля

Библиографические ссылки

Бельский С.Е., Волчок И.П., Митяев А.А., Свидунович Н.А. Производство алюминие-вых сплавов: состояние и перспективы. Ли-тье и металлургия. 2006;2–1:130–133.

Дроздов А.А. Алюминий. Тринадцатый элемент: энциклопедия. Москва: Библиотека РУСАЛа. 2007:239.3.Золоторевский В.С., Белов Н.А. Металловедение литейных алюминиевых сплавов. Москва: МИСиС. 2005:376.

Белов Н.А. Фазовый состав алюминиевых сплавов. Москва: ИДМИСиС. 2009:392.

Белов Н.А., Савченко С.В., Хван А.В. Фазовый состав и структура силуминов.Москва:МИСИС. 2008:282.

Qi M., Kang Y., Qiu Q., Tang W., Li J. Micro-structures, mechanical properties, and corro-sion behavior of novel high-thermal-conductivity hypoeutectic Al-Si alloys prepared by rheological high pressure diecasting and high pressure die-casting. Journal of Al-loys Compounds. 2018;15(745):487‒502.

Марукович Е.И., Стеценко В.Ю. Проблема модифицирования алюминиево-кремниевой эвтектики силуминов. пути решения. Литьеиметаллургия. 2018;(2):12–15.https://doi.org/10.21122/1683-6065-2018-2-12-15

Samat S., Omar M.Z., Baghdadi H., Mohamed I.F., Aziz A.M. Mechanical properties and microstructures of a modified Al–Si–Cu alloy pre-pared by thixoforming process for automotive connecting rods. Journal of Materials Research and Technology.2021;10:1086–1102.https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.12.085

Ласковнев А.П., Иванов Ю.Ф., Петрикова Е.А., Коваль Н.Н., Углов В.В., Черенда Н.Н., Бибик Н.В., Асташинский М.В. Модифика-ция структуры и свойств эвтектического силумина электронно-ионно-плазменной обработкой / Под ред. А.П. Ласковнева. Минск: Беларус. Наука. 2013:287.

Sigworth G.K. The modification of Ai-Si cast-ing alloys: important practical and theoretical aspects. International Journal of Metalcasting. 2008;2(2):19–40. https://doi.org/10.1007/BF03355425

Li Q.L., Zhao S., Li B.Q., Zhu Y.Q., Wang C.Z., Lan Y.F., Xia T.D. A novel modifier on the microstructure and mechanical properties of Al–7Si alloys. Materials Letters. 2019;251:156–160. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.05.050

Lee K., Kwon Y.N., Lee S. Correlation of mi-crostructure with mechanical properties and fracture toughness of A356 aluminum alloys fabricated by low-pressure-casting, rheo-casting, and casting-forging processes. Engi-neering Fracture Mechanics. 2008;75(14):4200–4216. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2008.04.004

Li Q.L., Li B.Q., Li J.B., Xia T.D., Lan Y.F., Guo T.B. Effects of the addition of Mg on the microstructure and mechanical properties of hypoeutectic Al-7%Si alloy. International Journal of Metalcasting. 2017;11:823–830. https://doi.org/10.1007/s40962-016-0131-6

Beroual S., Boumerzoug. Z., Paillard P., Bor-jon-Piron Y. Effects of heat treatment and ad-dition of small amounts of Cu and Mg on the microstructure and mechanical properties of Al-Si-Cu and Al-Si-Mg cast alloys. Journal of Alloys and Compounds. 2019;784:1026–1035. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.12.365

Giovanni M. Di T., Mørtsell E.A., Saito T., Akhtar S., Sabatino M. Di, Li Y., Cerri E. Di Influence of Cu addition on the heat treatment response of A356 foundry alloy. Materials To-day: Communications. 2019;19:342–348. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2019.02.013

Czekaj E., Zych J., Kwak Z. , Garbacz-Klempka A. Quality Index of the AlSi7Mg0.3 Aluminium Casting Alloy Depending on the Heat Treatment Parameters. Archives of Foundry Engineering. 2016;16:25–28. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2019.02.013

Лысых С.А., Мишигдоржийн У.Л., Хара-ев Ю.П., Москвин П.В., Воробьёв М.С., Мокеев М.А. Электронно-пучковая моди-фикация боридных диффузионных слоев на поверхности штамповой стали 5хнм: ZAETVV. ПолзуновскийВЕСТНИК. 2023;(2):217–224. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.028

Cai J., Li Ch., Yao Y., Lyu P., Guan Q., Li Y., Lu J. Microstructural modifications and high-temperature oxidation resistance of arc ion plated NiCoCrAlYSiHf coating via high-current pulsed electron beam. Corrosion Sci-ence. 2021;182:109281.https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109281

Lee W.J., Kim J., Park H.W. Improved corro-sion resistance of Mg alloy AZ31B induced by selective evaporation of Mg using large pulsed electron beam irradiation. Journal of Materials Science & Technology. 2019;35(5):891–901. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2018.12.004

Liu Y.R., Zhang K.M., Zou J.X., Liu D.K., Zhang T.C.Effect of the high current pulsed electron beam treatment on the surface micro-structure and corrosion resistance of a Mg-4Sm alloy. Journal of Alloys and Compounds. 2018;741:65–75. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.12.227

Zhang T.C., Zhang K.M., Zou J.X., Yan P., Yang H.Y., Song L.X., Zhang X. Surface mi-crostructure and property modifications in a Mg-8Gd-3Y-0.5Zr magnesium alloy treated by high current pulsed electron beam. Journal of Alloys and Compounds. 2019;788:231–239.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.02.130

Zhang X., Zhang K., Zou J., Yan P., Song L., Liu Y. Surface microstructure modifications and in-vitro corrosion resistance improvement of a WE43 Mg alloy treated by pulsed electron beams. Vacuum.2020;173:109132.https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.109132

Загрузки

Опубликован

25.03.2024

Как цитировать

Абатурова, А. А. ., Загуляев, Д. В., & Серебрякова, А. А. . (2024). ДИНАМИКА ДЕФОРМАЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ СПЛАВА АК10М2Н ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКЕ. Вестник Сибирского государственного индустриального университета, 1(1), 69–80. https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-1(47)-69-80

Выпуск

Раздел

Физика конденсированного состояния

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)