Вибори директора
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. Публікація

Температурні залежності модуля Юнга металів з різними кристалічними гратками у широкому діапазоні температур

С.О.Фірстов,
 
Ю.Ф.Луговський*
 

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
lugovskoi_u@ukr.net
Usp. materialozn. 2023, 6:3-14
https://doi.org/10.15407/materials2023.06.003

Анотація

Проаналізовано відомі температурні залежності модуля пружності Е переважно металів з різними типами кристалічних граток у координатах E/E0 від T/Tпл та від T/Tфп, де Tпл та Tфп — температури плавлення та фазового переходу матеріалу відповідно. Показано відмінність форми та нахилу температурних залежностей E/E0 матеріалів з ОЦК, ГЦК гратками від матеріалів з ГПУ граткою. Побудовано залежність E/E0 від співвідношення с/а для ГЩУ металів. Показано зв’язок між залежностями E/E0 від T/Tпл і коефіцієнтів дифузії від T/Tпл та механізмів деформації за високих температур.


Завантажити повний текст

ПАРАМЕТРИ КРИСТАЛІЧНОЇ ГРАТКИ, ТЕМПЕРАТУРНІ ЗАЛЕЖНОСТІ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ

Посилання

1. Францевич И.Н., Воронов Ф.Ф., Бакута С.А. Упругие постоянные и модули упругости металлов и неметаллов / Под ред. И. Н. Францевича. К.: Наук. думка, 1982. 288 с.

2. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковський А.М., Григорьев И.С., Мейлихов Е.З. / Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. Физические величины: (Справ.). Москва: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

3. Handbook of Elastic Properties of Solids, Liquids, and Gases, Four-Volume Set. https://books.google.com.ua/books?id=aPmGAwAAQBAJ&pg=RA5- PA30&lpg=RA5- PA30&dq=handbook+on+temperature+dependences+of+elastic+moduli+ at+high+temperatures&source=bl&ots=6HoKc90m60&sig=ACfU3U3hMFfdMB5AsdwD7jGEwfwwWYEMw&hl=ru&sa=X&ved=2ahUKEwjt6q KywabxAhWDgf0HHUjNBxEQ6AEwB3oECAsQAw#v=twopage&q=ha ndbook%20on%20temperature%20dependences%20of%20elastic%20mo duli%20at%20high%20temperatures&f=false

4. Ledbetter H.M. Temperature behaviour of Young's moduli of forty engineering alloys. Cryogenics. 1982. Р. 653—656. doi:  https://doi.org/10.1016/0011-2275(82)90072-8

5. Драпкин Д.М., Кононенко В.К., Безъязычный В.Ф. Свойства сплавов в экстремальном состоянии. Москва: Машиностроение, 2004. 256 с.

6. Золоторевский В.С. Механические свойства металлов. Учебник для вузов. Москва: МИСИС, 1998. 400 с.

7. Hill W.Hl., Shimmin K.E. Elevated temperature dynamic elastic moduli of various metallic materials. Mater. Сentral. WADD TECIINICAL REPORT 60-13874. March 1961.

8. Инденбом В.Л., Орлов А.Н. Физическая теория прочности и пластичности. Успехи физ. наук. 1962. Т. 76, вып. 3. С. 557—591.

9. Granato V., Joncich D.M., Khonik V.A. Melting, thermal expansion, and the Lindemann rule for elemental substances. Appl. Phys. Lett. 2010. Vol. 97. P. 171911.

10. Skoroa G.P., Bennettb J.R.J., Edgecockb T.R., Grayb S.A., McFarlandb A.J., Bootha C.N., Rodgersb K.J., Bac J.J. Dynamic Young’s moduli of tungsten and tantalum at high temperature and stress. Preprint submitted to J. Nuclear Mater. December 15, 2010.

11. Зинер К. Упругость и неупругость металлов. Пер. Л. А. Шубиной / Под ред. С. В. Вонсовского. Москва: ИЛ, 1954.

12. Collard S.M. High-temperature dependence elastic constans of gold single – crystals. A thesis submitted for the degree doctor of philosophy. Housten, Texas, 1991. 135 p. Name: 9136015.PDF

13. Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р8.982—2019. Стандартные справочные данные. Титановые сплавы марки ВТ. Скорость звука, относительное температурное расширение, плотность и модуль Юнга в диапазоне температур от 20 до 800 °С.

14. Rosinger H.E., Ritchie I.G., Shillinglaw A.J. Young's modulus of crystal bar zirconium and zirconium alloys (zircaloy-2, zircaloy-4, zirconium— 2,5% (wt.) niobium) to 1000 K. Whiteshell Nuclear Research Establishment Pinawa, Manitob. ROE 1L0 September 1975. Р. 1—20.

15. Garlea E., Radovic M., Liaw P.K. High-temperature dependency of elastic mechanical behavior of two wrought magnesium alloys AZ31B and ZK60A studied by resonant ultrasound spectroscopy. Mater. Sci. Engineering: A (IF 4.652). 2019-05-03. doi: 10.1016/j.

16. Varshni Y.P. Temperature dependence of the elastic constants. Phys. Rev. 1970. Vol. 2, No. 10.

17. Фирстов С.А., Саржан Г.Ф. О температурной зависимости коэффициента диффузии. Электронная микроскопия и прочность материалов. К.: Ін-т пробл. матеріалознавства НАН України. 2014. Вып. 20. С. 71—75.

18. Zakarian D., Khachatrian A., Firstov S. Universal temperature dependence of Young’s modulus. Metal Powder Report. 2019. Vol. 74, No. 4. P. 204— 206. https://doi.org/10.1016/j.mprp.2018.12.079

19. Sirota N.N., Zhabko T.E. X-ray study of the anisotropy of thermal properties in titanium. Phys. Stat. Sol. (a). 1981. K211—215.doi:  https://doi.org/10.1002/pssa.2210630266

20. Russell A.M., Cook B.A. Coefficient of thermal expansion anisotropy and texture effects in ultra-thin titanium sheet. Scripta Mater. 1997. Vol. 37, is. 10. P. 1461—1467.

21. Trojanovа Z., Maksimiyu P.A., Luкас P. Temperature dependence of Young’s modulus of a-titanium polycrystals. Phys. Stat. Sol. (a). 1994. Vol. 143. K75.

22. Черняева Т.П., Грицина В.М. Характеристики ГПУ-металлов, определяющие их поведение при механическом, термическом и радиационном воздействии. Вопросы атомной науки и техники. 2008. № 2. С. 15—27.

23. Илларионов А.Г., Попов А.А. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. 137 с.

24. Laplanche G., Gadaud P., Perriere L., Guillot I., Couzini J.P. Temperature dependence of elastic moduli in a refractory HfNbTaTiZr high-entropy alloy. J. Alloys Comp. 2019. Vol. 799. P. 538—545.

25. Фірстов С.О., Рогуль Т.Г. “Плато” на температурній залежності критичного напруження зсуву в бінарних і полікомпонентних твердих розчинах та в чистих металах. Металофіз. новітні технології. 2022. Т. 44, N 1. С. 127—140.

26. Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. Москва, 1960. 564 с.

27. Фирстов С.А., Горбань В.Ф., Крапивка Н.А., Печковский Э.П., Еременко А.Л. Определение температуры перехода к диффузионным механизмам деформации в однофазных ОЦК-высокоэнтропийных сплавах эквиатомного состава. Композиты и наноструктуры. 2014. Т. 6, № 3. С. 125—136.

Публікації