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

Непружність та демпфуюча здатність магнію і сплавів Mg—Al в умовах циклічного високоамплітудного навантаження

П.М.Романко,
 
Ю.М.Подрезов*,
 
Н.М.Марченко,
 
О.М.Малка,
 
І.М.Максимчук
 

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
yupodrezov@ukr.net
Usp. materialozn. 2023, 6:41-57
https://doi.org/10.15407/materials2023.06.041

Анотація

Для магнію та сплавів Mg—Al в широкому інтервалі амплітуд механічних коливань проведено виміри непружної деформації, демпфуючої здатності та напружень початку двійникування. Запропоновано метод визначення умовної границі двійникування при εan = 2·10-5 в умовах ступінчастого циклічного навантаження. Встановлено значення σ0,002 дв для технічного магнію та його сплавів з алюмінієм в широкому діапазоні пластичної деформації. Пояснено екстремальну залежність піків розсіяної енергії ψ і непружної деформації εan з урахуванням зміни механізмів деформації.


Завантажити повний текст

ДЕМПФУЮЧА ЗДАТНІСТЬ, НЕПРУЖНІСТЬ, ПЕТЛІ ГІСТЕРЕЗИСУ, ПРУЖНІСТЬ, РОЗСІЯНА ЕНЕРГІЯ, СПЛАВИ MG—AL, УМОВНА ГРАНИЦЯ ДВІЙНИКУВАННЯ, ЦИКЛІЧНЕ НАВАНТАЖЕННЯ

Посилання

1. Zener C. Elasticity and anelasticity metals. University of Chicago. Illinois, 1948, 170 p.

2. Nowik A.S., Berry B.S. Anelastic relaxation in crystalline solids. Academic Press. New York, 1972. 677 p.

3. Головин И.С. Внутреннее трение и механическая спектроскопия металлических материалов. Изд. Дом МиСис, 2012. 247 с.

4. Кондратьев С.Ю., Ярославский Г.Я., Чайковский Б.С. К вопросу классификации высокодемпфирующих металлических материалов. Проблемы прочности. 1986. № 10. С. 32—36.

5. Фавстов Ю.К., Шульга Ю.Н., Рахштадт А.Г. Металловедение высокодемпфирующих сплавов. Москва: Металлурия, 1980. 272 с.

6. Сугимото К. Сплавы высокого демпфирования. Обзор основных проблем и применения. Нихон киндзоку гаккай кайхо. 1975. Т. 14, № 7. С. 491—498.

7. Trojanova Z., Palcek P., Lukac P., Chalupova M. Internal fraction in magnesium alloys and magnesium — alloys — based composites. Magnesium Аlloys. 2017. P. 37—72. doi: 10.5772/67028.

8. Trojanova Z., Lukac P., Dzugan J., Halmesova K. Amplitude dependent internal friction in a Mg—Al—Zn alloy. Metals. 2017. Vol. 7 (10). P. 433. doi:  https://doi.org/10.3390/met7100433

9. Hutchinson W.B., Barnett M.R. Effective values of critical resolved shear stress for slip in polycrystalline magnesium and other hcp metals. Scr. Matter. 2010. Vol. 63. P. 737—740.doi: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2010.05.047

10. Stanford N., Barnet M.R. Solute strengthening of prismatic slip, basal slip and {1 0 2} twinning in Mg and Mg—Zn binary alloys. Int. J. Plast. 2013. Vol. 47. P. 165—181. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2013.01.012

11. Yujue Cui, Yunping Li, Shihai Sun, HuaKang Bian, Hua Huang, Zhongchang Wang, Yuichiro Koizumi, Akihiko Chiba. Enhanced damping capacity of magnesium alloys by tensile twin boundaries. Scr. Mater. 2015. Vol. 101. P. 8—11. doi: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2015.01.002

12. Tsai M.H., Chen M.S., Lin L.H., Lin M.H., Wu C.Z., Ou K.L., Yu C.H. Effect of heat treatment on the microstructures and damping properties of biomedical Mg—Zr alloy. J. Alloys Comp. 2011. Vol. 509. P. 813—819.  doi:  https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.09.098

13. Mihriban O. Pekguleryuz, Karl U. Kainer, Arslan A. Kaya. Fundamentals of magnesium alloy metallurgy. Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 2013. 368 p.

14. Wang Y.N., Huang J.C. The role of twinning and untwinning in yielding behavior in hot-extruded Mg—Al—Zn alloy. Acta Mater. 2007. Vol. 55. P. 897—905. doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2006.09.010

15. Watanabe H., Sawada T., Sasakura Y., Ikeo N., Mukai T. Microyielding and damping capacity in magnesium. Scr. Mater. 2014. Vol. 87. P. 1—4. doi:  https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2014.06.004

16. Давиденков Н.Н., Чучман Т.Н. Обзор современной теории хладноломкости. Исследования по жаропрочным сплавам. Москва: Изд-во АН СССР. 1957. Т. 2. С. 9—34.

17. Подрезов Ю.М., Малка О.М., Романко П.М., Валуйська К.О. Температурна залежність псевдопружної поведінки в циклі навантаження-розвантаження Mg та сплаву Mg—9Al—0,2Ca—0,08Ti. Электронная микроскопия и прочность матералов. Киев: ИПМ НАН Украины. 2017. Вып. 23. С. 53—65.

18. Peng Chen. Twin — slip interaction in plastic deformation of magnesium. A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of October of Philosophy in Materials Science and Engineering. University of Nevada, Reno. 2019.

19. Yunping Li, Manabu Enoki. Recovery behavior of pure magnesium in cyclic compression — quik unloading – recovery process at room temperature investigated by AE. Mater. Transactions. 2008. Vol. 49, No. 8. P. 1800— 1805.  doi:  https://doi.org/10.2320/matertrans.MC200705

20. Nagarajan D., Ren X., Caceres C.H. Anelastic behavior of Mg—Al and Mg—Zn solid solutions. Mater. Sci. Engineering A. 2017. Vol. 696. P. 387—392. doi:  doi.org/10.1016/j.msea.2017.04.069

21. Vinogradov A., Vasilev E., Linderov M., Merson D. In situ observation of the kinetics of twinning — detwinning and dislocation slip in magnesium. Mater. Sci. Engineering A. 2016. Vol. 676. P. 351—360.  doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.09.004

22. Bonish Mattias, Calin Mariana, Van Humbeeck Jan, Skrotzki Werner, Eckert Jurgen. Factors influencing the elastic moduli, reversible strains and hysteresis loops in martensitic Ti—Nb alloys. Mater. Sci. Engineering. 2015. Vol. 48. P. 511—520. doi: https://doi.org/10.1016/j.msec. 2014.12.048

23. Башмаков В.П. Пластификация и упрочнение металлических кристаллов при механическом двойниковании. Минск: УП Технопринт, 2001. 218 с.

24. Li Dayong, Wagonerb R.H. The Nature of yielding and anelasticity in Metals. Acta Mater. 2021. Vol. 206. P. 116625. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116625

25. Владимирский К.В. О двойниковании кальцита. ЖЭТФ. 1947. Т. 17. С. 530—536.

26. Tkachenko V.G., Maksimchuk I.N., Volosevich P.Yu., Lashuk N.K., Frizel V.V. Creep resistance and long-term strength of structural magnesium alloys. High Temperature Materials and Processes. 2006. Vol. 25, No. 1—2. Р. 97—107.

27. Remy L. Twin – slip interaction in fcc crystals. Acta Met. 1977. Vol. 25 (6). P. 711—714. doi: https://doi.org/10.1016/0001-6160(77)90013-X

28. Васильев Е.В. Кинетические особенности механизмов деформации магниевых сплавов при статическом и циклическом нагружении. Дис. … канд. физ.-мат. наук. 2018.

Публікації