Измерение пластичности алюминиевых сплавов при их динамическом и статическом нагружении пирамидой Виккерса
https://doi.org/10.21122/1683-6065-2022-2-84-90
Аннотация
В работе рассмотрена возможность оценки пластичности алюминиевых сплавов и алюмоматричных композитов методом квазистатического и микроударного индентирования при предударных скоростях в диапазоне 1–3 м/с. Предложено использовать при испытаниях пирамидальный индентор Виккерса, позволяющий создать постоянную величину деформации. Установлены характерные значения пластичности для промышленных алюминиевых сплавов и алюмоматричных композитов системы Al‑Fe‑Cr δ=0,83–0,98. Показано влияние скорости деформации на коэффициент динамичности Kd, представляющий собой отношение динамической и статической твердости. Установлено, что увеличение Kd для алюмоматричных композитов более значительно, чем для других материалов. При этом известное выражение, связывающее пластичность с другими механическими характеристиками (твердостью HV и модулем упругости E), для исследованных алюмоматричных композитов не выполняется. Разность значений δ, рассчитанная исходя из параметров отпечатка и как функции E/HV, может служить дополнительным признаком атипичности поведения материалов при деформировании.
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант № Т20УКА‑002).
Об авторе
А. П. Крень
Институт прикладной физики НАН Беларуси
Беларусь
г. Минск, ул. Академическая, 16.
Беларусь
г. Минск, ул. Академическая, 16.
Список литературы
1. Milman Y. V., Galanov B.A., Chugunova S. I., Plasticity characteristic obtained through hardness measurement. Acta Metal et Mat. 1993.
2. Milman Y. V., Chugunova S. I., Goncharova I. V. Plasticity determined by indentation and theoretical plasticity of materials // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics. 2009. Vol. 73. P. 1215–1222.
3. Valiev R. Z., Alexandrov I. V., Zhu Y. T., Lowe T. C. Paradox of strength and ductility in metals processed by severe plastic deformation // J Mater Res. 2002. Vol. 17. P. 5–8.
4. Рудницкий В. А., Крень А. П., Ланцман Г. А. Оценка пластичности металлических материалов методом динамического индентирования // Литье и металлургия. 2017. № 2. С. 81–87.
5. VanLandingham M. R. Review of instrumented indentation // Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. July/August 2003. Vol. 108. No 4. P. 249–265.
6. Kren A. P., Delendik M. N., Machikhin A. S. Non‑destructive evaluation of metal plasticity using a single impact microindentation // International Journal of Impact Engineering. 2022. Vol. 162.
7. Milman Y. V., Chugunova S. I., Gonсharova I. V. Plasticity characteristic obtained by indentation technique for crystalline and noncrystalline materials in the wide temperature range // High Temp. Mat. and proc. 2006. Vol. 25. P. 39–46.
8. Sinisa Dj Mesarovic Norman Fleck. Spherical indentation of elastic–plastic solids // Proceedings of the Royal Society. Mathematical Physical and Engineering Sciences. 1999. Vol. 455. No 1987. P. 2707–2728.
9. Tabor D. Hardness of Metals, Clarendon Press. Oxford, 1951.
10. Shima Pashangeh, Morteza Alizadeh, Rasool Amini. Structural and corrosion behavior investigation of novel nanoquasicrystalline Al‑Cr‑Fe reinforced Al‑matrix composites produced by ARB process // Journal of Alloys and Compounds. 2022. Vol. 890.
11. Kang N., Mansori M. El., Lin X. In‑situ synthesis of aluminum/nano‑quasicrystalline Al‑Fe‑Cr composite by using selective laser melting // Composites Engineering. 2018. P. 382–390.
12. Johnson K. L. Contact Mechanics. Cambridge University Press. 1985.
13. Galanov B.A., Grigor’ev O. N. Determination of the hardness and young’s modulus from the depth of penetration of a pyramidal indenter // Strength of Materials. 1983. Vol. 15. P.1624–1628.
14. Kren A. P. Determination of the critical stress intensity factor of glass under conditions of elastic contact by the dynamic indentation method // Strength of Materials. 2009. Vol. 41. No. 6. P. 628–636.
15. Kren A. P., Protasenya T.A. Determination of the physic and mechanical characteristics of isotropic pyrolitic graphite by dynamic indentation method // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2014. Vol. 50. No. 7. P. 419–425.
Рецензия
Для цитирования:
Крень А.П. Измерение пластичности алюминиевых сплавов при их динамическом и статическом нагружении пирамидой Виккерса. Литье и металлургия. 2022;(2):84-90. https://doi.org/10.21122/1683-6065-2022-2-84-90
For citation:
Kren A.P. Measurement of aluminum alloys plasticity under their dynamic and static loading by the Vickers pyramid. Litiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY). 2022;(2):84-90. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1683-6065-2022-2-84-90
Просмотров:
1861
Послать статью по эл. почте 