Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2017

Розмір шрифту: 
МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КВАЗІКРИСТАЛІЧНОГО Al94Fe3Cr3 СПЛАВУ, ПІСЛЯ ФОРМУВАННЯ В УМОВАХ КВАЗІГІДРОСТАТИЧНОГО СТИСКУ
Д.В. Гущик, О.І. Кравченко, О.І. Юркова, О.В. Бякова

Остання редакція: 2017-07-11

Тези доповіді


Компактні зразки квазікристалічного сплаву Al94Fe3Cr3виготовляли у комірках високого тиску при 2,5; 4 та 6 ГПа за кімнатної температури. Мікротвердість HV визначали в умовах індентування при статичному вдавлюванні на приладі ПМТ-3, оснащеному стандартною пірамідою Віккерса, при навантаженні на індентор 1 Н. Умовну границю плинності s0,2 та границю пружності se визначали за кривими «напруження-деформація», які будували за методикою [1] із застосуванням комплекту алмазних тригранних інденторів з різними кутами загострення g1, а саме, 45°, 50°, 55°, 60°, 65°, 70°, 75°, 80°, 85°. Модуль Юнга Е визначали в умовах безперервного вдавлювання індентора (алмазної піраміди Берковича з кутом загострення 65°) на приладі «Мікрон-гама». Випробування проводили при навантаженні 1,5 Н у відповідності з міжнародним стандартом ISO 14577-1:2002 (E), в основу якого покладений метод Олівера і Фарра [2]. Характеристику пластичності dН розраховували за величинами мікротвердості HV, модуля Юнга Е та коефіцієнта Пуассона n відповідно до методики [3].

Результати мікромеханічних випробувань, наведені в табл. 1, свідчать про те, що, завдяки повному збереженню квазікристалічної і-фази у складі сплаву після компактування, його характеристики міцності (мікротвердість HV та границя плинності σ0,2) перевищують аналогічні характеристики сплаву, компактованого екструзією, яка здійснюється при комплексному впливі підвищеної температури 653 К і тиску, який в поздовжньому та поперечному напрямку досягає Pl = 1,42  ГПa і Pt = 3,30 ГПa, відповідно, та викликає часткову втрату квазікристалічної і-фази [4].

Мікротвердість Al94Fe3Cr3 сплаву, компактованого при різних тисках, майже однакова і змінюється в межах похибки, але вона значно вище (в 2 рази) мікротвердості сплаву у вигляді порошку (табл. 1).

Таблиця 1

Механічні характеристики порошкового Al94Fe3Cr3 сплавудо та після консолідації в умовах високого тиску

Параметр

 

Матеріал

Модуль Юнга E, ГПa

Мікротвердість HV, ГПa

Характеристи-ка пластичності dH

умовна границя плинності σ0,2, ГПa

границя пружнос-ті sе, ГПа

Порошок

0,91±0,3

0,92

Консолідований при 2,5 ГПа

85

1,84±0,21

0,85

0,565

0,315

Консолідований при 4 ГПа

71

2,00±0,19

0,81

0,578

0,327

Консолідований при 6 ГПа

69

1,94±0,2

0,80

0,585

0,330

Екструдований [4]

72

1,62±0,04

0,87

0,360

 

Консолідація порошку Al94Fe3Cr3 сплаву в умовах квазігідростатичного стиснення надає можливість повного збереження частинок метастабільної квазікристалічної і-фази в алюмінієвій матриці, що забезпечує комбінацію високої міцності та достатньої пластичності, необхідної для використання в інженерній практиці.


Посилання


Список літератури

1. Исследование механических свойств сверхтвердых материалов при индентировании / Галанов Б.А., Мильман Ю.В., Чугунова С.И., Гончарова И.B. //Сверхтвердые материалы. –1999.–Том – 21, № 3.– С. 23-35.

2. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / Oliver W. C., Pharr G. M. // J. Mater. Res. – 1992. – 7, No. 6. – P. 1564–1583.

3. Теоретичні основи і методи визначення механічних властивостей матеріалів та покриттів при індентуванні на макро- та макрорівнях / [Бякова О.В., Юркова О.І., Мільман Ю.В., Білоцький О.В.] –К.: Гаран-Сервіс. – 2010. – 144 с

4. Термостабильность структуры и механических свойств наноквазикристаллического Al94Fe3Cr3 сплава, консолидированного экструзией / Юркова А.И., Бякова А.В., Власов А.А. // Металлофизика и новейшие технологии. - 2015. – Том 37. № 7. – С. 833-850.


Full Text: PDF