|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформация и разрушение материалов №2 за 2024 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Прикладные вопросы прочности и пластичности
- Исследование влияния фазового состава и текстуры на упругие свойства сплавов системы Al—Cu—Li М. И. Гордеева1, канд. техн. наук, С. Я. Бецофен1*, д-р техн. наук, А. В. Шалин1, канд. техн. наук, М. С. Оглодков2, канд. техн. наук, Ю. С. Оглодкова2, Р. Ву3, д-р фил., Е. И. Максименко1, Д. А. Прокопенко11Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, 125993, Россия2НИЦ «Курчатовский институт» — ВИАМ, Москва, 105005, Россия3Харбинский инженерный университет, Харбин, 150001, Китай*E-mail: s.betsofen@gmail.com, 2
DOI: 10.31044/1814-4632-2024-2-2-10Исследовано влияние кристаллографической текстуры и фазового состава на анизотропию модуля Юнга листов из сплавов 1441, В-1461 и В-1469 системы Al—Cu—Li. Показано, что в листах формируется текстура типа латуни {110}<112>, которая обусловливает одинаковую анизотропию модуля упругости исследованных сплавов: максимальное значение в поперечном к направлению прокатки направлении и минимальное в направлении под углом 45°. Это соответствует особенностям упругой анизотропии алюминия. С помощью оригинальной методики фазового анализа определены количественные соотношения фаз δ′ (Al3Li) и Т1 (Al2CuLi), а также оценены значения их упругих модулей. Установлено, что усредненное по трем выбранным направлениям (вдоль и поперек направления прокатки, под углом 45°) значение модуля Юнга пропорционально суммарному содержанию интерметаллидов.
Ключевые слова: сплавы системы Al—Cu—Li, модуль Юнга, текстура, анизотропия, количественный фазовый анализ
- Микромеханические характеристики плазменных теплозащитных покрытий после термической выдержки и циклического деформирования Т. А. Ильинкова*, д-р техн. наук, Р. Р. ГараевКазанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева — КАИ, Казань, 420111, Россия*E-mail: tilinkova32@gmail.com, 11
DOI: 10.31044/1814-4632-2024-2-11-16Для плазменных теплозащитных покрытий с керамическим слоем на основе диоксида циркония исследовано влияние длительности высокотемпературной выдержки (1100 °C, 2—100 ч) и последующего циклического деформирования в упругой области, а также соотношения толщин керамического и промежуточного металлического слоев на оцениваемые при инструментальном индентировании микромеханические характеристики (модуль Юнга, параметры кинетической твердости, пластическую деформацию и ползучесть) и прочность на изгиб. Установлено, что в случае термического воздействия длительностью до 2 ч модуль Юнга, характеристики кинетической твердости и прочность покрытия существенно снижаются, а доля энергии, затраченной на пластическую деформацию, а также ползучесть увеличиваются. При длительности воздействия 50 ч и более характеристики кинетической микротвердости возрастают, а характеристики пластичности снижаются. Наибольшая прочность покрытия получена при соотношении толщин металлического подслоя и слоя керамики 0,2—0,3.
Ключевые слова: теплозащитные покрытия, термическая наработка, деформационное старение, кинетическое микроиндентирование, микромеханические свойства
- Исследование влияния TiCN на структуру и износостойкость металла, наплавленного порошковой проволокой системы легирования Fe—Cr—Nb—B—C Н. В. Коберник1,2*, д-р техн. наук, А. С. Панкратов1, 2, канд. техн. наук, В. В. Александрова1, 2, Ю. В. Андриянов1, 21Научно-учебный центр «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 105005, Россия2Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, 105005, Россия*E-mail: koberniknv@yandex.ru, 17
DOI: 10.31044/1814-4632-2024-2-17-24Исследованы микроструктура, твердость и износостойкость металла, полученного наплавкой порошковыми проволоками трех составов, различающихся содержанием углерода, титана и азота (основной состав шихты — Fe—Cr—Nb—B—C). Азот вводили в шихту одной из проволок в составе карбонитрида титана TiCN. Показано, что карбонитрид титана диссоциирует в процессе наплавки, способствуя микролегированию наплавленного металла титаном, углеродом и азотом. Легирование титаном приводит к формированию первичных карбидов хрома игольчатой формы. Азот стабилизирует аустенитную структуру, что является причиной снижения твердости и износостойкости наплавленного металла при данных режимах наплавки. Установлено, что микролегирование титаном способствует увеличению твердости наплавленного металла до 67 HRC и снижению скорости износа до 2,69 г / ч.
Ключевые слова: наплавка, порошковая проволока, ферротитан, карбонитрид титана, износостойкость, микроструктура
Диагностика и методы механических испытаний
- Малые усталостные трещины в аддитивной стали 316L: влияние на механические свойства, параметры акустической эмиссии и кинетику разрушения Л. Р. Ботвина1*, д-р техн. наук, М. Р. Тютин1, 2, канд. техн. наук, А. И. Болотников1, И. О. Синев1, 2, Е. Н. Белецкий1, И. А. Иванов3, канд. физ.-мат. наук, А. В. Юдин31Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, Россия2Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, 105005, Россия3АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, 115088, Россия*E-mail: lbotvina@imet.ac.ru, 25
DOI: 10.31044/1814-4632-2024-2-25-34На примере стали 316L, полученной методом селективного лазерного плавления, исследовано влияние предварительного циклического нагружения на прочностные характеристики аддитивного материала, его поврежденность, параметры акустической эмиссии и характеристики деформированного состояния, оцененные методом корреляции цифровых изображений. Проанализирована стадийность разрушения при растяжении материала до и после предварительного циклирования с учетом кинетики изменения параметров акустической эмиссии и деформационных характеристик (максимальных главных деформаций и площади пластических зон). Установлено, что усталостные характеристики стали 316L, полученной аддитивным способом, существенно ниже, чем изготовленной по традиционной технологии. Предварительное циклическое нагружение вызывает раскрытие технологических дефектов структуры и образование малых трещин. Установлено, что испытание на растяжение таких образцов приводит сначала к росту остаточной прочности и работы разрушения, а затем, при относительной долговечности, равной 0,7 от числа циклов до разрушения, эти показатели резко снижаются. Основным механизмом разрушения аддитивной стали 316L является раскрытие и рост малых трещин, зародившихся на технологических дефектах. Процесс роста малых трещин при циклическом нагружении отражается на кинетике параметров акустической эмиссии, оцениваемых при растяжении предварительно циклированных образцов, что подтверждает высокую информативность этого метода для анализа стадийности разрушения материалов.
Ключевые слова: сталь 316L, аддитивная технология, селективное лазерное плавление, усталость, малые трещины, остаточная прочность, акустическая эмиссия, поврежденность, корреляция цифровых изображений
- Малоцикловая усталость жаропрочного никелевого сплава при различных частотах нагружения П. В. Рыжков*, М. А. Горбовец, канд. техн. наук, И. А. ХодиневНИЦ «Курчатовский институт» — ВИАМ, Москва, 105005, Россия*E-mail: petrryzhkov2014@yandex.ru, 35
DOI: 10.31044/1814-4632-2024-2-35-40Исследовано влияние частоты деформирования в малоцикловой области (f = 1—3 Гц, N ≤ 105 циклов) на характеристики усталостной долговечности жаропрочного никелевого сплава. Испытания выполнены в условиях жесткого нагружения при температурах 25 и 700 °C. Установлено, что влияние частоты деформирования на усталостную долговечность наиболее значимо при повышенной температуре. Основное различие в характере разрушения состоит в более плоском рельефе поверхности разрушения и большей протяженности фронта усталостной трещины при повышенной частоте нагружения.
Ключевые слова: малоцикловая усталость, жесткое нагружение, амплитуда полной деформации, частота нагружения, никелевый жаропрочный сплав
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|