ассистент кафедры теоретической и экспериментальной физики
Assistant of the Chair of Theoretical and Experimental Physics
научный сотрудник кафедры теоретической и экспериментальной физики
Research Associate of the Chair of Theoretical and Experimental Physics
д.ф.-м.н., профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики
Dr. Sci. (Phys.-math.), Professor of the Chair of Theoretical and Experimental Physics
к.ф.-м.н., доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики
Cand. Sci. (Phys.-math.), Assist. Professor of the Chair of Theoretical and Experimental Physics
к.ф.-м.н., доцент кафедры педагогики и образовательных технологий
Cand. Sci. (Phys.-math.), Assist Professor of the Chair of Pedagogy and Educational Technologies
В работе исследованы процессы релаксации в аморфном и нанокристаллическом сплавах в интервале температур –196 ÷ 80 °С. Установлено, что в аморфном сплаве релаксация напряжений происходит в две стадии. При этом снижение исходного механического напряжения в образце происходит лишь на 5 % за время выдержки не менее 1 часа. Увеличение температуры образца приводит к более интенсивному протеканию релаксации, что проявляется в увеличении скорости снижения механического напряжения. При температуре жидкого азота релаксации напряжений не наблюдается. Установлено, что в нанокристаллическом сплаве релаксационные процессы протекают аналогичным образом, но в нем скорость релаксации значительно меньше. В работе были изучены зависимости остаточного механического напряжения от температуры и времени выдержки. Обнаружено, что в аморфном и нанокристаллическом сплавах наблюдаются области стабилизации остаточных механических напряжений при малых временах выдержки (менее 5 мин) в интервалах температур 50 – 60 и 40 – 50 °С. Увеличение выдержки приводит к монотонному падению остаточных механических напряжений. Нагрев до 40 °С уже приводит к полному снятию механических напряжений в образце спустя 15 мин после начала испытаний. Показано, что предварительная релаксация напряжений в аморфном сплаве приводит к уменьшению величины сброса механического напряжения при электроимпульсном воздействии в образцах, подвергнутых растяжению. В нанокристаллическом сплаве величина сброса практически не изменяется при указанном воздействии. Показано, что наблюдаемый эффект обусловлен не только термическим расширением, но и изменением величины обратимой составляющей направленной структурной релаксации. В ходе работы было установлено, что величина сброса механического напряжения в аморфном сплаве зависит от среды, в которой происходит подача импульса электрического тока. В частности, в среде жидкого азота наблюдается уменьшение величины сброса. В нанокристаллическом сплаве подобного уменьшения не наблюдается.
Relaxation processes in amorphous and nanocrystalline alloys in temperature range of –196 ÷ 80 °C have been studied. It was established that in amorphous alloy stress relaxation occurs in two stages. At the same time, decrease in initial mechanical stress in the sample by 5 % only occurs during the holding time of at least 1 hour. An increase in temperature of the sample leads to more intensive relaxation, which is manifested in an increase in rate of mechanical stress decrease. At the temperature of liquid nitrogen, stress relaxation is not observed. It has been established that in nanocrystalline alloy relaxation processes proceed in a similar manner, but relaxation rate is much lower. Dependences of residual mechanical stress on temperature and holding time were studied. It was found that in amorphous and nanocrystalline alloys, areas of stabilization of residual mechanical stresses are observed at small holding time (less than 5 min) in temperature ranges of 50 – 60 and 40 – 50 °C. Increase in holding time leadsto monotonousfall in residual mechanical stresses. Heating up to 40 °C results in complete relaxation of mechanical stresses in the sample 15 minutes after the start of the testing. It is shown that preliminary relaxation of stresses in amorphous alloy leads to decrease in value of mechanical stress relieving during electropulse ipmact in samples subjected to stretching. In nanocrystalline alloy, value of relieving remains practically unchanged under the indicated impact. It is also shown that the observed effect occurs due not only to thermal expansion, but also to change in the value of reversible component of directed structural relaxation. In the course of work it was established that value of mechanical stress relieving in amorphous alloy depends on medium in which electric current impulse is supplied. In particular, in liquid nitrogen medium, decrease in value of relieving is observed. Such a decrease is not observed in nanocrystalline alloy.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.