Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ РЕЛАКСАЦИИ НА ВЕЛИЧИНУ СБРОСОВ МЕХАНИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЛЕНТОЧНЫХ АМОРФНЫХ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВАХ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-7-538-543

Полный текст:

Аннотация

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. 

Об авторах

Д. Ю, Федотов
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
ассистент кафедры теоретической и экспериментальной физики


С. А. Сидоров
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
научный сотрудник кафедры теоретической и экспериментальной физики


В. А. Федоров
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
д.ф.-м.н., профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики


Т. Н. Плужникова
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
к.ф.-м.н., доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики


А. В. Яковлев
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
к.ф.-м.н., доцент кафедры педагогики и образовательных технологий


Список литературы

1. Suryanarayana С., Inoue A. Bulk metallic glasses. – Taylor and Francis Group, 2011. – 548 p.

2. Schroers J. Processing of bulk metallic glass // Advanced Materials. 2010. No. 22. P. 1566 – 1597.

3. Nair B., Priyadarshini G. Process, structure, property and appli cations of metallic glasses // Materials Science. 2016. Vol. 3. No. 3. P. 1022 – 1053.

4. Механическое поведение аморфных сплавов / А.М. Глезер, И.Е. Пермякова, В.Е. Громов, В.В. Коваленко. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2006. – 416 с.

5. Hufnagel T.C., Schuh C.A., Falk M.L. Deformation of metallic glas ses: Recent developments in theory, simulations, and experiments // Acta Materialia. 2016. No. 109. P. 375 – 393.

6. Электростимулированная пластичность металлов и сплавов / В.Е. Громов, Л.Б. Зуев, Э.В. Козлов, В.Я. Целлермаер. – М.: Недра, 1996. – 293 с.

7. Физические основы и технологии обработки современных материалов (теория, технологии, структура и свойства) / О.А. Троицкий, Ю.В. Баранов, Ю.С. Авраамов, А.Д. Шляпин. – М.: Изд-во РХД, АНО ИКИ, 2004. Т. I. – 590 с.; Т. II. – 467 с.

8. Sarac B. Microstructure-Property Optimization in Metallic Glasses. – Springer, 2015. – 89 p.

9. Аморфные металлические сплавы: сб. науч. тр. / Под ред. Ф.Е. Люборского. – М.: Металлургия, 1987. – 584 с.

10. Demidenko V.S., Naumov I.I., Kozlov I.V. etc. Structural instability in metals and alloys // Russian Physics Journal. 1998. Vol. 41. No. 8. P. 743 – 753.

11. Судзуки К., Фудзимори Х., Хасимото К. Аморфные металлы. – М.: Металлургия, 1987. – 328 с.

12. Qiao J.C., Wang Q., Crespo D. etc. Secondary relaxation and dynamic heterogeneity in metallic glasses: A brief review // Chin. Phys. 2017. Vol. 26. No. 1. P. 016402 – 016412.

13. Сидоров С.А., Федоров В.А., Плужникова Т.Н. и др. Исследование процессов деформации аморфных сплавов в условиях импульсного электрического тока // Вестник Тамбовского государственного университета. Серия: естественные и технические науки. 2012. Т. 17. № 1. С. 135 – 138.

14. Verduzco J.A. Fatigue fracture morphologies of some Fe-ba sed amorphous alloy wires // Materials Letters. 2003. Vol. 57. P. 1029 – 1033.

15. Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Сидоров С.А. Влияние импульсного электрического тока на ход зависимостей механичес-кое напряжение – деформация в аморфных и нанокристаллических металлических сплавах // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 12. С. 62 – 64.

16. Плужникова Т.Н., Федоров В.А., Сидоров С.А., Яковлев А.В. Влияние агрессивных сред на деформацию аморфных и нано-кристаллических сплавов, обусловленную воздействием им-пульсного электрического тока // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 4. С. 59 – 62.

17. Сидоров С.А., Федоров В.А., Дручинина О.А. Влияние импульсного электрического тока на механические свойства наводорожен-ных металлических стекол на основе кобальта и железа // Альтер-нативная энергетика и экология. 2013. № 1-1 (117). С. 10 – 13.

18. Stolyarov V.V. Electroplastic effect in nanocrystalline and amorphous alloys // Materials Science and Technology. 2015. Vol. 31. No. 13a. P. 1536 – 1540.

19. Yiu P., Hsueh C.H., Shek C.H. Electroplastic forming in a Fe-based metallic glass ribbon // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 658. P. 795 – 799.

20. Косилов А.Т., Хоник В.А. Направленная структурная релаксация и гомогенное течение свежезакаленных металлических стекол // Известия РАН. Серия физическая. 1993. Т. 57. № 12. С. 192 – 198.


Для цитирования:


Федотов Д.Ю., Сидоров С.А., Федоров В.А., Плужникова Т.Н., Яковлев А.В. ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ РЕЛАКСАЦИИ НА ВЕЛИЧИНУ СБРОСОВ МЕХАНИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЛЕНТОЧНЫХ АМОРФНЫХ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВАХ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017;60(7):538-543. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-7-538-543

For citation:


Fedotov D.Y., Sidorov S.A., Fedorov V.A., Pluzhnikova T.N., Yakovlev A.V. INFLUENCE OF RELAXATION PROCESSES ON MECHANICAL STRESS SHIFTS IN AMORPHOUS AND NANOCRYSTALLINE RIBBON ALLOYS AT ELECTROPULSE EXPOSURE. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(7):538-543. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-7-538-543

Просмотров: 182


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)