Закономерности разрушения титана ВТ1-0 и сплава циркония Э110 в ультрамелкозернистом, мелкозернистом и крупнокристаллическом состояниях при циклическом нагружении в гигацикловом режиме
| Parent link: | Письма о материалах/ Российская академия наук (РАН), Институт проблем сверхпластичности металлов (ИПСМ).— , 2011- Т. 8, № 3.— 2018.— [С. 317-322] |
|---|---|
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Проведены усталостные испытания для образцов титана ВТ1-0 и сплава циркония Zr-1 мас. % Nb в ультрамелкозернистом, мелкозернистом и крупнокристаллическом состояниях в режиме гигацикловой усталости. Установлено, что формирование ультрамелкозернистой структуры в титане и сплаве циркония приводит к увеличению предела усталости титана в 1.3 раза, а сплава циркония в 1.7 раза в гигацикловой области (109 циклов) по сравнению с мелкозернистым и крупнозернистым состоянием. Методом инфракрасной термографии проведено исследование эволюции температурного поля для образцов титана и сплава циркония в различных структурных состояниях в процессе циклического нагружения. Показано, что процесс циклического деформирования для всех типов структурных состояний сопровождается зарождением и распространением очага тепловыделения в локальном объеме образцов и оказывает существенное влияние на величину усталостной прочности. Приращение максимальной температуры на поверхности ультрамелкозернистых образцов титана ВТ1-0 и сплава циркония Zr-1 мас. % Nb существенно ниже, чем для мелкозернистого и крупнокристаллического состояний, что свидетельствует о качественном изменении процесса диссипации поглощения энергии, связанной с особенностями ультрамелкозернистого состояния. При сопоставлении динамики изменения тепловых полей для образцов титана и сплава циркония в крупнокристаллическом, мелкозернистом и ультрамелкозернистом состояниях, установлено, что зона диссипации энергии охватывает значительный объем образца в процессе усталостных испытаний для случая ультрамелкозернистого состояния, тогда как в случае крупнокристаллического и мелкозернистого состояния рост тепловой энергии имеет локализованный характер в рабочей зоне образца. Fatigue tests were carried out on samples of titanium VT1-0 and zirconium alloy Zr-1 wt % Nb in the ultrafine-grained, fine-grained and coarse-grained states in a gigacycle fatigue regime. It was found that the formation of an ultrafine-grained structure led to an increase in the fatigue limit in the gigacyclic region (109 cycles) by 1.3 times for titanium and 1.7 times for zirconium alloy when compared to the fine-grained and coarse-grained states. An evolution of the temperature field for titanium and zirconium alloy samples in various structural states in the process of cyclic loading was studied by the method of infrared thermography. It was shown that the process of cyclic deformation in all types of structural states was accompanied by an initiation and expansion of a heat source in a local volume of samples which has a significant impact on the fatigue strength. The increment of the maximum temperature on the surface of ultrafine-grained samples of titanium VT1-0 and zirconium alloy Zr-1 wt % Nb is significantly lower than that for the fine-grained and coarse-grained states. This fact indicates a qualitative change in the mechanism of energy dissipation which is associated with characteristic features of the ultrafine-grained state. When comparing the dynamics of thermal fields for the titanium and zirconium alloy samples in coarse-grained, fine-grained and ultrafine-grained states, it was found that the energy dissipation zone covered a considerable volume of the sample in the process of fatigue tests in case of ultrafine-grained state, whereas in case of coarse-grained and fine-grained states the growth of thermal energy was localized in the gauge area of the sample. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Published: |
2018
|
| Series: | Механические и физические свойства материалов |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://elibrary.ru/item.asp?id=35664424 https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-3-317-322 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=659970 |