Влияние Агрессивной Среды На Прерывистую Деформацию Алюминий-Магниевого Сплава АМг6

Abstract

Экспериментально установлено, что молекулярный (химический) процесс травления поверхности дефор-мируемого алюминий-магниевого сплава АМг6 вызывает развитие макроскопического скачка пластической деформации амплитудой несколько процентов. С помощью численного моделирования процесса травления поликристаллического твердого тела показано, что в ходе травления морфология фронта коррозии меняется от евклидовой (плоской) к фрактальной (шероховатой). Полученные результаты свидетельствуют о ключевой роли состояния поверхности на развитие макроскопической механической неустойчивости материала, демонстрирующего эффект Портевена-Ле Шателье.Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 15-12-00035 ВведениеМногие алюминиевые авиационные сплавы проявля-ют механическую неустойчивость, которая выражает-ся в явлении прерывистого течения, известного как эффект Портевена−Ле Шателье (ПЛШ) [1]. Эффект ПЛШ связан с локализацией пластической деформации в полосах, которые ухудшают формуемость сплавов и могут вызвать внезапное разрушение как при метал-лообработке, так и в условиях эксплуатации. Вместе с тем, одним из важнейших факторов, влияющих на долговечность и живучесть авиационных алюминиевых сплавов, является коррозия под напряжением. Извест-но, что добавка магния увеличивает сопротивление коррозии этих сплавов [2]. Поэтому сплавы системы Al−Mg обладают более высоким сопротивлением кор-розии по сравнению с другими группами алюминиевых сплавов [3][4][5][6]. Механизмы коррозии под напряжением алюминий-магниевых сплавов, рассмотренные в рабо-тах [7][8][9][10][11][12][13], включают: а) механизм межкристаллитного растрескивания в результате селективного растворения вторичной β(Al 3 Mg 2 )-фазы, выделяющейся по границам зерен в сплавах с содержанием магния больше 3% [2] ли-бо вследствие распространения трещин в зоне, обеднен-ной магнием вдоль границ зерен [14,15] или в результате водородного охрупчивания [7,11,13,16,17]; б) механизм транскристаллитного коррозионного растрескивания за счет, как предполагается, выноса ионов магния на поверхность сплава плоскими скоплениями дислока-ций [18]. Последнее обусловлено увлечением примес-ных атомов движущимися дислокациями, т.е. явлением динамического деформационного старения (ДДС), ко-торое ответственно также за развитие макроскопиче-ских неустойчивостей пластической деформации, таких как зуб текучести [18,19] и прерывистая деформация ПЛШ [20,21]. Поскольку ДДС характерно для сплавов системы Al−Mg при комнатных и повышенных темпера-турах, то следует ожидать связь между двумя явлениями: электрохимическим (коррозии под напряжением) и ме-ханическим (эффектом ПЛШ). Проблема осложняется тем обстоятельством, что полосы макролокализованной деформации, представляющие собой домены высокоско-ростной интенсивной деформации, при взаимодействии с поверхностью могут вызвать множественные разрывы поверхностной окисной пленки, существенно ускорить локальную коррозию деформируемого сплава и вызвать его внезапное разрушение.Проблема изучения взаимосвязи коррозии под на-пряжением и ...

Влияние Импульсного Лазерного Ик-Излучения На Динамику И Морфологию Деформационных Полос В Алюминий-Магниевом Сплаве

“…Эмпирическая зависимость (3) позволяет непосредственно в ходе нагружения сплава оценивать длитель-ность плато t = σ/σ 0 после скачка амплитудой ε и предсказывать момент появления очередного скачка. В работе [7] экспериментально установлено, что последняя треть плато наиболее чувствительна к локальному воздействию на поверхность деформируемого сплава АМг6 агрессивной среды: нанесение капли 30%-го раствора HCl на поверхность плоского образца на данном интервале плато (измеренного в отсутствие внешних воздействий) вызывает формирование сложной пространственно-временной структуры деформационных полос и развитию деформационной ступени с амплитудой несколько процентов на кривой растяжения.…”

“…Изучение влияния внешних воздействий на образование деформационных полос и прерывистую деформацию является сравнительно новым направлением исследования механизмов макроскопических пластических неустойчивостей. В работе [6] обнаружено и исследовано явление подавления деформационных полос и упрочнение сплавов системы Al−Mg электрическим током, а в работах [7,8] -влияние локального воздействия агрессивной среды на развитие пластических неустой-чивостей алюминий-магниевого сплава АМг6. В настоящей работе исследуется влияние локального воздействия ИК-лазера на полосообразование и прерывистую деформацию сплава АМг6.…”

Разрушение Алюминий-Магниевого Сплава При Воздействии Импульсного Лазерного Излучения В Условиях Ползучести

“…В [12,13] обнаружено и исследовано явление подавления электрическим током эффекта ПЛШ и полосообразования в некоторых сплавах систем Al−Mg−Mn, Al−Li−Mg и Al−Zn−Cu−Mg. В [14,15] изучалось влияние коррозионной среды, а в [16] -импульсного ИК-излучения на развитие пластической неустойчивости алюминий-магниевого сплава. В последнем случае оценивали влияние пробивания лазерным импульсом сквозного отверстия в плоском образце сплава АМг6 на динамику пространственновременных структур деформационных полос и прерывистую деформацию при растяжении образца с заданной скоростью роста приложенного напряженияσ 0 = const.…”