Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов
Изучено воздействие релятивистского импульсного пучка электронов на структуру и сверхпластичные свойства пластин промышленных алюминиевых сплавов 1201 и АМг-6. Скорость сверхпластического течения облученных образцов в оптимальных условиях деформации превышает таковую для необлученных более чем в два...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2003 |
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2003
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78413 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов / В.Ф. Клепиков, В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, В.В. Литвиненко, В.П. Пойда, В.Ф. Кившик, В.Т. Уваров // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 86-88. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859605402196377600 |
|---|---|
| author | Клепиков, В.Ф. Брюховецкий, В.В. Пойда, А.В. Литвиненко, В.В. Пойда, В.П. Кившик, В.Ф. Уваров, В.Т. |
| author_facet | Клепиков, В.Ф. Брюховецкий, В.В. Пойда, А.В. Литвиненко, В.В. Пойда, В.П. Кившик, В.Ф. Уваров, В.Т. |
| citation_txt | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов / В.Ф. Клепиков, В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, В.В. Литвиненко, В.П. Пойда, В.Ф. Кившик, В.Т. Уваров // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 86-88. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Изучено воздействие релятивистского импульсного пучка электронов на структуру и сверхпластичные свойства пластин промышленных алюминиевых сплавов 1201 и АМг-6. Скорость сверхпластического течения облученных образцов в оптимальных условиях деформации превышает таковую для необлученных более чем в два раза, что связано с уменьшением размера зерна облученных образцов.
Вивчено вплив релятивістського імпульсного пучка електронів на структуру та надпластичні властивості пластин промислових алюмінієвих сплавів 1201 та АМг-6. Швидкість надпластичної течії опромінених зразків в оптимальних умовах деформації є вищою більше ніж у два рази порівняно з неопроміненими зразками, що пов'язано зі зменшенням розміру зерна опромінених зразків.
Influence of relativistic pulse electron beam on structure and superplasticity properties of plates from industrial aluminium is studied. The rate of superplasticity flow of irradiated samples exceeds more than twice the corresponding rate for unirradiated samples due to decreasing the grain size during the irradiation.
|
| first_indexed | 2025-11-28T03:16:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
УДК 669.715: 539.374
ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВЕРХПЛАСТИЧНЫХ СВОЙСТВ
ПЛАСТИН АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
ИМПУЛЬСНОГО ПУЧКА РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ
В.Ф. Клепиков, В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, В.В. Литвиненко, В.П. Пойда*,
В.Ф. Кившик, В.Т. Уваров**
Научно-технический центр электрофизической обработки НАН Украины,
г. Харьков; ∗Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина;
**Национальный научный центр "Харьковский физико-технический институт",
г. Харьков, Украина
Изучено воздействие релятивистского импульсного пучка электронов на структуру и сверхпластичные свойства пла-
стин промышленных алюминиевых сплавов 1201 и АМг-6.
Скорость сверхпластического течения облученных образцов в оптимальных условиях деформации превышает тако-
вую для необлученных более чем в два раза, что связано с уменьшением размера зерна облученных образцов.
1.ВВЕДЕНИЕ
Для снижения массы конструкции и увеличения
возможной полезной нагрузки необходимы материа-
лы с высокой удельной прочностью. При любом
уровне прочности отношение ее к массе у алюмини-
евых сплавов в 2,8 раза большее, чем у стали, и в 1,6
раза больше, чем у титановых сплавов [1]. Поэтому
большое внимание уделяется вопросам дальнейшего
улучшения комплекса физико-меха-нических
свойств, в том числе характеристик прочности и
пластичности алюминиевых сплавов.
В прогрессивных промышленных технологиях
для обработки различных материалов широко ис-
пользуется воздействие направленных потоков энер-
гии. Одним из вариантов такой обработки является
воздействие на материал интенсивных импульсных
пучков электронов. Такое воздействие приводит к
быстрому нагреву материала и последующему охла-
ждению. Это же влечет за собой образование в мате-
риале значительных концентраций точечных дефек-
тов, а также может вызвать в нем структурно-фазо-
вые изменения.
Структурно-фазовые изменения в твердых телах
под действием облучения могут проявляться, в
частности, в возникновении квазикристаллических
структур с необычными поворотными симметриями
порядка N (N = 5,8,10,12…) [2,3]. Такое воздействие
на материал также весьма перспективно для созда-
ния структурного состояния, пригодного для после-
дующего применения технологий обработки, осно-
ванных на использовании эффекта сверхпластично-
сти.
В данной работе изучалось воздействие реляти-
вистских импульсных пучков электронов на струк-
туру и сверхпластичные свойства пластин промыш-
ленных алюминиевых сплавов 1201 и АМг-6.
2.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Исходные пластины промышленных полуфабри-
катов сплавов 1201 (Al-6,2 мас.% Cu-0,27 мас.% Mn)
и АМг-6 (Al-6,2 мас.% Mg-0,6 мас.% Mn) толщиной
3 мм облучались с обеих сторон сильноточным им-
пульсным пучком релятивистских электронов с
плотностью потока энергии 109 Вт/см2 (энергия пуч-
ка Еп ≈ 0,5 МэВ, ток Iп ≈ 4 кА, длительность импуль-
са τи ≈ 5⋅10-6с). Пластина подвергалась воздействию
одного импульса с каждой стороны.
Механические испытания образцов с длиной ра-
бочей части 10 и шириной 4 мм были проведены
растяжением на воздухе при постоянном действую-
щем напряжении течения. Время подогрева образ-
цов до температуры испытания не превышало 25
мин. Температуру поддерживали постоянной с
точностью ±2о. Испытывали как облучённые образ-
цы, так и не подвергнутые облучению. Проводили
сравнение результатов.
Развитие микроструктуры в ходе деформации
изучали при помощи световой микроскопии, приме-
няя стандартные методы количественной металло-
графии. Зеренную структуру выявляли химическим
травлением и путём создания деформационного ре-
льефа.
Микротвердость измеряли при помощи микро-
твердомера ПМТ-3М.
3.РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На рис.1 приведен вид поверхности пластин по-
сле облучения. Видно, что интенсивный тепловой
нагрев, создаваемый воздействием пучка электро-
нов, приводит к плавлению поверхностного слоя
пластин. Микротвердость поверхности облучённых
_______________________________________________________________________________
86 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), с. 86-88.
образцов обоих сплавов после облучения в среднем
увеличивается на ∼20%.
а
б
40 мкм
Рис.1. Вид поверхности облученных пластин спла-
вов АМг-6 (а) и 1201 (б)
На рис.2 изображена структура пластин сплава
АМг-6, а на рис.3 − пластин сплава 1201. При этом
на рис.2,а и 3,а приведены исходные структуры ука-
занных сплавов, а на рис.2,б и 3,б – структуры пла-
стин этих сплавов после облучения.
а
20 мкм
б
Рис.2. Микроструктура сплава АМг-6: а) исходная;
б) после облучения
Видно, что структура исходных пластин сплавов
довольно крупнозерниста. Для сплава 1201 исход-
ный средний размер зерна d составляет ∼25 мкм, а
для структуры сплава АМг-6 характерна разнозер-
нистость и d ≈ 45 мкм. Видно, что воздействие пуч-
ка релятивистских электронов приводит к формиро-
ванию в пластинах более мелкозернистой и равноос-
ной структуры.
Оптимальные условия сверхпластической дефор-
мации сплава 1201 были определены ранее в [1], а
для сплава АМг – 6 изучены в данной работе.
Для сплава 1201 с исходной микроструктурой
(см. рис 3,а) максимальное удлинение до разруше-
ния δ = 210% реализуется при σ = 4,5 МПа [4].
Сплав АМг-6 максимальное удлинение до разруше-
ния δ = 180% проявляет при σ = 4,0 МПа. Таким об-
разом, оба сплава в исходном состоянии проявляют
структурную сверхпластичность, хотя и при доволь-
но высоких гомологических температурах.
Образцы, вырезанные из облученных пластин,
также проявляют сверхпластичные свойства. И хотя
удлинения до разрушения образцов обоих сплавов
до и после облучения остаются практически одина-
ковыми, скорость течения облученных образцов в
оптимальных условиях деформации превышает та-
ковую для необлученных более чем в два раза.
а
б
20 мкм
Рис.3. Микроструктура сплава 1201:
а) исходная; б) после облучения
Указанный выше эффект увеличения скорости
сверхпластической деформации предварительно об-
лученных образцов, по-видимому, связан с умень-
шением размера их зерна. Удлинение же до разру-
шения лимитируется процессами зарождения и на-
копления пористости в ходе деформации. Известно
[5], что зарождение пористости в ходе сверхпласти-
ческой деформации происходит из-за декогезии на
межфазных границах между матрицей и зерногра-
ничными выделениями. Так как значительно повы-
сить удлинение до разрушения облученных образ-
_______________________________________________________________________________
87 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), с. 86-88.
цов не удалось, то это может свидетельствовать о
том, что предварительное облучение не приводит к
значительному дроблению и распылению вторич-
ных грубых включений в исследуемых сплавах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ч.Ф. Хикей. Механические свойства титано-
вых и алюминиевых сплавов при криогенных темпе-
ратурах /Алюминиевые сплавы при низких темпера-
турах /Пер. с англ. /Под. ред. И.Н. Фридляндера.
М.: «Металлургия», 1967, 296 с.
2. В.С. Хмелевская, В.С. Крапошин, В.Г. Малын-
кин. Локальная перестройка кристаллической ре-
шетки в области неравновесных состояний, индуци-
рованных облучением //Вопросы атомной науки и
техники. Серия: «Физика радиационных поврежде-
ний и радиационное материаловедение». 1997,
вып.1(65),2(66), с.47–52.
3. A.I. Olemskoi, V.F. Klepikov. The theory of spa-
tiotemporal pattern in nonequilibrium systems //Phys.
Rep. 2000, v.338, N6, p.571–677.
4. В.П. Пойда, Р.И. Кузнецова, Г.О. Братенькова,
Т.Ф. Сухова. Сверхпластичность промышленного
алюминиевого сплава 1201 в условиях ползучести
//ФММ. 1989, т.67, вып.4, с.828.
5. О.А. Кайбышев. Сверхпластичность промыш-
ленных сплавов. М.: «Металлургия», 1984, 264 с.
ЗМІНЕННЯ СТРУКТУРИ ТА ЗВЕРХПЛАСТИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПЛАСТИН АЛЮМІНІЄ-
ВИХ СПЛАВІВ ВПЛИВОМ ІМПУЛЬСНОГО ПУЧКА РЕЛЯТИВИСТСЬКИХ
ЕЛЕКТРОНІВ
В.Ф. Клєпіков, В.В. Брюховецький, А.В. Пойда,
В.В. Литвиненко, В.П. Пойда, В.Ф. Ківшик, В.Т. Уваров
Вивчено вплив релятивістського імпульсного пучка електронів на структуру та надпластичні властивості пластин
промислових алюмінієвих сплавів 1201 та АМг-6. Швидкість надпластичної течії опромінених зразків в оптимальних
умовах деформації є вищою більше ніж у два рази порівняно з неопроміненими зразками, що пов'язано зі зменшенням
розміру зерна опромінених зразків.
CHANGE OF STRUCTURE AND SUPERPLASTIC PROPERTIES OF ALUMINIUM ALLOYS PLATES
UNDER PULSED BEAM OF RELATIVISTIC ELECTRONS
V.F. Klepikov, V.V. Brukhovetskiy, A.V. Poyida, V.V. Litvinenko, V.P. Poyida,
V.F. Kivshik, V.T. Uvarov
Influence of relativistic pulse electron beam on structure and superplasticity properties of plates from industrial aluminium is
studied. The rate of superplasticity flow of irradiated samples exceeds more than twice the corresponding rate for unirradiated
samples due to decreasing the grain size during the irradiation.
_______________________________________________________________________________
88 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), с. 86-88.
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
г. Харьков; Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина;
г. Харьков, Украина
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78413 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T03:16:20Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Клепиков, В.Ф. Брюховецкий, В.В. Пойда, А.В. Литвиненко, В.В. Пойда, В.П. Кившик, В.Ф. Уваров, В.Т. 2015-03-16T18:41:32Z 2015-03-16T18:41:32Z 2003 Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов / В.Ф. Клепиков, В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, В.В. Литвиненко, В.П. Пойда, В.Ф. Кившик, В.Т. Уваров // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 86-88. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78413 669.715: 539.374 Изучено воздействие релятивистского импульсного пучка электронов на структуру и сверхпластичные свойства пластин промышленных алюминиевых сплавов 1201 и АМг-6. Скорость сверхпластического течения облученных образцов в оптимальных условиях деформации превышает таковую для необлученных более чем в два раза, что связано с уменьшением размера зерна облученных образцов. Вивчено вплив релятивістського імпульсного пучка електронів на структуру та надпластичні властивості пластин промислових алюмінієвих сплавів 1201 та АМг-6. Швидкість надпластичної течії опромінених зразків в оптимальних умовах деформації є вищою більше ніж у два рази порівняно з неопроміненими зразками, що пов'язано зі зменшенням розміру зерна опромінених зразків. Influence of relativistic pulse electron beam on structure and superplasticity properties of plates from industrial aluminium is studied. The rate of superplasticity flow of irradiated samples exceeds more than twice the corresponding rate for unirradiated samples due to decreasing the grain size during the irradiation. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов Змінення структури та зверхпластичних властивостей пластин алюмінієвих сплавів впливом імпульсного пучка релятивистських електронів Change of structure and superplastic properties of aluminium alloys plates under pulsed beam of relativistic electrons Article published earlier |
| spellingShingle | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов Клепиков, В.Ф. Брюховецкий, В.В. Пойда, А.В. Литвиненко, В.В. Пойда, В.П. Кившик, В.Ф. Уваров, В.Т. Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| title | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов |
| title_alt | Змінення структури та зверхпластичних властивостей пластин алюмінієвих сплавів впливом імпульсного пучка релятивистських електронів Change of structure and superplastic properties of aluminium alloys plates under pulsed beam of relativistic electrons |
| title_full | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов |
| title_fullStr | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов |
| title_full_unstemmed | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов |
| title_short | Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов |
| title_sort | изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов |
| topic | Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| topic_facet | Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78413 |
| work_keys_str_mv | AT klepikovvf izmeneniestrukturyisverhplastičnyhsvoistvplastinalûminievyhsplavovvozdeistviemimpulʹsnogopučkarelâtivistskihélektronov AT brûhoveckiivv izmeneniestrukturyisverhplastičnyhsvoistvplastinalûminievyhsplavovvozdeistviemimpulʹsnogopučkarelâtivistskihélektronov AT poidaav izmeneniestrukturyisverhplastičnyhsvoistvplastinalûminievyhsplavovvozdeistviemimpulʹsnogopučkarelâtivistskihélektronov AT litvinenkovv izmeneniestrukturyisverhplastičnyhsvoistvplastinalûminievyhsplavovvozdeistviemimpulʹsnogopučkarelâtivistskihélektronov AT poidavp izmeneniestrukturyisverhplastičnyhsvoistvplastinalûminievyhsplavovvozdeistviemimpulʹsnogopučkarelâtivistskihélektronov AT kivšikvf izmeneniestrukturyisverhplastičnyhsvoistvplastinalûminievyhsplavovvozdeistviemimpulʹsnogopučkarelâtivistskihélektronov AT uvarovvt izmeneniestrukturyisverhplastičnyhsvoistvplastinalûminievyhsplavovvozdeistviemimpulʹsnogopučkarelâtivistskihélektronov AT klepikovvf zmínennâstrukturitazverhplastičnihvlastivosteiplastinalûmíníêvihsplavívvplivomímpulʹsnogopučkarelâtivistsʹkihelektronív AT brûhoveckiivv zmínennâstrukturitazverhplastičnihvlastivosteiplastinalûmíníêvihsplavívvplivomímpulʹsnogopučkarelâtivistsʹkihelektronív AT poidaav zmínennâstrukturitazverhplastičnihvlastivosteiplastinalûmíníêvihsplavívvplivomímpulʹsnogopučkarelâtivistsʹkihelektronív AT litvinenkovv zmínennâstrukturitazverhplastičnihvlastivosteiplastinalûmíníêvihsplavívvplivomímpulʹsnogopučkarelâtivistsʹkihelektronív AT poidavp zmínennâstrukturitazverhplastičnihvlastivosteiplastinalûmíníêvihsplavívvplivomímpulʹsnogopučkarelâtivistsʹkihelektronív AT kivšikvf zmínennâstrukturitazverhplastičnihvlastivosteiplastinalûmíníêvihsplavívvplivomímpulʹsnogopučkarelâtivistsʹkihelektronív AT uvarovvt zmínennâstrukturitazverhplastičnihvlastivosteiplastinalûmíníêvihsplavívvplivomímpulʹsnogopučkarelâtivistsʹkihelektronív AT klepikovvf changeofstructureandsuperplasticpropertiesofaluminiumalloysplatesunderpulsedbeamofrelativisticelectrons AT brûhoveckiivv changeofstructureandsuperplasticpropertiesofaluminiumalloysplatesunderpulsedbeamofrelativisticelectrons AT poidaav changeofstructureandsuperplasticpropertiesofaluminiumalloysplatesunderpulsedbeamofrelativisticelectrons AT litvinenkovv changeofstructureandsuperplasticpropertiesofaluminiumalloysplatesunderpulsedbeamofrelativisticelectrons AT poidavp changeofstructureandsuperplasticpropertiesofaluminiumalloysplatesunderpulsedbeamofrelativisticelectrons AT kivšikvf changeofstructureandsuperplasticpropertiesofaluminiumalloysplatesunderpulsedbeamofrelativisticelectrons AT uvarovvt changeofstructureandsuperplasticpropertiesofaluminiumalloysplatesunderpulsedbeamofrelativisticelectrons |