Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М
Исследовано влияние длительного растягивающего нагружения на изменение механических характеристик сплава АМг6М. Установлено, что естественное деформационное старение в течение 20 лет приводит к охрупчиванию материала. Досліджено вплив тривалого розтягуючого навантаження на зміну механічних характери...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Техническая механика |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
2010
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88097 |
| 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: | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М / Е.С. Переверзев, Д.Г. Борщевская, В.Ф. Бутенко, А.В. Ханнанов // Техническая механика. — 2010. — № 2. — С. 78-80. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860248535339892736 |
|---|---|
| author | Переверзев, Е.С. Борщевская, Д.Г. Бутенко, В.Ф. Ханнанов, А.В. |
| author_facet | Переверзев, Е.С. Борщевская, Д.Г. Бутенко, В.Ф. Ханнанов, А.В. |
| citation_txt | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М / Е.С. Переверзев, Д.Г. Борщевская, В.Ф. Бутенко, А.В. Ханнанов // Техническая механика. — 2010. — № 2. — С. 78-80. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Техническая механика |
| description | Исследовано влияние длительного растягивающего нагружения на изменение механических характеристик сплава АМг6М. Установлено, что естественное деформационное старение в течение 20 лет приводит к охрупчиванию материала.
Досліджено вплив тривалого розтягуючого навантаження на зміну механічних характеристик сплаву Амг6М. Встановлено, що природне деформаційне старіння на протязі 20 років призводить до зкрихчування матеріалу.
The influence of a long-term tension load on variations in mechanic characteristics of the АМg6М alloy is investigated. It is found that a natural deformation deterioration for 20 years leads to the material brittleness.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:39:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 669.018.29:620.169:534.8
Е.С. ПЕРЕВЕРЗЕВ, Д.Г. БОРЩЕВСКАЯ, В.Ф. БУТЕНКО, А.В. ХАННАНОВ
ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА СПЛАВА АМг6М
Исследовано влияние длительного растягивающего нагружения на изменение механических характе-
ристик сплава АМг6М. Установлено, что естественное деформационное старение в течение 20 лет приво-
дит к охрупчиванию материала.
Досліджено вплив тривалого розтягуючого навантаження на зміну механічних характеристик сплаву
Амг6М. Встановлено, що природне деформаційне старіння на протязі 20 років призводить до зкрихчуван-
ня матеріалу.
The influence of a long-term tension load on variations in mechanic characteristics of the АМg6М alloy is
investigated. It is found that a natural deformation deterioration for 20 years leads to the material brittleness.
В процессе производственной отработки изделий долгосрочного функ-
ционирования используют, как правило, традиционные методы ускоренных
испытаний. Однако, при таком подходе трудно учесть все многообразие фи-
зико-химических процессов, которые протекают в материалах в реальных
условиях длительного функционирования и могут служить причиной преж-
девременного выхода конструкций из строя [1]. К тому же, характеристики
механических свойств, полученные при кратковременных испытаниях, не
отражают возможное поведение материала в конструкции. Поэтому несо-
мненный интерес представляют данные об испытаниях конструкционных ма-
териалов изделий долгосрочного функционирования в реальном масштабе
времени.
При выборе конструкционных материалов, обеспечивающих работоспо-
собность конструкций в условиях длительной эксплуатации (в частности со-
судов давления, находящихся в заправленном состоянии на длительном хра-
нении, и т. д.), следует учитывать три основных фактора: деформационное
старение, коррозию под напряжением и способность к релаксации остаточ-
ных напряжений в сварных соединениях. Этим требованиям вполне удовле-
творяют сплавы группы магналиев.
Целью настоящей работы являлась оценка влияния на механические
свойства сплава АМг6М деформационного старения в условиях длительного
действия растягивающего нагружения. Выбор сплава обусловлен его широ-
ким применением в конструкциях ответственного назначения.
В качестве объекта исследований использовались образцы, изготовлен-
ные в соответствии с требованиями инструкции к установке ИМАШ-20-78,
предназначенной для термомеханических испытаний.
Сплав АМг6М является деформируемым сплавом, не упрочняющимся с
помощью термической обработки. Его структурными составляющими явля-
ются твердый раствор магния в алюминии и интерметаллидные фазы:
, и др.
2Mg3Al SiMg2
Основой поведения сплавов группы MgAl является состояние пере-
сыщенного твердого раствора в Mg Al : пока он сохраняется (вследствие
понижения концентрации или отсутствия условий для его распада), сплавы
обладают высокой пластичностью, коррозионной стойкостью и свариваемо-
стью [2]. Механические свойства сплава АМг6М приведены в таблице 1.
78
Е.С. Переверзев, Д.Г. Борщевская, В.Ф. Бутенко, А.В. Ханнанов, 2010
Техн. механика. – 2010. – № 2.
Таблица 1. Механические характеристики сплава АМг6
Наименование
сплава
Обработка
B ,
МПа
20, ,
МПа
, % HB
1 ,
МПа
АМг6М Отжиг 350 170 20 70 130
АМг6Н Нагартовка на 20% 390 300 10 – –
АМг6НПП* Нагартовка на 30% 430 350 8 – –
* НПП – нагартованный повышенной прочности
Эффект деформационного старения сплава АМг6М оценивался по изме-
нению прочностных характеристик в результате 20-летней выдержки под
растягивающей нагрузкой H в напряженном состоянии, равном
100 МПа, в температурном диапазоне от 0 до 20оС. Испытания на длительное
действие одноосного растяжения проводились с помощью специально изго-
товленного приспособления.
900P
Количественными показателями деформационного старения исследуемого
сплава являлись характеристики кратковременной прочности, т.е. предел проч-
ности предел текучести предел усталости 1B , 20, , , работа разрушения A ,
ределяемая площадью под кривой разрушения, величина относительного уд-
линения материала и твердость по Бринеллю
оп
HB .
Механические испытания образцов проводились на установке ИМАШ-
20-78 со скоростью движения захватов, равной 3 мм/мин. Погрешность изме-
рения деформации образца в рабочей зоне составляла не более 0,01 мм, на-
грузки – 1,5 %.
Результаты проведенных исследований, усредненные по 4-м образцам,
представлены в таблице 2, где , предел прочности и текучести
обработанного образца; , предел прочности и предел текучести
контрольного образца;
%K!
B
*%…
20,
%K!
20,
*%…
B
%K!` , *%….` работа разрушения обработанного об-
разца и работа разрушения контрольного.
Таблица 2. Изменение прочностных характеристик сплава АМг6М после длитель-
ной выдержки под нагрузкой
Режимы обработки
,P Н ,T С Продолж.
выдержки,
сутки
B ,
МПа
20, ,
МПа
работа раз-
рушения-
см2 ,A
*%…
B
%K!
B
*%…
0,2
%K!
0,2
*%….
%K!
`
`
Контрольный 3333, 0166, 0115, – – –
900 5219, 200 7300 0283, 642, умен. в
раза21,
31, умен. в
раза 72,
Ход кривой разрушения образцов, подвергнутых длительным испытани-
ям, показан на рис. 1 (кривая 2). На этом же рисунке для сравнения приведена
кривая разрушения контрольного образца сплава АМг6М (кривая 1). Как сле-
дует из полученных данных, наиболее чувствительной к деформационному
старению сплава АМг6М оказалась работа разрушения – уменьшается в
среднем относительно исходного состояния на 60 %. Соответственно, дли-
тельное воздействие нагрузки существенно снижает и величину относитель-
ного удлинения (в среднем на 58 %).
79
80
Рис. 1
ские свойства, что объясняется недостаточным обогащением зон Ги-
ньеПрестона магнием и большой концентрацией в них вакансий. Значитель-
ный эффект старения сплав приобретает при содержании от 10 до 14 %.
При этом повышаются прочностные характеристики ( , ) материала
при значительном снижении его относительного удлинения . По мнению
автора [3], старение в этих сплавах может длиться годами, при этом пластич-
ность материала падает практически до нуля.
Mg
20,
B
Предел текучести при этом
увеличивается в среднем на
30 % с одновременным умень-
шением предела прочности на
17 %.
Как показал Фридлян-
дер И. Н. в работе [3], естест-
венное, т.е. зонное, старение
литого алюминиево-магниевого
сплава с содержанием ме-
нее 6 % практически не оказы -
вает влияния на его механиче-
Mg
Исследования, проведенные в настоящей работе с использованием де-
формируемого отожженного сплава АМг6М с содержанием около 6 %,
показали, что, в отличие от литого состояния, в этом сплаве при длительной
выдержке под нагрузкой наблюдается эффект естественного старения. За это
время заметно прошел процесс охрупчивания материала. При этом зона пла-
стической деформации уменьшилась в среднем в 2,7 раза.
Mg
Проведенные структурные исследования состаренных образцов с приме-
нением светового микроскопа не позволили выявить существенных измене-
ний на микро- и макроуровнях.
Таким образом, наиболее важным следствием деформационного старения
алюминиево-магниевого сплава АМг6М является эффект охрупчивания ма-
териала, существенно снизивший пластичность и уменьшивший предел
прочности. При этом, однако, заметно увеличился предел текучести мате-
риала.
Полученные результаты по изменению основных показателей естествен-
ного старения сплава АМг6М в условиях длительной выдержки под нагруз-
кой могут быть использованы при разработке конструкций, рассчитанных на
продолжительные сроки эксплуатации.
1. Тихонов Л. В. Структура и свойства металлов и сплавов: справочник / Л. В. Тихонов, В. А. Кононенко,
Г. И. Прокопенко, В. А. Рафаловский. – К. : Наукова думка, 1985. – 567 с.
2. Колачев Б. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б. А. Колачев,
В. И. Елагин, В. А. Ливанов. – М. : МИСИС, 2001. – 413 с.
3. Фридляндер И. Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы / И. Н. Фридляндер. – М. :
Металлургия, 1979. – 208 с.
Институт технической механики Получено 16.02.10,
НАН Украины и НКА Украины, в окончательном варианте 16.02.10
Днепропетровск
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-88097 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-9184 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:39:38Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут технічної механіки НАН України і НКА України |
| record_format | dspace |
| spelling | Переверзев, Е.С. Борщевская, Д.Г. Бутенко, В.Ф. Ханнанов, А.В. 2015-11-07T16:59:42Z 2015-11-07T16:59:42Z 2010 Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М / Е.С. Переверзев, Д.Г. Борщевская, В.Ф. Бутенко, А.В. Ханнанов // Техническая механика. — 2010. — № 2. — С. 78-80. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1561-9184 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88097 669.018.29:620.169:534.8 Исследовано влияние длительного растягивающего нагружения на изменение механических характеристик сплава АМг6М. Установлено, что естественное деформационное старение в течение 20 лет приводит к охрупчиванию материала. Досліджено вплив тривалого розтягуючого навантаження на зміну механічних характеристик сплаву Амг6М. Встановлено, що природне деформаційне старіння на протязі 20 років призводить до зкрихчування матеріалу. The influence of a long-term tension load on variations in mechanic characteristics of the АМg6М alloy is investigated. It is found that a natural deformation deterioration for 20 years leads to the material brittleness. ru Інститут технічної механіки НАН України і НКА України Техническая механика Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М Переверзев, Е.С. Борщевская, Д.Г. Бутенко, В.Ф. Ханнанов, А.В. |
| title | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М |
| title_full | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М |
| title_fullStr | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М |
| title_full_unstemmed | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М |
| title_short | Влияние деформационного старения на механические свойства сплава АМг6М |
| title_sort | влияние деформационного старения на механические свойства сплава амг6м |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88097 |
| work_keys_str_mv | AT pereverzeves vliâniedeformacionnogostareniânamehaničeskiesvoistvasplavaamg6m AT borŝevskaâdg vliâniedeformacionnogostareniânamehaničeskiesvoistvasplavaamg6m AT butenkovf vliâniedeformacionnogostareniânamehaničeskiesvoistvasplavaamg6m AT hannanovav vliâniedeformacionnogostareniânamehaničeskiesvoistvasplavaamg6m |