Влияние электрического потенциала на механические свойства технически чистого титана

К.А. Осинцев ORCID logo , И.А. Комиссарова, С.В. Коновалов, С.В. Воронин, С. Чэнь показать трудоустройства и электронную почту
Получена 26 мая 2020; Принята 27 июля 2020;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: К.А. Осинцев, И.А. Комиссарова, С.В. Коновалов, С.В. Воронин, С. Чэнь. Влияние электрического потенциала на механические свойства технически чистого титана. Письма о материалах. 2020. Т.10. №4. С.512-516
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-4-512-516
The electrical supply was applied to induce an electrical field to the titanium samples, and their microhardness and elastic modulus were measured. The microhardness raised by 11% from 0 V to 1 V, and the elastic modulus increased three times.Механическое поведение металлических материалов, подвергаемых воздействию внешних источников энергии, таких как электрические потенциалы, постоянные и импульсные токи, а также магнитные поля, является критическим аспектом при оценке применимости материала в современных отраслях промышленности. Ранее проведенные исследования показали, что механические свойства материалов чувствительны к состоянию тонких приповерхностных слоев. Это состояние может быть изменено наложением электрического потенциала различной величины, который может влиять на плотность энергии поверхности. В данной статье рассматривается влияние электрических потенциалов (в интервале значений от 0 до 1 В) на механические свойства (микротвердость и модуль упругости) технически чистого титана марки ВТ1-0 (иностранный аналог grade 2). Было показано, что при подключении электрического потенциала от источника постоянного тока на интервале от 0 до 0.1 В микротвердость образцов технически чистого титана ВТ1-0 увеличивается до 11 % по сравнению с исходным значением микротвердости, в то время как значение модуля упругости возрастет от 100 ГПа (значения с исходном состоянии) до 300 ГПа при наложении к образцам электрического потенциала 1 В. Было высказано предположение, что увеличение значений микротвердости и модуля упругости связано с изменениями поверхностного натяжения образцов титана. Выполнен анализ зависимости поверхностного натяжения от электрического потенциала в рамках концепции двойного электрического слоя, в результате которого было показано, что коэффициент поверхностного натяжения имеет квадратичную зависимость от электрического потенциала.