Экспериментальное исследование процесса разрушения стали ЭИ847 методами структурного анализа

А.А. Абу Газал, П.С. Джумаев, А.В. Осинцев, В.И. Польский, В.И. Сурин показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 31 июля 2018; Исправлена: 05 сентября 2018; Принята: 15 ноября 2018
Цитирование: А.А. Абу Газал, П.С. Джумаев, А.В. Осинцев, В.И. Польский, В.И. Сурин. Экспериментальное исследование процесса разрушения стали ЭИ847 методами структурного анализа. Письма о материалах. 2019. Т.9. №1. С.33-38
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-1-33-38

Аннотация на русском языке

исследование разрушения стали ЭИ847 методами электронной микроскопии и СКП, Для подтверждения результатов, полученных методами структурного анализа, использовались также методы измерения микротвердости и шероховатости.Методами структурного анализа и сканирующей контактной потенциометрии (СКП) исследовано разрушение стали ЭИ847 при растяжении. Построены поверхностные потенциограммы в режиме реального времени, по изменению которых отслеживали рост зародыша трещины от момента ее появления до стадии формирования чашечного излома. Зародыш микроскопической трещины на потенциограмме впервые был обнаружен в конце предпоследнего цикла испытаний при нагрузке 525 МПа в области предела текучести и затем устойчиво воспроизводился на потенциограммах при последующих испытаниях вплоть до момента разрушения. Наиболее заметные изменения параметров динамической волнистости и шероховатости происходили в моменты резкого роста трещины. С применением результатов СКП идентифицированы три основные стадии развития трещины. На первой, при нагрузках, соответствующих условному пределу текучести, зародыш образовывался в области действия максимальных касательных напряжений. Эта область локализации возникает как результат макроскопической потери устойчивости в результате накапливания системой механической энергии, приводящей к росту масштабов флуктуаций пластической деформации. Вторая стадия, прогрессирующего роста зародышевой трещины наиболее продолжительная по времени, длилась с момента обнаружения зародыша и до разрушения образца. Амплитуда электрических потенциалов в центральной части образца росла с увеличением интенсивности прикладываемой нагрузки и связана с усилением неоднородности поля внутренних напряжений вокруг зародыша, а также ускоряющегося во времени процесса ползучести и роста пластической деформации в этой области. На стадии предразрушения в упрочненном поверхностном слое образуется макрогофр в виде стоячей деформационной волны вдоль линии излома. Под микроскопом видны также полосы сдвиговой деформации на поверхности образца.

Ссылки

1. V. S. Krasnorutskiy, N. N. Belash, A. M. Abdullayev, A. I. Zhukov, I. A. Petelguzov, N. Mikhailov, E. A. Slabospitskaya. Questions of atomic science and technology. 2, 88 (2007). (in Russian) [В. С. Красноруцкий, Н. Н. Белаш, А. М. Абдуллаев, А. И. Жуков, И. А. Петельгузов, Н. А. Михайлов, Е. А. Слабоспицкая. Вопросы атомной науки и техники. 2, 88 (2007).].
2. A. V. Shulga. Journal of Nuclear Materials. 434, 133 (2013). Crossref
3. C. Schroer, O. Wedemeyer, J. Novotny, A. Skrypnik, J. Konys. Journal of Nuclear Materials. 418, 8 (2011).
4. H. B. Li, Z. H. Jiang, H. Feng, S. C. Zhang, L. Li, P. D. Han, R. D. K. Misra, J. Z. Li. Journal of Materials and Design. 84, 291 (2015).
5. V. I. Surin. Nuclear Engineering International. (2018). http://www.neimagazine.com/features/featurenew-potential-for-potentiometry-6146360/.
6. V. I. Surin And N. A. Evstyukhin, V. I. Knyazev, S. N. Tarasov, K. L. Pisarenko. Technique of reactor experiment. Moscow, Energoatomizdat. (1987) p. 80 - 85. (in Russian) [В. И. Сурин, Н. А. Евстюхин, В. И. Князев, С. Н. Тарасов, К. Л. Писаренко. Техника реакторного эксперимента. Москва, Энергоатомиздат. (1987) с. 80 - 85.].
7. V. I. Surin, N. A. Evstyukhin, V. I. Cheburkov J. Nucl. Mater. 218, 268 (1995).
8. V. I. Surin, Z. S. Volkova, R. A. Denisov, V. D. Motovilin., N. In. Raine. Global nuclear security. Moscow, National Research Nuclear University MEPhI. (2016), 4 (21), p. 51 - 62. (in Russian) [В. И. Сурин, З. С. Волкова, Р. А. Денисов, В. Д. Мотовилин., Н. В. Рейн. Глобальная ядерная безопасность. Москва, НИЯУ МИФИ. (2016), 4 (21), с. 51 - 62.].
9. A. A. Abu Ghazal, G. D. Bokuchava, I. V. Papushkin, V. I. Surin, E. A. Shief. Theses of the 17th international scientific and practical conference. Moscow (2017), p. 66. (in Russian) [А. А. Абу Газал, Г. Д. Богучава, И. В. Папушкин, В. И. Сурин, Е. А. Шеф. Тезисы 17-й международной научно-практической конференции. Москва (2017), с. 66.].
10. A. A. Abu Ghazal, R. A. Denisov, A. V. Lisenkov, V. I. Surin. Modern problems of theory machines / SEC “MS”. 4 (1), 184 (2016).
11. M. A. Shtremel. The strength of the alloys. Part II. Moscow, MISIS. (1997). (in Russian) [М. А. Штремель. Прочность сплавов. Часть II. Москва, МИСИС (1997).].
12. L. B. Zuev, S. A. Barannikova, S. Y. Breeders. Physics of metals and metallurgy. 87 (3), 77 (1999). (in Russian) [Л. Б. Зуев, С. А. Баранникова, С. Ю. Заводчиков. Физика металлов и металловедение. 87 (3), 77 (1999).].
13. V. E. Panin, V. S. Pleshanov, S. A. Burkova, S. A. Kobzeva. Materials science. 22 (1991). (in Russian) [В. Е. Панин, В. С. Плешанов, С. А. Буркова, С. А. Кобзева. Материаловедение. 22 (1991).].
14. V. I. Surin, Z. S. Volkova, A. A. Abu Ghazal, A. I. Elwahab, E. H. Alsmadi. Fundamental and applied research in the modern world: Materials of the XXI International scientific and practical conference. St. Petersburg (2018). p. 188 (in Russian) [В. И. Сурин, З. С. Волкова, А. А. Абу Газал, А. И. Алвахеба, Э. Х. Альсмади. Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире: Материалы XXI Международной научно-практической конференции. Санкт-Петерсбург (2018) c. 188].
15. A.A. Abu Ghazal, G.D. Bokuchava, I.V. Papushkin, V.I. Surin, E.A. Shef. The application of scanning contact potentiometry method and diffraction of thermal neutrons at physico-mechanical tests of materials: Proc. of the XIII International Youth Scientific and Practical Conference “FUTURE OF ATOMIC ENERGY - AtomFuture 2017”, KnE Life Sciences (2017) p. 91. Crossref