№ 5 (2012)

ВНУТРЕННЕЕ ТРЕНИЕ И МЕХАНИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

МЕХАНИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ РЕЛАКСАЦИИ СНУКОВСКОГО ТИПА

    

С. А. ГОЛОВИН, д-р техн. наук, И. С. ГОЛОВИН, д-р физ.-мат. наук

Приведен обзор работ в области упругости металлов и сплавов с объемно-центрированной решеткой, обусловленной диффузией под напряжением атомов внедрения — релаксацией Снука в металлах и релаксацией Снуковского типа в сплавах. Показаны практические возможности при анализе материалов этого класса методом механической спектроскопии.

Ключевые слова: внутреннее трение, механическая спектроскопия, металлы и сплавы с ОЦК-решеткой, релаксация Снука, межатомное взаимодействие.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ НЕУПРУГОГО ПОВЕДЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В МЕХАНИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

    

М. С. БЛАНТЕР, д-р физ.-мат. наук

На ряде примеров показано использование компьютерного моделирования в механической спектроскопии. Моделирование, с одной стороны, позволяет исследовать механизмы релаксации, а с другой, — использовать колоссальный накопленный экспериментальный материал для исследования металлов и сплавов. Рассмотрены следующие примеры: влияние упорядочения атомов Al на углеродный максимум Снука в сплавах системы Fe–Al–C; влияние пластической деформации на релаксацию Финкельштейна – Розина в аустенитной стали Fe–Ni–C; проверка адекватности энергий взаимодействия внедренных атомов, рассчитанных на основе первопринципной модели, путем моделирования концентрационной зависимости параметров релаксации Снука в Nb–O.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, механическая спектроскопия, релаксация Снука, релаксация Финкельштейна – Розина.

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ФОН ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ

    

Ю. Е. КАЛИНИН, д-р физ.-мат. наук, Б. М. ДАРИНСКИЙ, д-р физ.-мат. наук

Сделан анализ экспериментальных результатов по высокотемпературному фону внутреннего трения в твердых телах. Отмечены общие закономерности поведения высокотемпературного фона внутреннего трения в твердых телах независимо от структуры. Наблюдаемое экспоненциальное увеличение внутреннего трения связывается с миграцией точечных дефектов.

Ключевые слова: внутреннее трение, высокотемпературный фон, вакансии, вакансиоподобные дефекты аморфной структуры, миграция.

Релаксация напряжений в металлических стеклах системы Pd–Cu–Ni–P, приготовленных из расплавов с различной стеклообразующей способностью

    

Г. В. АФОНИН, А. С. МАКАРОВ, канд. физ.-мат. наук, А. В. ЛЫСЕНКО, А. А. КАЛОЯН, д-р физ.-мат. наук, В. А. ХОНИК

Исследована релаксация сдвиговых напряжений в стеклах близкого химического состава системы Pd–Cu–Ni–P, расплавы которых значительно различаются по своей стеклообразующей способности. Показано, что стекло, расплав которого проявляет бульшую стеклообразующую способность, релаксирует всегда медленнее. Полученный результат обсуждается в связи с возможными причинами стеклообразования и гомогенного пластического течения металлических стекол.

Ключевые слова: металлические стекла системы Pd – Cu – Ni – P, температура стеклования, релаксация сдвиговых напряжений.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА НЕУПРУГИЕ СВОЙСТВА Fe–Si–Al-СПЛАВА С НУЛЕВОЙ МАГНИТОСТРИКЦИЕЙ

    

Е. К. НАИМИ, д-р физ.-мат. наук, Д. Е. КАПУТКИН, д-р техн. наук

Приведены методика и результаты исследования влияния постоянного и переменного (до ~1,5 кГц) магнитных полей напряженностью H = 0 – 1050 А/м на внутреннее трение Q–1 и дефект модуля Юнга ΔE/E в магнитомягком сплаве системы Fe–Si–Al (типа сендаст) при частотах механических колебаний ~105 Гц. Определена область амплитуд деформации ε0, в которой Q–1 и ΔE/E не зависят от H, и область, где они линейно возрастают с увеличением ε0 во всем диапазоне изменения H. Полученные результаты проанализированы в рамках существующих теорий релаксационного и гистерезисного механизмов затухания упругих колебаний в магнитомягких материалах.

Ключевые слова: ферромагнитные материалы, ультразвук, внутреннее трение, магнитное поле, дефекты модуля Юнга.

НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, СПЛАВЫ ПОВЫШЕННОГО ДЕМПФИРОВАНИЯ, СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ

Низкотемпературное внутреннее трение и стабильность наноструктурных металлов

    

П. П. ПАЛЬ-ВАЛЬ, д-р физ.-мат. наук, Л. Н. ПАЛЬ-ВАЛЬ, канд. физ.-мат. наук

Изучено влияние вылеживания при комнатной температуре после равноканального углового прессования и отжига на параметры низкотемпературного релаксационного пика и динамический модуль Юнга в наноструктурной меди. Установлена дислокационная природа пика. Показано, что наиболее высокая скорость изменения всех параметров пика наблюдается вблизи температуры статической рекристаллизации меди. Полученные данные хорошо согласуются с результатами высокотемпературных in situ измерений модулей упругости и микротвердости.

Ключевые слова: наноструктурные материалы, низкие температуры, акустические свойства, дислокации, отжиг.

ВЫСОКОДЕМПФИРУЮЩИЕ СПЛАВЫ И СТАЛИ НА ОСНОВЕ Fe–Al: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

    

И. Б. ЧУДАКОВ, канд. физ.-мат. наук, Н. М. АЛЕКСАНДРОВА, д-р техн. наук, С. Ю. МАКУШЕВ, канд физ.-мат. наук, Р. В. КАКАБАДЗЕ

Проведен анализ особенностей структуры и свойств высокодемпфирующих сплавов и сталей на основе системы Fe–Al. Показано, что высокодемпфирующие Fe–Al сплавы и стали могут производиться в промышленных объемах на металлургических предприятиях, при этом сплавы характеризуются высоким уровнем демпфирующей способности в области малых амплитуд внешнего знакопеременного нагружения.

Ключевые слова: сплавы высокого демпфирования, сплавы Fe – Al, макроструктура, электронная микроскопия, механические свойства.

О СОЧЕТАНИИ ВЫСОКОЙ ДЕМПФИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ В НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

    

Р. Р. МУЛЮКОВ, д-р физ.-мат. наук, А. И. ПШЕНИЧНЮК, д-р физ.-мат. наук

Исследованы нанокристаллические материалы, полученные методом интенсивной пластической деформации. Последовательными рекристаллизационными отжигами в образцах сформированы различные структурные состояния. Проведены испытания на растяжение и измерения амплитудной и температурной зависимости внутреннего трения образцов меди и нержавеющей стали.

Ключевые слова: интенсивная пластическая деформация, нанокристаллические материалы, внутренне трение, предел текучести, рекристаллизация.

АНАЛИЗ НЕУПРУГОСТИ В ВЫСОКОДЕМПФИРУЮЩИХ СПЛАВАХ Zn – Al, СЕРЫХ ЧУГУНАХ И СПЛАВАХ ЖЕЛЕЗА С МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПРИРОДОЙ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ

    

А. И. СКВОРЦОВ, д-р техн. наук

Приведены результаты сравнительного анализа основных механизмов внутреннего трения (ВТ) в высокодемпфирующих сплавах на основе системы Zn – Al, чугунах с пластинчатым графитом, сплавах железа с магнитомеханической природой внутреннего трения. Исследованы демпфирующая способность и комплексная характеристика физико-механических свойств, учитывающая демпфирующую способность, сплавов Zn – 26 % Al, СЧ25, Fe – 5 % Cr – 3 % Al и стали 40Х, являющихся характерными представителями рассматриваемых типов материалов.

Ключевые слова: внутреннее трение, неупругость, механические свойства, демпфирующая способность.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗУПРОЧНЕНИЯ ПРИ НАГРЕВЕ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ЛИСТОВ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

    

М. А. РЯЗАНЦЕВА, А. В. МИХАЙЛОВСКАЯ, канд. техн. наук, А. C. БЫЧКОВ, А. Н. СОЛОНИН, канд. техн. наук, И. С. ГОЛОВИН, д-р физ.-мат. наук

Исследованы процессы полигонизации и рекристаллизации в сплавах алюминия c 0,3 % (ат.) магния, цинка и меди, их структура и твердость. Определены температурные, временные и амплитудные зависимости внутреннего трения. Проведен сравнительный анализ дислокационной структуры в сплавах.

Ключевые слова: алюминиевые сплавы, микролегирование, полигонизация, рекристаллизация, стабильность структуры, внутреннее трение.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛИ ПРИ ПОМОЩИ МЕХАНИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

    

А. В. МОЗГОВОЙ, канд. техн. наук

Рассмотрена теоретическая и экспериментальная методика оценки эффективности термомеханической обработки поверхности стали. Построена математическая модель, позволяющая исследовать свободные колебания слоистых образцов в зависимости от модулей упругости, декрементов колебания каждого слоя, форм колебаний и конструктивных размеров. Исследовано влияние режимов алмазного выглаживания на рассеяние энергии механических колебаний инфра- и звуковой частоты стали 07Х12Н2МБФ.

Ключевые слова: механическая спектроскопия, рассеяние механической энергии, декремент колебания.



 

E-mail:mitom@folium.ru

© 1996 – 2006 Folium Publishing Company