Детальная информация

Название: Повышение усталостной долговечности титана ВТ1-0 при воздействии постоянного магнитного поля // Инженерная физика. – 2022. – № 11. — С. 25-33
Авторы: Аксенова К. В.; Загуляев Д. В.; Шляров В. В.
Выходные сведения: 2022
Коллекция: Общая коллекция
Тематика: Техника; Сопротивление материалов; титан (химия); усталостная долговечность; магнитные поля; постоянные магнитные поля; многоцикловая усталость; фазовый состав; разрушение титановых образцов; titanium (chemistry); fatigue life; magnetic fields; permanent magnetic fields; multi-cycle fatigue; phase composition; destruction of titanium samples
УДК: 539.3/6
ББК: 30.121
Тип документа: Статья, доклад
Тип файла: Другой
Язык: Русский
DOI: 10.25791/infizik.11.2022.1298
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Дополнительно: Новинка
Ключ записи: RU\SPSTU\edoc\69574

Разрешенные действия: Посмотреть

Аннотация

Выполнены циклические испытания на многоцикловую усталость образцов титана ВТ1-0, осуществленные в обычных условиях (без магнитного поля) и при воздействии постоянного магнитного поля разной величины (В = 0,3, 0,4, 0,5 Тл). Показано, что применение постоянного магнитного поля с различной индукцией приводит к кратному увеличению среднего количества циклов до разрушения образцов титана на 64, 123 и 163 %, соответственно. Методами сканирующей электронной микроскопии установлено, что поверхность разрушения образцов, независимо от режимов усталостных испытаний (с магнитным полем или без) характеризуется тремя зонами: зона усталостного роста трещины, зона ускоренного роста трещины и зона долома. Выявлено, что ширина зоны усталостного роста трещины зависит от индукции магнитного поля и достигает максимальных значений (h = 264 мкм) при В = 0,4 Тл, а при усталостных испытаниях без магнитного поля h = 182 мкм. Это указывает на увеличение критической длины трещины (ширины зоны усталостного роста трещины) в 1,45 раза. Установлено формирование в зоне усталостного роста трещины образцов титана субзеренной (фрагментированной) структуры. Размеры субзерен соответствуют расстоянию между усталостными бороздками, что оказывает тормозящее влияние на передвижение микротрещины. Показано, что среднее расстояние между усталостными бороздками в зоне ускоренного роста трещины образцов титана зависит от величины магнитной индукции и снижается от 0,78 мкм в отсутствии поля до 0,49 мкм при В = 0,5 Тл. В совокупности выявленные факты свидетельствуют о более высокой сопротивляемости материала распространению усталостной трещины и об увеличении ресурса его работоспособности при усталостных испытаниях в магнитном поле, что коррелирует с данными по увеличению среднего количества циклов до разрушения образцов титана ВТ1-0.

Cyclic tests for high-cycle fatigue of samples of titanium VT1-0 were carried out under normal conditions (without a magnetic eld) and under the in uence of a constant magnetic eld of various magnitudes (B = 0.3, 0.4, 0.5 T). It is shown that the use of a constant magnetic eld with different induction leads to a multiple increase in the average number of cycles before the destruction of titanium samples by 64, 123 and 163%, respectively. Using scanning electron microscopy, it was found that the fracture surface of samples, regardless of the fatigue test modes (with or without a magnetic eld), is characterized by three zones: a fatigue crack growth zone, an accelerated crack growth zone, and a fracture zone. It was found that the width of the fatigue crack growth zone depends on the magnetic eld induction and reaches its maximum values (h = 264 mum) at B = 0.4 T, and during fatigue tests without a magnetic eld, h = 182 mum. This indicates an increase in the critical crack length (the width of the fatigue crack growth zone) by a factor of 1.45. The formation of a subgrain (fragmented) structure in titanium specimens in the zone of fatigue crack growth has been established. The subgrain sizes correspond to the distance between the fatigue grooves, which has a retarding effect on the movement of a microcrack. It is shown that the average distance between fatigue grooves in the zone of accelerated crack growth in titanium samples depends on the value of magnetic induction and decreases from 0.78 mum in the absence of a eld to 0.49 mum at B = 0.5 T. Taken together, the revealed facts indicate a higher resistance of the material to the propagation of a fatigue crack and an increase in its service life during fatigue tests in a magnetic eld, which correlates with data on an increase in the average number of cycles to failure of titanium samples VT1.

Статистика использования

stat Количество обращений: 0
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика