CC BY
44
УДК 539.3
ВЛИЯНИЕ СЛАБОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПЛАСТИЧНОСТЬ АЛЮМИНИЯ А85
©Д.В. Загуляев, С.В. Коновалов, М.В. Пономарева, В.Е. Громов
Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк, Россия,
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: магнитное поле; пластичность; поликристаллический алюминий; микротвердость. Экспериментально изучено влияние слабых магнитных полей (В < 300 мТл) на пластичность поликристаллическо-го алюминия. Установлена зависимость пластичности от времени выдержки в магнитном поле и обнаружено насыщение пластичности при достижении определенного времени выдержки.
Исследованию влияния внешних полей на физические и механические свойства немагнитных материалов в последнее время уделяется все большее внимание. Обостренный интерес не случаен, поскольку кроме теоретического оно имеет практическую значимость, например при оценке изменения свойств материалов энергетических установок, в которых имеются магнитные поля (МП). Влияние МП на пластические свойства поликристалличе-ских металлов, обладающих парамагнитными свойствами, изучено недостаточно. В этой связи целью настоящей работы является установление влияния МП на пластичность поликристаллического А1.
В работе использовали образцы А1 с размерами 1x1x2 см3. Они предварительно механически полировались, химически травились (0,2 мл - НЕ; 0,9 мл - НЫ03; 2,6 мл - НС1; 100 мл - Н20) и отжигались при 700 К в течение 2 часов с последующим охлаждением в печи. Источником МП служил электромагнит с регулированием индукции магнитного поля путем изменения тока в катушках. Индукция МП измерялась милитесламетром с точностью до 0,01 мТл и варьировалась в пределах от 0 до 300 мТл. Об изменение пластичности судили по изменению микротвердости до и после выдержки в МП. Измерения микротвердости проводились с помощью микротвердомера ПМТ-3 для трех вариантов: без воздействия МП, сразу после выдержки в МП и после определенных интервалов времени; при этом варьировалось значение индукции МП и время выдержки в нем. Значение микротвердости усреднялось не менее чем по 50 измерениям на разных образцах.
Известно, что характеристика пластичности, определенная методом микроиндентирования по Виккерсу,
имеет вид: 5 = 1 -14,3(1 -и-2и2^НУ^ где НУ -
значение микротвердости, Е - модуль Юнга, и - коэффициент Пуассона исследуемого материала [1].
На рис. 1 представлено поведение параметра пластичности 5 после выдержки в МП в течение 1 часа с индукцией 300 мТл.
Из рис. 1 видно, что пластичность поликристалличе-ского алюминия после удаления из МП релаксирует до исходного значения, причем полная релаксация происходит за время порядка 30 часов.
Рис. 1. Релаксация 5 после одного часа выдержки в МП (B = 300 мТл)
Рис. 2. Зависимость 5 от времени выдержки в магнитном поле
Обобщенные зависимости 5 от времени выдержки в МП различной индукции представлены на рис. 2.
Видно, что значение 5 достигает своего максимума при времени выдержки в МП порядка 2 часов, дальнейшее увеличение времени не приводит к усилению эффекта.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мильман Ю.В. Масштабная зависимость твердости и характеристики пластичности, определяемой при индентировании // Деформация и разрушение материалов. 2008. № 8. С. 3-10.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.», гос. контракт № П411.
Поступила в редакцию 15 апреля 2010 г.
Zagulyaev D.V., Konovalov S.V., Ponomareva M.V., Gromov V.E. Influence of a weak magnetic field on plasticity of aluminum A85.
Influence of weak magnetic fields (B < 300 mT) on plasticity of polycrystalline aluminum is experimentally investigated. Dependence of plasticity on time magnetic field storage is established and saturation of plasticity is revealed at achievement of certain time magnetic field storage.
Key words: magnetic field; plasticity; polycrystalline aluminum; microhardness.
