Фрактографические особенности технически чистых сплавов магния, AZ31 И ZK60, в условиях коррозионного растрескивания под напряжением

DOI: 10.1016/j.msea.2019.138744

Авторы: Евгений Мерсон, Виталий Полуянов, Павел Мягких, Алексей Виноградов

Журнал: Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties Microstructure and Processing

Дата публикации: январь 2020 года

Квартиль: Q1

База Данных: Web of Science

Область исследования: Материаловедение

Аннотация:

При помощи количественной фрактографии, настоящее исследование проясняет влияние химического состава и предварительной пластической деформации на механизм разрушения конструкционных магниевых сплавов, подвергшихся коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН). Продемонстрировано, что поверхности разрушения сплавов ZK60 и AZ31, разрушенных во время испытаний на растяжение при низкой скорости деформации (ИРСД) в условиях КРН, обычно характеризуются (i) областью очага разрушения, близкой к боковой поверхности с типично хрупкой морфологией, представленной фасетками межзеренного разрушения и транскристаллитного скола, которая постепенно трансформируется в (ii) область, представленной транскристаллитными фасетками с трубчатой морфологией, за которой следует области (iii) трубчатых фасеток с вторичными трещинами, (iv) плоский участок долома с ямочным рельефом и (v) участок ямочного долома срезом. Предварительная пластическая деформация образца на воздухе, приводит к увеличению доли вязкой составляющей на поверхности разрушения, повышению удлинения и предела прочности обоих сплавов, испытанных в агрессивных средах. Положительный эффект предварительной деформации вероятно можно объяснить с механистической точки зрения – т.е. увеличением напряжения предела текучести, которое должно быть превышено, для того чтобы в образце началась пластическая деформация, которая в свою очередь, необходима для разрушения поверхностной защитной пленки. Особенности механизмов КРН определяющих внешний вид поверхности разрушения количественно описаны и рассмотрены в работе.

Комментарий автора: Статья направлена на выявление природы коррозионного растрескивания под напряжением сплавов на основе магния

Название на английском языке: Fractographic features of technically pure magnesium, AZ31 and ZK60 alloys subjected to stress corrosion cracking

Аннотация на английском языке: 

Considering acoustic emission (AE) as a phenomenon reflecting the elastic energy dissipation process in deforming metals, a simple yet self-consistent model is proposed to account for the AE behaviour accompanying microstructure evolution during uniform plastic deformation of metals. The relationship between the AE power, mobile dislocation density and plastic flow characteristic parameters - the strain hardening rate and flow stress - is derived and experimentally verified for face centred cubic metals with different stacking fault energies (SFE). Despite its simplicity, the proposed purely phenomenological relation captures most of the salient features of the AE behaviour of early deformation stages in metals.