Доповіді НАН України. – 2009. – N 1. – С. 92–97.


Механічні властивості ОЦК заліза, одержаного інтенсивною пластичною деформацією тертям

Ю.В. Мільман, О.І. Юркова, О.В. Бякова

Анотація
Методом наноіндентування досліджено вплив нано- і субмікроструктурного стану на механічні характеристики (твердість, пластичність і модуль Юнга) α-заліза, підданого інтенсивній пластичній деформації тертям (ІПДТ) в аргоні. При зменшенні зерен до розмірів 20 нм виявлено зниження значень модуля Юнга на 10% порівняно з крупнокристалічним залізом. При зменшенні зерен до розмірів d<50 нм коефіцієнт Холла–Петча ky зменшується приблизно на порядок порівняно з величиною ky=0,39 МПа·м3/2, характерною для крупнозернистого заліза. На відміну від ГЦК металів, в яких при зменшенні розміру зерен до 20 нм твердість тільки підвищується, а пластичність знижується, в ОЦК залізі встановлений зворотний ефект — зменшення розмірів зерен від 50 до 20 нм викликає зниження твердості (від 5,8 до 3,7 ГПа) і підвищення характеристики пластичності δA (від 0,82 до 0,87).

Повний текст статі в pdf-форматі

Mechanical properties of the bcc iron obtained by severe plastic deformation with friction

Yu.V. Milman, А.I. Yurkova, A.V. Byakova

Abstract
By using the nanoindentation technique, the relationship between the structure and mechanical parameters such as hardness Hh, plasticity characteristic δA, and Young's modulus E is found to be actually dependent on the grain scale of bcc-iron samples subjected to a severe plastic deformation by friction (SPDF) in the argon atmosphere. Under SPDF, refining the grain structure up to the nanometer scale with a grain size of 20 nm causes a decrease of Young's modulus E by 10% as compared with that recorded for annealed Fe with the conventional grain structure. The Hall-Petch coefficient, ky, decreases as the grain size decreases on the submicro- and then nano-scale. Unlike fcc-metals in which the decrease of a grain size to 20 nm results in the increase in hardness only, whereas plasticity goes down, there is the inverse effect for bcc-Fe: the decrease of the size of grains from 50 to 20 nm causes a decrease of hardness (from 5.8 to 3.7 GPa) and an increase of the plasticity characteristic δA (from 0.82 to 0.87).

|  Назад до номера  |  Вибір номера  |  Головна сторінка журналу  |  Головна сторінка Порталу  |