Влияние модифицирования поверхности металлической матрицы на механические свойства слоистых композитов силумин/углепластик

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты исследования влияния облучения импульсным электронным пучком поверхности силумина доэвтектического состава на механические свойства материала. В качестве материала исследования использован силумин марки АК5М2 (Al–(4.0–6.0)Si–1.3Fe–0.5Mn–0.5Ni–0.2Ti–2.3Cu–0.8Mg–1.5Zn). Для проведения одноосной деформации растяжением были изготовлены двухсторонние пропорциональные образцы с головками. Также приведены результаты исследования эволюции полей деформаций слоистых композитов силумин/углепластик на одноосное растяжение на базе облученного силумина. Углепластик выполнен из наполнителя – углеродной однонаправленной ткани FibARM Tape-230 – и связующего – двухкомпонентного эпоксидного состава FibARM Resin 530. Методами растровой электронной микроскопии исследована поверхность излома образца. Построены зависимости максимальных и минимальных значений величины деформации в локализаторах на поверхности образца от усредненных деформаций по рабочей области образца. Определено увеличение (относительно силумина в исходном состоянии) прочностных и пластических свойств как образцов облученного силумина, так и композита силумин/углепластик. Выявлен пилообразный характер деформационной кривой одноосного растяжения композитного материала силумин/углепластик с предварительно облученной поверхностью пластины силумина.

Об авторах

А. А. Клопотов

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: klopotovaa@tsuab.ru
Россия, 634003, Томск

Ю. Ф. Иванов

Институт сильноточной электроники СО РАН

Email: victorisain@mail.ru
Россия, 634055, Томск

А. М. Устинов

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Email: victorisain@mail.ru
Россия, 634003, Томск

А. Д. Тересов

Институт сильноточной электроники СО РАН

Email: victorisain@mail.ru
Россия, 634055, Томск

Ю. А. Абзаев

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Email: victorisain@mail.ru
Россия, 634003, Томск

В. А. Литвинова

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: victorisain@mail.ru
Россия, 634003, Томск

Список литературы

  1. Ochiai S., Hojo M., Schulte K., Fiedler B. // Composites A. 2001. V. 32. P. 749.
  2. Псахье С.Г., Шилько Е.В., Астафуров С.В. // Письма в ЖТФ, 2004. Т. 30. Вып. 6. С. 45.
  3. Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. М.: Физмат-Лит, 2004. 224 с.
  4. Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Грабовецкая Г.П. и др. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов. Новосибирск: Наука, 2001. 232 с.
  5. Шилько Е.В., Астафуров СВ., Псахъе С.Г. // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № спец. 2. С. 269.
  6. Кочаряп Г.Г., Спивак А.А. Динамика деформирования блочных массивов горных пород. М.: ИКЦ Академкнига, 2003. 423 с.
  7. Копаница Н.О., Устинов A.M., Тришкина Л.И., Клопотов А.А., Абзаев Ю.А., Потекаев А.И. // Деформация и разрушение. 2018. № 7. С. 38.
  8. Colombi P., Bassetti A., Nussbaumer A. // Theor. Appl. Fracture Mechanics. 2003. V. 39. P. 61.
  9. Kim Y.J., LaBere J., Yoshitake I. // Composites B. 2013. V. 51. P. 233. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.03.026
  10. Kałuża M., Hulimka J. // Procedia Engineering. 2017. V. 172. P. 489.
  11. Heshmati M., Haghani R., Al-Emrani M. // Composites B. 2017. V. 119. P. 153.
  12. Aljabar N.J., Zhao X.L., Mahaidi R.Al., Ghafoori E., Motavalli M., Powers N. // Composite Structures. 2016. V. 152. P. 295.
  13. Ivanov Yu.F., Zaguliaev D.V., Glezer A.M., Gromov V.E., Abaturova A.A., Leonov A.A., Semin A.P., Sundeev R.V. // Mater. Lett. 2020. V. 275. P. 128105.
  14. Иванов Ю.Ф., Ереско С.П., Клопотов А.А. и др. Исследование влияния облучения электронным пучком на механические свойства при растяжении алюминия марки А7 и слоистого композита алюминий/углепластик. // Материалы XXIV Междунар. научно-практ. конф. Решетневские чтения. Красноярск. 2020. С. 414.
  15. Лотков А.И., Псахье С.Г., Князева А.Г., Ляхов Н.З. Наноинженерия поверхности. Формирование неравновесных состояний в поверхностных слоях материалов методами электронно-ионно-плазменных технологий. Новосибирск: СОРАН. 2008. 276 с.
  16. Grigor'ev S.V., Devyatkov V.N., Koval N.N. et al. // Techn. Phys. Lett. 2010. № 2. Iss. 36. P. 158.
  17. Копаница Н.О., Устинов A.M., Тришкина Л.И., Клопотов А.А., Абзаев Ю.А., Потекаев А.И. // Деформация и разрушение. 2018. № 7. С. 38.
  18. Sutton M.A., Orteu J.J., Schreier H. Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements. University of South Carolina, Columbia, SC, USA, 2009. 364 p.
  19. Третьякова Т.В., Третьяков М.П., Вильдеман В.Э. и др. // Вестник ПГТУ. Механика. 2011. № 2. С. 92.
  20. Устинов А.М., Клопотов А.А., Потекаев А.И. и др. // Известия АлтГУ. Физика. 2019. № 1. Вып. 105. С. 50.
  21. Коваль Н.Н., Иванов Ю.Ф. Электронно-ионно-плазменная модификация поверхности цветных металлов и сплавов. Томск: НТЛ, 2016. 315 с.
  22. Zaguliaev D., Konovalov S., Ivanov Y., Gromov V. // Appl. Surf. Scie. 2019. V. 498. P. 143767. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143767.

Дополнительные файлы


© А.А. Клопотов, Ю.Ф. Иванов, А.М. Устинов, А.Д. Тересов, Ю.А. Абзаев, В.А. Литвинова, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах