ЗАВИСИМОСТЬ МОДУЛЬ ЮНГА ОТ ДЕФОРМАЦИИ ОБРАЗЦА И ЕГО МИКРОСТРУКТУРЫ

Физико- математических науки. Физика твердого тела

УДК 539.2

Саматова Гүлжаз Саматқызы

Бектасова Гулсым Сафуановна

Павлов Александр Максимович

Восточно – Казахстанский государственный

Университет имени Сарсена Аманжолова

Усть – Каменогорск, Казахстан

ЗАВИСИМОСТЬ МОДУЛЬ ЮНГА ОТ ДЕФОРМАЦИИ ОБРАЗЦА И ЕГО МИКРОСТРУКТУРЫ

Аннотация: В данной статье описание результаты опытов по растяжению образцы исходного материала сплава 42НХТЮ. Исследовано зависимость модуль упругости от размера зерна и и зависимость микротвердость от размера зерна. Микроструктура определялась до деформации и после деформации.

Ключевые слова: деформация , напряжение, модуль упругости, диаграмма, размер зерна, прокатки, скорость звука, модуль Юнга.

Samatova Gulzhaz Samatyzy,

Bektasova Gulsym Safuanovna,

Pavlov Alexander Maksimovich

East Kazakstan state university

of Sarsen Amanzholov

Ust- Kamenogorsk. Kazakstan

DEPENDENCE OF THE UNGAN MODULE ON SAMPLE DEFORMATION AND ITS MICROSTRUCTURE

Аbstract: In this article, the description of the results of experiments on stretching samples of the initial alloy material 42HXTU. The dependence of the modulus of elasticity on grain size and the dependence of microhardness on grain size is investigated. The microstructure was determined before deformation and after deformation.

Key words: deformation, stress, modulus of elasticity, diagram, grain size, rolling, speed of sound, Young's modulus.

Механика описывает упругие свойства тел посредством некоторых эмпирически вводимых упругих постоянных (модуль Юнга, коэффициент Пуассона и др.), различных для различных тел и зависящих от их (физического состояния. В данной статье исследуется зависимость модуля упругости от микроструктуры металлов. Под микроструктурой мы понимаем размер зерна.

Исследованием зависимости механических свойств материалов от размера зерна или микроструктуры занимается материаловеды давно. Так в [1] приведены сведения о зависимости микротвердости металлов от размера зерна. Такие же исследования проведены в [6]. В [7] исследовалась зависимость скорости ультразвука от микротвердости.

В данной работе размер зерна изменялся прокаткой.Модуль упругости определялся по диаграмме растяжения образца.Деформация проводилась на разрывной машине ИР 5082. Необходимость таких исследований вызвана идеей Белла о квантовании данного параметра при растяжении металлических образцов.

Образцы исходного материала сплава 42НХТЮ были прокатаны со степенью обжатия 50%, затем при температуре 900 С были пластически деформированы. Чтобы определить микроструктуру сплава он подвергался травлению химическим раствором : 10% - натрий хлор, 90% - уксус. Травления осуществлялось 10 мин при напряжении 20 В. После травления микроструктура определялась при помощи оптического микроскопа НЕО ДОТ- 21. Микроструктура определялась до деформации и после деформации. Данные опытов представлены на Рис. 1 -5-и приведены в таблице 1.

а) б)

Рис 1 а) микроструктуры сплавов нхтю 42 до деформацию, б) График зависимость модуль юнга до деформации.

а) б)

Рис 2 Микроструктура сплава 42НХТЮ после прокатки 30%(а) и его (б) график

а) б)

Рис 3 Микроструктура сплава 42НХТЮ после прокатки 90%(а) и его (б) график

а) б)

Рис 4 Микроструктура сплава 42НХТЮ после деформации (а) и его (б) график

Из анализа опытов следует, что :

1. При прокатке и термической обработке размер зерна уменьшается

2. Модуль упругости при увеличении размера зерна уменьшается

3. На некоторых графиках можно обнаружить квантование модуля упругости ( Рис 2)

После прокатки 30% видно участки относительной деформации ( 0: 0,2) : ( 0,3 : 0,08) можно считать прямолинейными. На этих участках модуль упругости равен 4500 МПа и 2600МПа соответственно.

Однака такое квантования наблюдалось не всегда. На Рис 1, 3 , 4 квантования упругих свойств материала не обнаружено. Ниже в таблице 1 обобщенны результаты расчетов модуля упругости в зависимости от микроструктуры . Для наглядности они предаставлены графиком ( Рис 5)

Таблица 1 Зависимость микротвердость от микроструктуры

Рис 5 Зависимость Е от размера зерна

Из таблицы и Рис 5 видно , что с увеличении размера зерна моуль Юнга уменьшается , что с следовало ожидать. Отсюда следует , что с помощью деформации и термической обработки , уменьшая размер зерна, можно увеличить упругость свойства материалов. У нас в графике видно размера зерна начинается от 2 мкм. И мы хотели этого проверить в нано области.

Таблица 2 Зависимость модуль Юнга от скорость звука

№	металл	Размер Зерна d мкм	Микротвердость МПа	Скорость звука С ( м/с)	Модуль упругости Е кПа
1	сталь	0,16	578тг - Сатып алу Материал ұнаса әріптестеріңізбен бөлісіңіз Ватсапта бөлісу Телеграммда бөлісу Фейсбукта бөлісу Сілтемені көшіру Материал жариялап тегін сертификат алыңыз! Бұл сертификат «Ustaz tilegi» Республикалық ғылыми – әдістемелік журналының желілік басылымына өз авторлық жұмысын жарияланғанын растайды. Журнал Қазақстан Республикасы Ақпарат және Қоғамдық даму министрлігінің №KZ09VPY00029937 куәлігін алған. Сондықтан аттестацияға жарамды Материал жариялау Сертификатты жүктеу Ресми байқаулар тізімі Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз! Тізімді көру Материал іздеу Сіз үшін 400 000 ұстаздардың еңбегі мен тәжірибесін біріктіріп, ең үлкен материалдар базасын жасадық. Төменде пәніңізді белгілеп, керек материалды алып сабағыңызға қолдана аласыз Барлығы 663 959 материал жиналған Пән Бағыт Сынып Іздеу Ұқсас материалдар Дайын ҚМЖ. Барлық пәндерден 2022-2023 оқу жылына, жаңа бұйрыққа сай жасалған Сертификатталған тренер жасаған 01.01.2023 17 863 13 694 ҚР Білім және Ғылым министірлігінің стандарты бойынша жасалған. 2022-2023 оқу жылына арналған Барлық пәндер Барлық материалдар Барлық сыныптар Философия пәні бойынша барлық материалдарды көру Іс-шаралар кестесі Педагогтардың біліктілігін арттыру курстары Сайт Peaksoft веб-студиясында жасалған - Peaksoft.kz