Structural and mechanical embrittlement of titanium alloys under stress concentration
Keywords:
fragile strength, stress concentrators, mechanical stability, embrittlement, structural qualityAbstract
Purpose. Existing methods for assessing the effect of embrittlement of titanium alloys are associated with compulsory costly experiments. For settlement prediction of the critical parameters of the mechanical stability and strength under conditions of stress concentration is necessary to develop principles for assessing the effect of embrittlement of structural titanium alloys based on the concept of mechanical stability. Methodology. On the basis of our experimental data set patterns of change in the structural quality and the model of structural and mechanical embrittlement of structural titanium alloys. Findings. On the basis of previously established differences between the behaviors of mechanical properties of structural titanium alloys introduced the concept of species transitions for these alloys. First obtained by modeling patterns of structural and mechanical embrittlement of titanium alloys, which allowed us to develop an algorithm of calculation of the critical parameters of the mechanical stability Kmsc, strength 0 0 ,2c, strength 0 2c at the degree of deformation of ec « 2% brittleness temperature Tc as a result of a uniaxial tensile test of smooth specimens. Originality. It was found that the model patterns of structural and mechanical embrittlement of structural titanium alloys are identical to those laws for structural steels and depend only on the structural state of the alloy, the geometry of a stress concentrator and conditions of stress-strain state of the species and the transition. Practical value. Using the developed methodology for assessing the effect of embrittlement possible to determine the critical parameters of the mechanical stability and strength of the structural fragility temperature Tc titanium alloy containing a stress concentrator and a certain geometry is in these conditions, the stress-strain state. It is sufficient to know the values of yield strength 0 0 ,2 and strength <72 at the critical degree of deformation of ec « 2%, determined according to the results of tests on the sample of smooth static uniaxial tensile test at room temperature, the temperature dependencies of these characteristics, as well as information about the species of the alloy to transition. To stress concentrators and loading conditions other than the model, must also know the laws of structural and mechanical embrittlement, which can be determined by test results of only one sample in these conditions for each species of transition.
References
Механическая стабильность металлов и сплавов / Мешков Ю.Я., Котречко С.А., Шиян А.В. - К.: Наукова думка, 2014. - 278 с.
Meshkov Yu.Ya., Kotrechko S.A., Shiyan A.V. Mehanicheskaya stabilnost metallov i splavov [The mechanical stability of metals and alloys]. Kiev, Naykova Dumka, 2014. 278 p.
Івасишин, О.М. Связь характеристик «хрупкой» прочности и механической стабильности с базовыми механическими характеристиками конструкционных 3. Механические свойства материалов при низких температурах / Д.А. Вигли. - М.: Мир, 1974. - 374 с.
Vigli D.A. Mehanicheskie svoystva materialov pri nizkih temperaturah [The mechanical properties of materials at low temperatures]. Moscow, Mir, 1974. 374 p.
Zerilli F.J., Armstrong R.W. Dislocation mechanics - based constitutive relations for materials dynamics calculations // J. Appl. Phys. - 1987. vol. 65, № 5. - P. 18161825.
Ярошевич, В.Д. Влияние структуры на активационные параметры процесса деформирования армко-железа при низких температурах / В.Д. Ярошевич, Д.Г. Рывкина // ФММ. - 1971, Т. 31, вып. 6 . - С. 12931298.
Yaroshevich V.D., Ryvkina D.G. Vliyanie struktury na aktivatsionnye parametry protsessa deformirovaniya armko- zheleza pri nizkih temperaturah [Influence of structure on the activation parameters of the deformation process of Armco iron at low temperatures], FMM, 31, vol. 6 , pp. 1293-1298.
. Шиян, А.В. Взаимосвязь свойств прочности, пластичности и механической стабильности конструкционных титановых сплавов / А.В. Шиян, Ю.Я. Мешков // Металознавство та термічна обробка металів. - 2014. - № 4. - С. 54-75.
Shiyan A.V., Meshkov Yu.Ya. Vzaimosvyaz svoystv prochnosti, plastichnosti i mehanicheskoy stabilnosti konstruktsionnyh titanovyh splavov [Correlation properties of strength, ductility, and mechanical stability of the structural titanium alloys]. Metaloznavstvo ta termichna obrobka титановых сплавов / П.Е. Марковский, С.А. Котречко, Ю.Я. Мешков, А.В. Шиян // Металлофизика и новейшие технологии. - 2013. - 35, № 4. - С. 479-496.
Ivasishin O.M., Markowski P.E., Kotrechko S.A., Meshkov Yu.Ya., Shiyan A.V. Svyaz harakteristsk «hrupkoy» prochnosti i mehanicheskoy stabilnosti s bazovymi mehanicheskimi harakteristikami konstruktsionnyh titanovyh splavjv [Communication characteristics of the "fragile" strength and mechanical stability with the basic mechanical properties of structural titanium alloys]. Metalofizika i noveyshye tehnologii [Metal Physics and Advanced Technology], 2013, vol. 35, no. 4, pp. 479-496. metaliv [Metallurgy and heat treatment of metals], 2014, no.4, pp. 54-75.
Патент 104481, МПК 06, G01N, № 3/08, 3/18. Україна. Спосіб оцінки якості конструкційних металевих сплавів / Ивасишин О.М., Марковський П.Є., Матвійчук Ю.В., Котречко С.О., Мєшков Ю.Я., Шиян А.В., СтеценкоН.М., Сорока К.Ф. // Промислова власність. - 2014. - Бюл. № 3.
Patent 104481, МРК 06, G01N, № 3/08, 3/18. Ukraine. Sposib otsinki yakosti konstruktsiynyh mrtalevyh splfviv [A method of evaluating the quality of structural metal alloys] / Ivasishin O.M., Markowski P.E., Matviichuk Y.V., Kotrechko S.A., Meshkov Yu.Ya., Shiyan A.V. Stetsenko N.N., Soroka E.F. / Industrial property, 2014, Bull. 3.
. Шиян, А.В. Методические основы определения критической температуры хрупкости сталей в условиях концентрации напряжений / А.В. Шиян, Е.Ф. Сорока, О.П. Носенко // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. науч. трудов. Вып. 73, Серия «Стародубовские чтения 2014», - Днепропетровск, ПГАСА, 2014. - С. 53-64.
Shiyan A.V. Soroka E.F., Nosenko O.P. Metodicheskie osnovy opredeleniya kriticheskoy temperatury hrupkosti staley v usloviyah kontsentratsii napryaszeniy [Methodological basis for determining the critical temperature of steel in conditions of stress concentration]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, materials science, mechanical engineering]. In: Handbook of Scientific works. vol. 73 Series "Starodubovskie reading 2014", Dnepropetrovsk, DSACA, 2014, pp. 53-64.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
