Кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии строительства» Инженерно-строительного факультета.
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65
Cand. Sci. (Tech.), Associate professor, Department «Technology of construction», Engineering faculty.
603950, Nizhni Novgorod, Ilinskaya str., 65
Младший научный сотрудник Центра разработки специальных транспортных средств. НГТУ.
603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24
Research assistant, Development center of special vehicles NNSTU.
603950, Nizhny Novgorod, Minina str, 24
Доктор технических наук, профессор кафедры «Металлургические технологии и оборудование» НГТУ.
603950, Нижний Новгород, ул. Минина, 24
Dr. Sci. (Tech.)., Prof., Department «Metallurgical technologies and equipment», NNSTU.
603950, Nizhny Novgorod, Minina str, 24
Представлены результаты исследования сопротивления разрушению при статическом растяжении литых дисперсноупрочненных композиционных материалов на основе алюминия с различным содержанием упрочняющей фазы Al2O3. Изучаемые материалы изготовлены по принципиально новой технологии, которая основана на процессе выгорания расплава алюминия при взаимодействии с кислородом или кислородно-азотной смесью. Фрактографические картины поверхностей статического разрушения изучались на образцах, разрушившихся при максимальных значениях напряжения. Установлено, что образцы с низким содержанием Al2O3 имеют чисто вязкий характер разрушения, состоящий преимущественно из одной волокнистой зоны. С повышением количества твердой фазы в 2 раза на фрактограмме появляется радиальная зона, а при увеличении Al2O3 в 3 раза наблюдается чередование вязкого разрушения по механизму отрыва и сдвига с проявлениями хрупкого разрушения сколом. Анализ профилограмм изломов образцов, содержащих 10 и 30 % включений твердой фазы, не выявил резкого перепада рельефа поверхности, но при этом обнаружен совершенно различный характер разрушения. Однако и в том и в другом случаях вид профилограмм не выражен какими-либо резкими скачками рельефа и экстремальными значениями профиля, что дает возможность утверждать о стабильности процессов разрушения. Этого нельзя сказать о разрушении образца с 20 % Al2O3, в котором наблюдается довольно сильный единоразовый перепад. С помощью оптической микроскопии выявлены особенности изменения рельефа поверхности разрушения и различия по месту расположения и количеству очагов зарождения трещин в исследованных образцах.
The paper presents the results obtained when studying static tensile strength of aluminum-based cast dispersion-hardened composites with a different content of the Al2O3 strengthening phase. The investigated materials are manufactured using a fundamentally different technology for the production of cast dispersion-hardened aluminum composites based on the process of burning out the aluminum melt when interacting with oxygen or an oxygen-nitrogen mixture. The fractographic patterns of static failure surfaces are stidued on samples failed at maximum stress values. It is found that samples with the low Al2O3 content have a purely viscous failure pattern consisting mainly of a single fibrous zone. The fracture pattern shows a radial area with a solid phase doubled, while a tripled Al2O3 content causes viscous failure by the separation and shear mechanism alternated with brittle cleavage failure signs. The fracture profile diagrams of samples containing 10 % and 30 % of solid phase inclusions reveal no sharp relief differences, but demonstrate a completely different failure pattern. However, in both cases profile diagrams feature no any abrupt jumps in the relief or extreme profile values, so it is possible to assert that failure processes are stable. This is not true for the 20 % Al2O3 sample failure showing a rather significant one-time drop. Optical microscopy reveals features of changes in the failure surface relief and the difference in the location and number of fracture origins in the studied samples.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.