Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование упругих свойств монокристаллов гексагональных металлов

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-29-35

Полный текст:

Аннотация

Металлы гексагональной группы (например, Be, Zr, Ti) находят широкое применение в атомной промышленности, ракето- и авиастроении (в элементах конструкций, работающих в экстремальных условиях). Перспективное направление повышения качества изделий из таких металлов — улучшение физических свойств материалов путем использования естественной анизотропии металлических монокристаллов. Представлены результаты исследования анизотропии и сравнительного анализа технических характеристик упругих свойств монокристаллов гексагональных металлов. На основе преобразований тензора коэффициентов упругой податливости в главных осях к новой произвольной системе координат с последующим использованием углов Эйлера получены в явном виде уравнения компонентов матрицы коэффициентов упругой податливости для произвольных кристаллографических направлений. Приведены аналитические выражения для технических характеристик упругих свойств (модулей Юнга и сдвига, коэффициента Пуассона) монокристаллов 10 металлов с гексагональной решеткой в произвольных кристаллографических направлениях. Установили, что характеристики имеют аксиальную симметрию относительно гексагональной оси. Суммы коэффициентов упругой податливости, определяющих модули сдвига, и коэффициентов Пуассона в двух взаимно перпендикулярных направлениях постоянны в любой кристаллографической плоскости монокристалла. Сравнительным анализом анизотропии упругих свойств монокристаллов исследуемой группы металлов выявлены ауксетические свойства у монокристаллов Zn и Be и области кристаллографических направлений одноосного растяжения, приводящего к ауксетическому эффекту. Ауксетический эффект у Zn фиксировали при растяжении в направлениях плоскости, перпендикулярной гексагональной оси монокристалла. Плоскости проявления ауксетического эффекта у монокристаллов Be перпендикулярны направлениям, составляющим угол 45° с гексагональной осью.

Об авторах

В. В. Красавин
Ковровская государственная технологическая академия
Россия

 Красавин  Виктор Васильевич

601910, г. Ковров, ул. Маяковского 19

 



А. В. Красавин
Королевский колледж Лондона
Великобритания

 Красавин Алексей Викторович

Великобритания, Лондон



Список литературы

1. Производство высокотемпературных литых лопаток авиационных ГТД / Под ред. СИ. Яцыка. — М.: Машиностроение, 1995. — 256 с.

2. Гольдштейн Р. В., Городцов В. А., Лисовенко Д. С. Изменчивость коэффициента Пуассона для гексагональных кристаллов под давлением / Труды МАИ. 2016. Т. 87. С. 1 - 22.

3. Гольдштейн Р. В., Городцов В. А., Лисовенко Д. С. Об отрицательности коэффициента Пуассона для анизотропных материалов / Доклады РАН. 2009. Т. 429. № 5. С. 614 - 616.

4. Красавин В. В., Красавин А. В. Расчет характеристик сдвиговой упругости в кубических кристаллах / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2004. Т. 70. № 2. С. 32 - 35.

5. Адамеску Р. А., Гельфед П. В., Митюшов Е. А. Анизотропия физических свойств металлов. — М.: Металлургия, 1985. — 136 с.

6. Францевич И. Н., Воронов Ф. Ф., Бакута С. А. Упругие постоянные и модули упругости металлов и неметаллов. — Киев: Наукова думка, 1982. — 286 с.

7. Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. — М.: Мир, 1972. — 304 с.


Для цитирования:


Красавин В.В., Красавин А.В. Исследование упругих свойств монокристаллов гексагональных металлов. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(9):29-35. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-29-35

For citation:


Krasavin V.V., Krasavin A.V. Study of the elastic properties of hexagonal metal single crystals. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(9):29-35. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-29-35

Просмотров: 18


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)