Peculiarities of stress relaxation of nanostructured alloy Zr1Nb after various influences

Abstract

Processes of relaxation of internal stresses in the nanocrystalline alloy Zr1Nb after various thermomechanical influences was studied. The relationship of structural states obtained as a result of the relaxation effects with the laws of plastic deformation during creep were established. Shown that heat treatments of nanostructured alloy Zr1Nb, which provide the increase of the plasticity, changed qualitatively the alloy structure, destructing the nanostructured state, that results to decrease of the mechanical characteristics of the material and the degree of resistance to subsequent deformation during the creep at the temperature of 700 K. Ultrasonic processing reduces the level of internal stress of nanostructured material by forming the equilibrium structure of boundaries without noticeable growth of grains. During subsequent creep deformation at 700 K of nanostructured alloy Zr1Nb, subjected to ultrasonic treatment, the relaxation of the internal stresses due to dynamic recrystallization and the formation of new stable nanostructure take place that leads to the marked increase of the material thermomechanical stability.

Досліджували процеси релаксації внутрішніх напружень у нанокристалічному сплаві Zr1Nb після різних механікотермічних впливів. Встановили взаємозв'язок структурних станів, отриманих в результаті релаксаційних впливів з закономірностями розвитку пластичної деформації при повзучості. Показали, що термообробки наноструктурованого сплаву Zr1Nb, які забезпечують підвищення пластичності, якісно змінюють структуру сплаву, руйнуючи наноструктурований стан, що призводить до зниження механічних характеристик і ступеня стійкості матеріалу до наступної деформації в процесі повзучості при температурі 700 К. Ультразвукова обробка призводить до зниження рівня внутрішніх напружень наноструктурованого матеріалу за рахунок формування більш рівноважної структури границь без помітного зростання зерен. У процесі подальшої деформації в умовах повзучості при 700 К наноструктурованого сплаву Zr1Nb, що піддавали ультразвуковому впливу, відбуваються релаксація внутрішніх напружень внаслідок динамічної рекристалізації і утворення нової стабільної наноструктури, що призводить до помітного підвищення термомеханічної стійкості матеріалу.

Исследовали процессы релаксации внутренних напряжений в нанокристаллическом сплаве Zr1Nb после различных механико-термических воздействий. Установили взаимосвязь структурных состояний, полученных в результате релаксационных воздействий с закономерностями развития пластической деформации при ползучести. Показали, что термообработки наноструктурного сплава Zr1Nb, которые обеспечивают повышение пластичности, качественно изменяют структуру сплава, разрушая наноструктурное состояние, что приводит к снижению механических характеристик и степени устойчивости материала к последующей деформации в процессе ползучести при температуре 700 К. Ультразвуковая обработка приводит к снижению уровня внутренних напряжений наноструктурного материала за счет формирования более равновесной структуры границ без заметного роста зерен. В процессе последующей деформации в условиях ползучести при 700 К наноструктурного сплава Zr1Nb, подвергнутого ультразвуковому воздействию, происходят релаксация внутренних напряжений вследствие динамической рекристаллизации и образование новой стабильной наноструктуры, что приводит к заметному повышению термомеханической устойчивости материала.