Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 98 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ К настоящему времени установлено, что электромагнитные поля могут оказывать суще- ственное действие на показатели прочности и пластичности металлических материалов, из- учено токовое воздействие на металлы и спла- вы. Имеются данные о влиянии на пластичность металлических кристаллов электростатического поля [1–3]. Авторы указанных работ связывают понижение прочности при заряжении поверх- ностей металла с образованием двойного элек- трического слоя, которое изменяет удельную поверхностную энергию. Примечательно, что существенное изменение механических харак- теристик происходит при значении потенциала от 0 до 2 В по модулю. Явления, связанные с поверхностью, долж- ны наиболее ярко проявляться при измерениях микротвердости. Неслучайно микротвердость широко используется при физико-химическом анализе для оценки радиационного, фото- и элек- тромеханического эффектов и др. Как показыва- ют авторы работ [3–5], электрический потенци- ал на поверхности меди, циркония, кремнистого УДК 54.1 О ВЛИЯНИИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА МИКРОТВЕРДОСТЬ МОНОКРИСТАЛЛОВ ЦИНКА Д.В. ОРЛОВА 1 , м.н.с. В.И. ДАНИЛОВ 1 , доктор физ.-мат. наук, профессор Л.Б. ЗУЕВ 1 , доктор физ.-мат. наук, профессор А.С. КОЛЕСНИК 2 , студент О. Н. ДУЛЬБЕЕВА 2 , студент ( 1 ИФПН СО РАН, г. Томск, 2 ТГУ, г. Томск ) Статья поступила 2 сентября 2012 года Данилов В.И. – 634021, г. Томск, просп. Академический, 2/4 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, e-mail: dvo@ispms.tsc.ru Представлены результаты исследования влияния электрического потенциала на микротвердость плоско- сти (0001) монокристалла цинка. Установлено, что микротвердость уменьшается экспоненциально увели- чением абсолютного значения потенциала. Проведены количественные оценки, которые показывают, что снижение микротвердости может быть объяснено уменьшением удельной поверхностной энергии за счет электризации, которое изменяет условия зарождения и движения деформационных дефектов. Ключевые слова : монокристалл, микротвердость. железа и алюминия может изменить микротвер- дость на 10–15 %. Эти изменения происходят в интервале 0…0,2 В, а при дальнейшем увеличе- нии потенциала микротвердость остается прак- тически постоянной. Видно, что эффект невелик по абсолютной величине и наиболее сильно проявляется при ма- лых значениях электрического потенциала. Если он действительно связан с изменением удель- ной поверхностной энергии, то эксперименты целесообразно выполнить на монокристаллах, причем индентирование следует проводить на строго определенных кристаллографических плоскостях. Для оценки достоверности резуль- татов необходимо провести тщательную стати- стическую обработку. В качестве материала для исследования был выбран монокристаллический цинк чистотой 99,9 %. Измерения проводились общеприня- тым методом на микротвердомере ПМТ-3М с нагрузкой на индентор Р = 0,1 Н. Индентиро- ванию подвергалась базисная плоскость (0001), полученная при расколе монокристалла цинка