Influence of electric potential on aluminum fracture surface formed under the creep tests

Abstract

Fracture surface analysis has been performed after creep of aluminum with 1 V, 5 V electric potential and without it. Scanning electron microscopy method was used for this investigation. In the research a negative effect of the electric potential on creep performance resulting in a creep rate increase and material durability reduction has been discovered. It has been found out that application of electric potential to the surface of the samples of pure aluminum under creep test leads to quantitative changes of the parameters the fracture structure is characterized by. It is demonstrated that application of electric potential up to 5 V is accompanied by pits of fracture of wide range of sizes and consequently by fracture viscosity reduction upon creep testing, as well as test time reduction. All this can cause premature failure of the item in service when electric potential is applied.

В данной работе методом просвечивающей электронной микроскопии выполнен анализ поверхности разрушения технически чистого алюминия, деформированного при ползучести в условиях приложения электрических потенциалов 1 В, 5 В и без электрического воздействия. В ходе исследований был выявлен негативный фактор влияния электрического потенциала на процесс ползучести, приводящий к увеличению скорости ползучести на установившейся стадии и снижению долговечности материала. Установлено, что подведение электрического потенциала к поверхности образцов технически чистого алюминия, подвергаемых испытаниям на ползучесть, отражается на изменении количественных параметров, характеризующих структуру разрушения. Показано, что приложение электрических потенциалов до 5 В сопровождается формированием широкого диапазона размеров ямок сдвига и, соответственно, снижением вязкости разрушения при испытаниях на ползучесть, а также уменьшением длительности испытаний, что может привести к ускоренному разрушению изделий, эксплуатирующихся в условиях влияния электрического потенциала.