Механохимический синтез систем на основе Fe-Ti и Ni-Ti, устойчивость наноструктурного состояния

• Автор: Задорожный, Владислав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Аналитические обзор литературы
1.1 Основные гипотезы, описывающие явление механооктивации
1.1.1 Физическая сущность явления механоактивации
1.1.2 Предположения о способах перемешивания и о роли применяемого
способа деформации
1.1.3 Эффект увеличения периода решетки
1.1.4 Классические представления о диффузии
1.1.5 Диффузионное представление о механизме механоактивации
1.1.6 Преимущества и недостатки процесса механоактивации
1.1.7 Явление аморфизации в процессе механоактивационного синтеза
1.1.8 Представления о механизме механоактивации, взаимодействии компонентов и
фазообразоваиии
1.2 Устойчивость структуры, а также механических и физических свойств, получаемых
интенсивной пластической деформацией материалов, к вылёживанию и нагреву
1.2.1 Устойчивость, полученных интенсивной пластической деформацией и механохимическим синтезом, сплавов к нагреву и вылёживанию
в нормальных условиях
1.2.2 Устойчивость аморфных сплавов к нагреву
1.3 Схватывание металлов в твёрдом состоянии под действием
приложенной нагрузки
1.3.1 Основные гипотезы о схватывании материалов.
Стадии образования соединения
1.3.2 Движущие силы схватывания
1.3.3 Применение технологии соединения металлов в твёрдой фазе на практике
1.4 Консолидация порошковых материалов прессованием с подогревом
1.5 Электронная природа активации
1.6 Проблема изучения процессов происходящих в высокоэнергетической шаровой центробежной планетарной мельнице
1.6.1 Общее описание методов механохимического синтеза
1.6.2 Физика и механика процессов, происходящих в высокоэнергетической
шаровой центробежной планетарной мельнице
1.7 Проблемы экспериментальной и расчётной оценки температуры в механо-реакторах при механохимическом синтезе
1.7.1 Экспериментальная оценка температуры при МХС
1.7.2 Расчётная оценка температуры при МХС
1.8 Влияние различных условий МХС на процессы фазообразования
1.8.1 Влияние газовой атмосферы обработки на процессы при МХС
1.8.2 Влияние скорости обработки при МХС
1.9 Области применения материалов на основе Fe-Ti и Ni-Ti
Выводы по главе
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1 Исследуемые материалы
2.2 Методы получения нанокристаллических материалов. Механохимический синтез
2.3 Методика фазового анализа и определения размеров кристаллитов фаз
в напокристаллических сплавах
2.3.1 Получение дифрактограммы исследуемого сплава
2.3.2 Составление компьютерного банка рентгенограмм
2.3.3 Расчёт рентгенограмм основных фаз по программе SPECTRUM
2.3.4 Алгоритм количественного фазового анализа и размеров кристаллитов фаз и микродеформации их решеток методом подгонки спектров
2.3.5 Методика определения количества аморфной фазы
в аморфно-кристаллических сплавах
2.4 Высокоразрешающая растровая электронная микроскопия
2.5 Измерение твердости на микротвердометре ПМТ
2.6 Дифференциально-термический анализ
2.7 Изотермический отжиг
2.8 Металлографический анализ
2.9 Получение консолидированных полуфабрикатов
2.10 Механические испытания
2.10.1 Испытания на изгиб
2.10.2 Испытания на сжатие
2.11 Испытания на водородную ёмкость
Глава 3. Получение сплавов системы Ре-Т! и N1-71 обработкой в шаровой мельнице
3.1 Измерение фоновой температуры внутри контейнера при МХС
3.1.1 Результаты измерения фоновой температуры контейнеров (барабанов) при МХС
3.1.2 Обсуждение результатов эксперимента по измерению фоновой температуры внутри контейнера при МХС
3.1.3 Основные результаты по измерению фоновой температуры процесса МХС
3.2 Влияние атмосферы обработки и энергонапряжённости помола на структурные и
фазовые превращения при МХС смесей порошков 67№-ЗЗТ1 и 35Ре-65'П
3.2.1 Влияние атмосферы обработки и энергонапряжённости помола на структурные и фазовые превращения при МХС смесей порошков 67№-ЗЗТ1
3.2.1.1 Механохимический синтез смесей порошков 67№-ЗЗТ1
со скоростью вращения водила 620 об/мин, в атмосфере воздуха
3.2.1.2 Механохимический синтез смесей порошков 67№-ЗЗТ1
со скоростью вращения водила 620 об/мин, в атмосфере аргона
3.2.1.3 Механохимический синтез смесей порошков 67№-ЗЗТ1
со скоростью вращения водила 840 об/мин, в атмосфере воздуха
3.2.2 Влияние атмосферы обработки и энергонапряжённости помола на структурные и
фазовые превращения при МХС смесей порошков 35Ре-65Т1
3.2.2.1 Механохимический синтез смесей порошков 35Ге-65Т1
со скоростью вращения водила 620 об/мпн в атмосфере воздуха
3.2.2.2 Механохимический синтез смесей порошков 35Ре-65'П
со скоростью вращения водила 620 об/мин в атмосфере аргона
3.2.2.3 Механохимический синтез смесей порошков 35Ре-65'П
со скоростью вращения водила 840 об/мин в атмосфере воздуха
3.2.3 Обсуждение результатов по влиянию атмосферы обработки и энергонапряжённости помола на структурные и фазовые превращения
при МХС смесей порошков 67№-ЗЗТ1 и 35Ре-65Т1
3.2.4 Основные результаты по влиянию атмосферы обработки и энергонапряжённости помола на структурные и фазовые превращения
при МХС смесей порошков 67№-ЗЗТ1 и 35Ре-65Т1
3.3 Оценка парциальных коэффициентов диффузии при МХС
3.3.1 Подвижность компонентов
3.3.2 Оценка парциальных коэффициентов диффузии
3.3.3 Обсуждение результатов по оценке парциальных коэффициентов диффузии
3.3.4 Основные результаты по оценке парциальных коэффициентов диффузии
Глава 4. Термическая устойчивость фазового состава и структуры сплавов,
полученных механохимическим синтезом
порошок - шар". Моделирование локального события рассмотрено на нескольких уровнях сложности. Важная переменная, которую трудно измерить - локальная температура порошков в течение столкновения.
Во время удара шаров происходит быстрый локальный разогрев области у поверхности шара. С помощью компьютерного моделирования был проведен анализ характера движения шаров и определены зависимости интенсивности подвода механической энергии и средней температуры в реакторе планетарного активатора АГО-2У от различных условий проведения процесса. Показано, что интенсивность подвода энергии и температура в реакторе зависят от степени его заполнения шарами. При достижении степени заполнения -55 % происходит резкое падение интенсивности подвода энергии и температуры, что связано с изменением характера движения шаров: переходом от движения шаров скоплением к эффекту их “растекания” по стенке реактора. Варьируя степень заполнения реактора шарами можно менять характер воздействия на материал от истирания до ударной деформации [71]. График зависимости температуры от коэффициента заполнения представлена на рисунке 1.
При малых коэффициентах заполнения (до -0,3) температура шаров значительно выше, чем при больших (> 0,5), а стационарное значение температуры шаров достигается за время — 1 мин [4]. Полученные результаты позволяют выбирать оптимальные режимы механоактивационной обработки с учетом специфики конкретных задач.
Коэффициент заполнения, %
Рисунок 1. Зависимость температуры от коэффициента заполнения барабана [71].