Закономерности нанокристаллизации при мегапластической деформации аморфных сплавов на основе железа

• Автор: Плотникова, Маргарита Романовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА I. Аналитический обзор литературы

1.1. Аморфные металлические материалы

1.1.1. Условия образования аморфной структуры

1.1.2. Современные представления о строении аморфных сплавов

1.1.3. Методы получения аморфных сплавов

1Л .4. Кристаллизация аморфных сплавов

1Л .5. Свойства и применение аморфных сплавов

1.2. Нанокристаллические материалы

1.2.1. Методы получения нанокристаллических материалов

1.2.2. Структура и свойства нанокристаллических материалов
1.3. Методы пластической деформации
1.4. Особенности пластической деформации аморфных сплавов
ГЛАВА II. Материал и методики исследования
2.1. Выбор объекта исследования
2.2. Методика приготовления образцов для исследования
2.3. Структурные методы исследования
2.3.1. Просвечивающая электронная микроскопия
2.3.2. Рентгеноструктурный анализ
2.4. Методы исследования механических свойств
2.5. Методы исследования физических свойств
2.5.1. Измерение магнитных свойств
2.5.2. Определение температуры кристаллизации
2.6. Погрешности измерений

ГЛАВА III. Структура и механические свойства аморфных сплавов подвергнутых мегапластической деформации
3.1. Калориметрические исследования
3.2. Рентгеноструктурные исследования
3.3. Электронномикроскопические исследования
3.3.1. Структура аморфных сплавов до деформации
3.3.2. Эволюция структуры при деформации аморфных сплавов
3.3.3. Эволюция структуры при деформации частично кристаллических сплавов
3.4. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения
3.5. Исследование микротвёрдости
ГЛАВА IV. Особенности пластического течения аморфных сплавов подвергнутых мегапластической деформации
4.1. Природа нанокристаллизации
4.2. Особенности распространения полос сдвига
4.3. Явление стабилизации аморфно-нанокристаллического состояния в процессе мегапластической деформации
ГЛАВА V. Магнитные свойства аморфных сплавов подвергнутых мегапластической деформации
Выводы
Список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Дифракционные параметры, при использованные метода
прямого разрешения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Петли магнитного гистерезиса для всех изученных
сплавов
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Титульные страницы патента на изобретение

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы всё возрастающее внимание исследователей привлекает возможность существенного повышения физико-механических свойств металлических материалов путём использования сверхвысоких пластических (мегапластических) деформаций. Наиболее распространёнными в настоящее время способами создания гигантских степеней деформации являются кручение под давлением в камере Бриджмена и равно-канальное угловое прессование [1,2]. В первом случае образец помещается между двумя наковальнями, одна из которых вращается при одновременном создании очень высоких гидростатических напряжений (несколько ГПа). Во втором случае образец продавливается через два канала, расположенные под определённым углом друг к другу. Реализуемые при этом пластические деформации столь значительны, что теряют смысл обычные значения относительных степеней деформации, и следует переходить к истинным деформациям.
Формирующиеся при столь гигантских деформациях структурные состояния весьма необычны и трудно предсказуемы. К сожалению, подавляющее большинство работ, посвящённых исследованию влияния сверхвысоких пластических деформаций, ограничиваются изучением конечных структур и соответствующих свойств материалов, не анализируя те физические процессы, которые протекают непосредственно при гигантских степенях пластической деформации. Кроме того, имеются явные противоречия как в характере самих структурных состояний, наблюдающихся в различных работах на одних и тех же материалах при близких условиях деформации, так и в описании возможных путей эволюции структуры по мере роста величины деформации.
В особой степени это относится к появившимся сравнительно недавно экспериментам по мегапластической деформации аморфных сплавов, в результате которой формируется нанокристаллическое состояние. Существует несколько методов получения металлических сплавов с аморфной структурой.

диспергированы в матрице сплава другого химического состава, составляют четвёртую группу.
Таблица 1 - Классификация наноматериалов по структуре
Форма кристаллите»
Химический состав кристаллитов
Состав кристаллитов и границ раїдсла одинаковый
Состав кристаллитов различен
Состав границ м кристаллитов различен
Кристаллиты диспергированы в матрице различного состава
Слоистая
Волокнистая
Равноосная
Нанокристаллические материалы могут обеспечить оптимальное сочетание прочности и трещиностойкости. Причём положительный эффект достигается не за счёт дорогостоящих легирующих компонентов, а только за счёт изменения структуры. Это приводит к улучшению многих технико-экономических показателей изделия одновременно. Помимо материалосбережения это позволяет увеличивать полезную нагрузку и экономить топливо на транспорте, строить более высокие здания, мосты с более длинными пролетами и т.п.
Следует отметить, что одно только уменьшение размеров зерна в технических металлах и сплавах с обычных единиц-десятков микрометров до десятков нанометров должно обеспечить увеличение их прочности на порядок (с учётом действия закона Холла—Петча в этой области размеров) [34].