Влияние электрического потенциала и контактной разности потенциалов на пластическую деформацию металлов

• Автор: Филипьев, Роман Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВНЕШНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И ИХ ВКЛАД В ПЛАСТИЧЕСКУЮ ДЕФОРМАЦИЮ

1.1. Общие представления о ползучести

1.2. Влияние внешних энергетических воздействий на процессы пластической деформации металлов и сплавов

1.2.1. Поведение металлов и сплавов при влиянии магнитного воздействия

1.2.2. Влияние электрического поля на пластическую деформацию металлов и сплавов

1.2.3. Влияние электрического тока на процессы пластической деформации металлов и сплавов

1.2.4. Влияние контактных воздействий на процесс ползучести металлов и сплавов

1.2.5. Эффект фотопамяти металлов

1.3. Макролокализация пластической деформации металлов и сплавов

1.4. Выводы из литературного обзора и постановка задач исследования..37 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы для исследований и способы электрического воздействия
2.1.1. Материалы для исследований
2.1.2. Способы электрического воздействия на деформируемые образцы
2.2. Методики проведения экспериментов для изучения скорости
ползучести
2.2.1. Описание экспериментальной установки для проведения испытаний на ползучесть
2.2.2. Описание компьютерного комплекса для фиксирования данных
эксперимента и их обработка

2.2.3. Методика проведения испытаний на ползучесть на испытательной машине «Instron 1185»
2.2.4. Описание метода двухэкспозиционной спекл-фотографии
2.3. Методика микроиндентирования
2.4. Методы проведения испытаний по измерению нанотвердости
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО АЛЮМИНИЯ
3.1. Влияние внешнего электрического потенциала на ползучесть алюминия
3.2. Анализ изменения скорости ползучести алюминия на установившейся стадии при влиянии разнородных металлов
3.3. Исследование эволюции волнового характера пластической деформации алюминия при ползучести в условиях наложения электрического потенциала
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ НА МИКРО- И НАНОТВЕРДОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
4.1. Влияние электрического потенциала на микротвердость алюминия
4.2. Изменение микротвердости циркония, кремнистого железа при наложении электрического потенциала
4.3. Влияние контактных воздействий на микротвердость металлов и сплавов
4.4. Анализ изменения нанотвердости алюминия при варьировании масс подключаемого циркония
4.5. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Необходимость и актуальность исследования пластической деформации материалов в условиях внешних энергетических воздействий диктуется как научной важностью проблемы, так и требованиями практики.
Нет необходимости, например, особо подчеркивать важность для инженерной практики детального изучения механизмов ползучести и накопления повреждений, а также разрушения при ползучести, так как очень многие детали машин и инженерные конструкции работаю в условиях постоянных или слабо меняющихся нагрузок в упругопластической области. Можно рассчитывать, что углубленное изучение этих процессов даст возможность прогнозировать временную зависимость деформации ползучести, и, следовательно, скорость ползучести, долговечность при ползучести и предельную пластичность при разрушении [1-6].
Из уже опубликованных научных работ, связывающих пластические и прочностные свойства металлов с их электронной структурой, известно, что прочностные и пластические свойства металлов изменяются не только при пропускании электрического тока, но и при воздействии электрического и магнитного полей, а также при контакте с металлом, отличающимся от исходного уровнем Ферми [7-10].
Перспективным путем исследований в этом направлении является установление влияния слабых электрических потенциалов и контактной разности потенциалов на процесс пластической деформации, в частности ползучести.
Цель работы: установление влияния слабых электрических
потенциалов и контактного воздействия металлов с иной электронной плотностью на процессы микроиндентирования и ползучести поликристаллического алюминия при комнатной температуре.
Для реализации поставленной цели в работе решены следующие задачи:

где впоследствии зарождалась и развивалась устойчивая макроскопическая шейка, которая предшествовала вязкому разрушению образца. Подобная эволюция распределений компонент тензора пластической дисторсии оказывается достаточно универсальной и часто может быть прослежена на многих материалах [112-115].
Рисунок 1.14 - Пространственно-временное распределение линейной стадии деформирования циркониевого сплава [117]
В работе [116] рассмотрена феноменология волновых процессов локализованного пластического течения. В работе представлены данные, которые были получены при исследовании процессов распространения очагов локализованной деформации для различных стадий пластического течения. Скорость распространения и длина волны были определены для широкого круга материалов. Была проанализирована деформация ГЦК, ОЦК и ГПУ материалов различной степени легирования, находящихся в моно- и поликристаллическом состояниях и различающихся механизмами деформации (дислокационное скольжение, двойникование, деформация мартенситного превращения). Методика спекл-интерферометрии [117] позволяет рассчитывать компоненты тензора пластической дисторсии, а также определять пространственное положение зон локализации