Особенности эволюции структуры при нагреве ультрамелкозернистых металлов

• Автор: Амирханов, Наиль Мингазиевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Способы получения УМЗ материалов

1.2. Особенности микроструктуры и строение границ зерен

1.2.1. Типичные микроструктуры, получаемые ИПД

1.2.2. Неравновесные границы зерен

1.3. Эволюция структуры при нагреве материалов после обычной холодной деформации

1.4. Релаксационные процессы в УМЗ материалах при внешних воздействиях

1.4.1. Эволюция структуры при термических воздействиях

1.4.2. Изменение структуры при ионной имплантации
1.5. Свойства УМЗ материалов
1.5.1. Физические свойства
1.5.2. Механическое поведение
1.6. Постановка задач
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы исследований
2.2. Методы интенсивной пластической деформации
2.3. Методы термической обработки
2.4. Ионное облучение
2.5. Методики структурных исследований
2.5.1. Методика электронно-микроскопических исследований
2.5.2. Методики калориметрических и ДТА анализов
2.5.3. Методика рентгеноструктурных исследований
2.6. Методы исследований механических свойств и измерений микротвердости
ГЛАВА 3. ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ УМЗ МЕДИ ПРИ НАГРЕВЕ И ОБЛУЧЕНИИ ИОНАМИ Аг+
3.1. Изменение структуры при термических воздействиях
3.1.1. Особенности структуры УМЗ меди, полученной ИПД кручением
3.1.2. Изменение структуры при нагреве с постоянной скоростью
3.1.3. Стадии эволюции при изотермических отжигах
3.1.4. Возврат микротвердости и энергии активации процессов релаксации структуры
3.2. Эволюция УМЗ структуры меди при облучении ионами Аг+ (20 кэВ)
3.2.1. Изменение структуры при ионной бомбардировке УМЗ меди
3.2.2. Механизмы возврата структуры при облучении
3.3. Схема эволюции структуры УМЗ меди при нагреве
Выводы по Главе
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ СТРУКТУРЫ УМЗ ПАЛЛАДИЯ И КОБАЛЬТА
4.1. Изменения структуры УМЗ палладия при термических воздействиях
4.1.1. Эволюция структуры при изохронных отжигах
4.1.2. Изменение микротвердости при отжигах
4.1.3. Стадии эволюции УМЗ структуры в палладии
4.2. Эволюция структуры при нагреве УМЗ кобальта
4.2.1. Структура УМЗ кобальта, полученной ИПД кручением
4.2.2. Эволюция структуры при изохронных отжигах
4.2.3. Изменение микротвердости при отжигах

4.3. Влияние УМЗ структуры на температуру полиморфного превращения кобальта
4.3.1. Особенности ГПУ - ГЦК превращения при нагреве и охлаждении с постоянной скоростью
4.3.2. Полиморфное превращение при изохронных отжигах
4.3.3. Влияние УМЗ структуры на ГПУ-ГЦК превращение кобальта
Выводы по Главе
ГЛАВА 5. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ПОВЕДЕНИЕ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ НАНОКОМПОЗИТА Си+0.5вес.%А12О
5.1. Релаксационные процессы при нагреве нанокомпозита Си+0.5вес.%А12О
5.1.1. Эволюция структуры при изохронных отжигах
5.1.2. Релаксационные процессы при термических воздействиях
5.1.3. Энергия активации экзотермических реакций при нагреве с постоянной скоростью нанокомпозита
5.2. Поведение нанокомпозита Си+0.5вес.%А12О3 при деформации
5.2.1. Испытания при комнатной температуре
5.2.2. Деформационное поведение при повышенных температурах
5.2.3. Энергия активации и механизмы пластической деформации нанокомпозита Си+0.5вес.%А12Оз
Выводы по Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Г лава 1. Литературный обзор

величину 2943 Дж/моль. Изменяя скорости нагрева и измеряя при этом значения пиковых температур, была подсчитана также энергия активации процесса роста зерен, составившая 131,5 кДж/моль [74].
Если найденное в этой работе значение ДЕЕ пересчитать на единицу площади ГЗ ДЕД при указанных выше предположениях, то мы получим величину ЛЕД = 0,38 Дж/м2, что ниже справочного значения 0,69 Дж/м2. Более того, использованная в [74] методика подсчета зернограничной энтальпии приводит к зависимости ДЕД от величины предполагаемой ширины ГЗ. Не обсуждается также в указанной работе возможность изменения состояния ГЗ при эволюции нанокристаллической структуры в микрокристаллическую.
Таким образом, при нагреве УМЗ материалов, полученных как методами газовой конденсацией [76, 73], так и другими, например, размола порошков в шаровых мельницах [77], обычно наблюдается уширенный экзотермический пик на калориметрическом сигнале, который вызван как возвратом в ГЗ, так и ростом зерен. Но в этих материалах существенное влияние на сигнал ДСК оказывают наличие остаточной пористости, примесей, другим недостатком является очень малые размеры образцов. Более удобными для изучения релаксации структуры при нагреве являются УМЗ материалы, полученные методом ИПД, поскольку в них эти побочные факторы отсутствуют. Изменение энтальпии УМЗ материалов, полученных ИПД, было измерено, например, в работах [35, 78]. При нагреве УМЗ РКУ Си с исходным средним размером зерен 280 нм был зафиксирован пик тепловыделения при 200°С, равный 35±6 Дж/моль (0,55+0,09 Дж/г) [78]. В [35] были выявлены протяженные экзотермические пики в диапазоне температур ~ 120т250°С как для УМЗ Си, так и УМЗ N1 после ИПД кручением. В заключение рассмотрения ДСК данных можно отметить, что в литературе отсутствует корректный анализ изменения термодинамического состояния ГЗ при нагреве, хотя данный вопрос является важным при калориметрических исследованиях УМЗ металлов.