Закономерности формирования структуры и механизмы ползучести субмикрокристаллических Ni, Cu, и Cu-Al2 O3

• Автор: Иванов, Константин Вениаминович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 159 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
Введение

1 Структура и свойства наноструктурных материалов (обзор литературы)

1.1 Методы интенсивной пластической деформации

1.2 Закономерности формирования структуры при больших пластических деформациях

1.3 Структура материалов, подвергнутых интенсивной пластической деформации. Влияние параметров деформирования на получающуюся структуру

1.4 Устойчивость наноструктур к внешним воздействиям

1.5 Свойства наноструктурных материалов

1.6 Обобщенные модели зернограничной диффузии, в том числе для ультрамелкозернистых поликристаллов
2 Постановка задан. Выбор материалов и методики исследования
2.1 Постановка задач исследований
2.2 Материалы и методики эксперимента
2.2.1 Выбор матеряад.ов и подготовка образцов 6
2.2.2 Методики химических обработок и нанесения покрытий
2.2.3 Методики проведения механических испытаний и измерения' электросопротивления
2.2.4 Методики структурных исследований
3 Закономерности формирования, эволюции зеренно - субзеренной структуры и механических свойств никеля при воздействии интенсивной пластической деформацией
4 Термостабильность структуры и механических свойств субмикрокристаллических никеля, меди и композитов, на основе меди
4.1 Термостабильность структуры
4.2 Деформационное поведение при активном растяжении
5 Закономерности и механизмы ползучести субмикрокристаллических никеля,
меди и композита на основе меди
5.1 Никель и медь
5.2 Композит Си-0,5 вес.% А1
5.3 Влияние зернограничных диффузионных потоков атомов примеси с
поверхности на ползучесть субмикрокристаллических никеля, меди и
композита на основе меди
Выводы
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Д|ля развития современной техники требуется создание новых материалов,
обладающих оптимальным сочетанием различных свойств. В последние годы

интенсивно разрабатываются и исследуются поликристаллические материалы с ультрамелкозернистой структурой. Интерес к таким ультрамелкозернистым (нанрструктурным, субмикрокристаллическим) материалам связан в первую

очередь с тем, что они обладают уникальными физико - механическими свой-

стваг^и, существенно отличающимися от соответствующих для материалов с мелкозернистой или крупнозернистой структурой [1]. Это побуждает к углубленному изучению структуры и свойств таких материалов, определению физи-

ческнх закономерностей происходящих в них процессов, поиску путей улучше-

нияу характеристик с целью дальнейшего практического применения.
-Под наноструктурными (нанокристаллическими, нанофазными, наноком-позирными) материалами принято понимать такие материалы, у которых размер отдельных кристаллитов или фаз, составляющих их структурную основу, не превышает 100 нм хотя бы в одном измерении [2,3]. Предел в 100 нм является |^статочно условным. Но вместе с тем оценки показывают, что начиная с этих размеров доля приграничных областей с разупорядоченной структурой становится все заметнее (эта доля равна примерно Зя/Ь, где 5 - ширина приграничий области, Ь - характерный размер, и при разумной величине £=1 нм составляет уже несколько процентов) [3]. С другой стороны, верхний предел зна-ченщ) Ь должен соотноситься с характерным размером для того или иного физического явления (размер петли Франка-Рида для скольжения дислокаций; величина свободного пробега электронов для электрокинетических свойств; размер демена для магнитных характеристик и т.д.). Понятно, что предельные значения Ь для конкретных физических свойств в различных материалах могут существенно отличаться. Отсюда и условность обозначенного выше значения 100 нм [3].

значительно задержать эволюцию), формы (монолитный или порошок) и микроструктуры (монокристаллы, поликристаллы и размер зерен в них); в) метода и параметров процесса деформации (РКУ прессование, кручение или комбинация процессов), влияющих на структуру, формирующуюся сразу после деформации, и через нее на последовательность процессов, протекающих при последующем отжиге.
Связь между изменениями свойств и эволюцией структуры во время отжига является весьма специфической. Физические (электрические, магнитные, упругие) или механические (твердость, предел текучести, деформационное поведение) свойства различным образом реагируют на те или иные структурные изменения.
В сплавах вдобавок к изменениям в дефектной структуре наблюдается дополнительное явление, связанное с перераспределением атомов различных химических элементов. Причиной перераспределения атомов, приводящего к ра-зупорядочению и фазовым превращениям, является ИПД. Во время отжига наблюдается тенденция к переходу материала в равновесное состояние. При этом могут происходить:
- локальные атомные перестройки, которые наблюдались в случае упорядочения дальнего порядка в деформированных интерметаллидах (для случая упорядочения ближнего порядка к настоящему времени исследования не проведены);
- перемещение атомов на большие расстояния, что необходимо для фазовых превращений, таких как выделение включений и коалесценция второй фазы в твердом растворе, который оказался пересыщенным в результате процесса деформации (место в последовательности структурной эволюции, где происходят эти явления, связано с перераспределением атомов, зависит от конкретного сплава).