Термодинамический анализ условий стабильности структуры двухфазной системы металлическая матрица-дисперсные частицы при воздействии высоких температур

• Автор: Неупокоева, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 125 с.

Условные обозначения

Общая характеристика работы

1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГРАНИЦ ЗЕРЕН С ЧАСТИЦАМИ ВТОРОЙ

ФАЗЫ В ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ СПЛАВАХ (ДУС)

1 Л.Основные характеристики и практическое применение дисперсно-упрочненных сплавов

1.2.Влияние нагрева на зеренную структуру деформированного металла

1.2Л. Зерно и границы

1.2.2. Классификация процессов, протекающих при нагреве деформированных металлов и сплавов

1.2.3. Размер зерна после рекристаллизации

1.2.4. Остановка роста зерна частицами

1.3.Движение индивидуальных частиц в кристаллической матрице

1.3.1. Модель Гегузина. Модель Серебрякова
1.3.2. Экспериментальные данные по исследованию движения макроскопических включений в металлической матрице
1.4. Феноменология и механизм миграции границ зерен
1.4.1. Термодинамические характеристики границ зерен
1.4.2. Влияние температуры на подвижность границы зерна
1.5.Физические модели взаимодействия границы зерна с частицами второй фазы при рекристаллизации
1.6. Недостатки существующих моделей. Постановка цели и задач исследования
2. МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ УСЛОВИЙ СТАБИЛЬНОСТИ СТРУКТУРЫ ДВУХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ

МАТРИЦА-ДИСПЕРСНЫЕ ЧАСТИЦЫ ПРИ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ
2.1. Кинетический критерий торможения мигрирующей границы зерна частицами второй фазы при первичной рекристаллизации
2Л.1. Предположения и допущения, лежащие в основе критерия
2.1.2. Аналитическое представление критерия
2.1.3. Анализ влияния движущей силы миграции границы зерна и относительной подвижности на стабильность зеренной структуры дисперсно-упрочненных сплавов
2.1.4. Анализ упрочняющего влияния величины объемной доли и подвижности частиц второй фазы
2.1.5. Анализ упрочняющего влияния величины объемной доли и радиуса частиц второй фазы
2.2. Термодинамический критерий торможения мигрирующей границы зерна частицами второй фазы при собирательной рекристаллизации
2.2.1. Предположения и допущения, лежащие в основе термодинамического критерия
2.2.2. Аналитическое представление термодинамического критерия
2.2.3. Анализ влияния движущей силы миграции границы зерна, угла обтекания границы зерна частицей и относительной подвижности на стабильность зеренной структуры ДУС
2.2.4. Анализ упрочняющего действия параметров частиц второй фазы: объемной доли, радиуса и подвижности
2.2.5. Условие торможения мигрирующей границы зерна за счет накопления на ней частиц второй фазы
2.3. Выводы
3. ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССА ТОРМОЖЕНИЯ РОСТА ЗЕРНА
ЧАСТИЦАМИ ВТОРОЙ ФАЗЫ
3.1. Зависимость относительной подвижности от температуры

3.2. Влияние температуры на стабильность зеренной структуры двухфазной системы металлическая матрица - дисперсные частицы
3.3. Влияние термодинамических параметров на стабильность зеренной структуры двухфазной системы металлическая матрица - дисперсные частицы
3.4. Выводы
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ
РАБОТЫ ПРИ СОЗДАНИИ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ
СПЛАВОВ
Заключение
Список источников

Из данных, приведенных в таблице 2, следует, что скорость комплекса граница зерна - частицы остается постоянной при одновременно резком уменьшении площади, не занятой частицами. Как считают авторы работы [70], основное следствие модели (1.25) - на этапе накопления скорость комплекса практически не меняется (табл. 2) и соответствует скорости движения индивидуальной частицы. Причиной этого является «подстраивание» скорости границы зерна (за счет изгиба и уменьшения движущей силы миграции) под скорость индивидуальной частицы радиусом г. Такой вывод работы [70], с одной стороны, противоречит модели, изложенной в работах [15,30], где скорость комплекса граница зерна - частицы существенно меняется на стадии накопления, а с другой стороны, соответствует эксперименту на сплаве №-НГОг [40,41,44]. Авторы работы [70] также показывают (табл. 2), что равенство суммарной силы сопротивления (п(1)£) со стороны всех частиц, расположенных на мигрирующей границы зерна, и движущей силы рекристаллизации (С(1-п(1:)яг2) (без учета изгиба границы) не может служить условием совместной миграции комплекса граница зерна - частицы.
В работе [72] был проведен анализ физических условий, определяющих торможение мигрирующей границы зерна в ДУС при изотермических отжигах. С учетом отмеченного выше неравенства (1.19) и модельного представления (1.24) в работе [72] был получен кинетический критерий стабильности зерен-ной структуры ДУС при рекристаллизации, не учитывающий искривление границы зерна между частицами:
• к • п - г(0 ■ у > в • (1 - п(0 • п ■ г2(И), (1-26)
Мп>
где коэффициент к~Н2. Отсчет времени I в формуле (1.26) проводится с момента начала процесса рекристаллизации. Как считают авторы работы [72], условие (1.26) позволяет качественно объяснить известное из экспериментов влияние на стабильность зеренной структуры подвижности частиц, кинетиче-