Теоретические положения и технология управления структурообразованием в процессах горячей обработки давлением с интенсивной деформацией

• Автор: Хаймович, Александр Исаакович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 300 с. : ил.

Введение
1. Обзор современного теории обработки металлов давлением при решении задач моделирования технологических процессов в деформируемой среде

1.1.Краткий обзор исследуемых технологических процессов

1.2.Теоретический анализ силовых и деформационных параметров при моделировании состояния пластически деформируемой среды при интенсивных деформациях
1.2.1.Определяющие соотношения между напряженным и деформируемым состоянием сплошной среды
1.2.2. Математическая теория пластичности. Базовые подходы к описанию деформированного состояния

1.2.3. Физические и феноменологические модели пластически деформируемой среды

1.2.4. Деформирование поликристаллической среды. Механизмы динамической рекристаллизации

1.2.6. Выводы

1.3. Анализ влияния легирующих элементов и термомеханических

режимов деформирования на фазовый состав и параметры

микроструктуры титановых сплавов
1.3.1. Фазовый состав титановых сплавов
1.3.2. Особенности структуры а+Р - сплавов титана. Влияние термообработки на структуру а+Р сплавов при а ±±р превращениях

1.3.3. Особенности структуры при Р-дсформировании. Влияние степени деформации на структуру и геометрию зерна
1.3.4.3ависимость механических свойств от структуры а+Р титановых сплавов и температурной области деформирования
1.3.5. Современные технологии получения а+Р титановых сплавов с высокими механическими свойствами
1.4. Контактное трение в процессах ОМД при деформировании с технологическими смазками

1.5. Последующая деформации термическая обработка изделий из бериллиевых бронз
1.5.1 Общая характеристика исследуемых сплавов и получаемых изделий
1.5.2. Основные особенности фазовых превращений при
дисперсионном твердении среднелегированных бериллиевых бронз
1.5.3. Влияние способа термообработки на кинетику фазовых переходов

1.6. Выводы цель и задачи исследования
2. Аналитическое моделирование пластического течения с учетом поликристаллической структуры деформируемой среды при интенсивной деформации
2.1. Описание модели пластического течения, учитывающей поликристаллическую структуру деформируемой среды. Основные допущения
2.2. Основные уравнения движения деформируемой поликристаллической среды
2.2.1 Уравнение непрерывности течения
2.2.2. Моменты сил и их материальные производные
2.2.3.Принцип сохранения момента. Уравнения движения (равновесия)
2.2.4. Первый закон термодинамики для деформируемой поликристаллической среды
2.2.5. Второй закон термодинамики для деформируемой
поликристаллической среды
2.2.6. Функции состояния. Определяющие соотношения
2.2.7. Обобщенное уравнение теплопередачи для поликристаллической деформируемой среды
2.3. Моделирование динамической рекристаллизации при интенсивной деформации
2.3.1. Техническая интерпретация обобщенного уравнения теплопередачи

2.3.2.Феноменологическая модель процесса динамической рекристаллизации на основе уравнения теплопередачи и диаграммы динамической рекристаллизации
2.3.3. Моделирование динамической рекристаллизации на примере сплава ЭИ437 и титанового сплава ВТ
2.4. .Обобщенная система уравнений движения пластически деформируемой поликристаллической среды с учетом ее зернограничного строения
2.4.1. Параметры анизотропии течения поликристаллической среды, вызванные динамической рекристаллизацией
2.4.2 Уравнения состояния пластически деформируемой поликристаллической среды с учетом ее зернограничного строения.
2.4.3. Обобщение уравнений состояния пластически деформируемой поликристаллической среды для их моделирования численными методами на ЭВМ
2.5. Методика расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) штампуемой заготовки с учетом ее поликристаллического строения на основе минимизации пластического потенциала
2.6. Выводы
3. Разработка и апробация технологии получения изделий из ал- р титановых сплавов высокоскоростным объемным деформированием в области температуры полиморфных превращений, обеспечивающей повышение их эксплуатационных свойств за счет формирования требуемых параметров микроструктуры
3.1. Оптимизация термомеханических режимов горячей штамповки титанового сплава ВТ9 в условиях высокоскоростного нагружения при нагреве исходных заготовок ниже точки полиморфного превращения
3.2.Исследование параметров технологического процесса получения мелкозернистых заготовок лопаток из титанового сплава ВТ9 с повышенным ресурсом методом высокоскоростной штамповки В /?-области
3.2.1. Постановка задач исследования формирования микроструктуры с требуемыми свойствами при ВСШ лопаток из титанового сплава ВТ
3.2.2. Описание высокоскоростного деформирующего оборудования..

Рисунок 1.5 - Стадии динамической рекристаллизации при деформировании а+р титанового сплава выше точки Р-полиморфного превращения. По Аношкину и др. [8]
В справочном издании [8] под ред. Аношкина Н.Ф. и др. приводится последовательная схема структурообразования двухфазного а+Р титанового сплава при интенсивном деформировании в Р-области, рис.4. Исходная равноосная структура (рисунок 1.5, 1), нагретая выше точки полиморфных превращений, подвергается деформированию, в результате чего зерна вытягиваются в направлении деформации (рисунок 1.5, 2-3) и далее при степенях деформации более 50% в местах наибольшего скопления дислокаций и в узлах по границам зерен наблюдается рекристаллизация (рисунок 1.5, 4-5).
При значительных степенях деформации возможно образование равноосной структуры в Р-области, с размером зерна значительно меньшей, чем у исходной структуры.
Если структура рекрикристаллизации формируется после пластической деформации, то процесс рекристаллизации ввиду отсутствия механического воздействия проистекает по миграционному механизму - вторичная рекристаллизация.
Поликристаллическая структура материала оказывает существенное влияние как на свойства деформированного материала, так и на протекание