Оценка процесса деформирования и предельных состояний дисперсноупрочненных композиционных материалов

• Автор: Мокрецов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 136 с. : ил.

1. ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВОЙ МЕДИ

1.1. Дисперсноупрочненные материалы

1.1.1 Принципы получения дисперсноупрочненных композиционных материалов

1.1.2 Механизмы упрочнения металлов дисперсными частицами

1.2 Исследуемые материалы

1.2.1 Технология производства

1.2.2 Механические характеристики

1.2.3 Теплофизические характеристики КМ-4 и КМ-25 3

1.2.4 Применение исследуемых дисперсноупрочненных материалов

Выводы по главе

2. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВОЙ МЕДИ
2.1 Методика исследования структуры материалов
КМ-4 и КМ
2.2 Особенности структуры КМ-4, КМ
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА КМ-25 В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР
3.1 Испытания на растяжение
3.1.1 Методика испытаний
3.1.2 Результаты и анализ полученных данных
3.2 Испытания на сжатие
3.2.1 Методика проведения эксперимента
3.2.2 Анализ полученных экспериментальных данных
3.2.3 Осадка цилиндрического образца с торцевыми выточками
3.3 Особенности разрушения дисперсноупрочненных композиционных материалов
3.3.1 Разрушение при растяжении
3.3.2 Разрушение при сжатии
3. 4 Определение упругих констант ДУКМ
3.5 Оценка релаксации дисперсноупрочненных композиционных материалов на основе порошковой меди
Выводы по главе
4. ОСОБЕННОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВОЙ МЕДИ
4.1 Механизм изнашивания
4.2 Триботехнические испытания дисперсноупрочненного материала на основе порошковой меди КМ
4.2.1 Методика испытаний
4.2.2 Результаты испытаний
4.3 Оценка коэффициента трения при осадке
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность исследования. Развитие научно-технического прогресса в различных областях промышленности в последнее время предъяв-® ляет все более высокие требования к конструкционным материалам
развитие невозможно без создания новых композиционных материалов. Их номенклатура постоянно растет, и вместе с этим возникают все новые области применения. В настоящее время представляют особый интерес порошковые дисперсноупрочненные композиционные материалы. К данному ф классу материалов относятся спеченные порошковые материалы, содержащие в матрице основного металла термически стабильные частицы (оксиды, карбиды и т. п.) не взаимодействующие с матрицей и друг с другом практически до предплавильных температур. Введение в сравнительно небольших концентрациях частиц упрочняющей фазы, как правило, приводит к повышению температурного порога рекристаллизации и повышению прочности материала в целом при сохранении относительно высоких теплофизических свойств. В немалой степени это обусловлено тем, что методы порошковой металлургии позволяют получать изделия с уникальными физикомеханическими свойствами. Знание этих свойств особенно значимо при Щ проектировании изделий работающих в условиях широкого спектра экстремальных нагрузок (механических, тепловых, электромагнитных и др.).
На базе НТЦ «Комета» УНИИКМ (г.Пермь) были созданы новые дисперсноупрочненные композиционные материалы на основе порошковой меди (ДУКМ) КМ-4 и КМ-25 системы Си-А1-ТШ2-С и Си-Т1-ТШ2-С соот-^ ветственно. Технология производства исследуемых материалов использует
методы и средства порошковой металлургии. Однако способ получения имеет ряд существенных отличий от традиционных способов получения аналогичного класса металлов. В частности, не требуется специального дорогостоящего технологического оборудования с защитно-

осуществлялась на вращающемся войлочном круге и сукне. Полирование проводилось с помощью алмазной пасты до появления зеркального блеска на поверхности образца. Затем образец промывался водой, обезжиривался спиртом и просушивался.
Травление микрошлифа. Для выявления микроструктуры исследуемых материалов подготовленная поверхность подвергалась травлению в солянокислом растворе хлорного железа, применяемом для травления меди и медных сплавов в составе [48]: I. хлорное железо 10 мг; 2. соляная кислота 25 мл; 3. вода 100 мл.
Микрорентгеноспектральный анализ (МАР).
В данной работе использовались возможности растровой электронной микроскопии (РЭМ). В частности, микрорентгеноспектральный анализ, с помощью которого определялся химический состав включений. Исследования проводились на оборудовании НПК «Квант» Пермского государственного технического университета на растровом электронном микроскопе РЭМ-100У с приставкой для рентгеновского спектрального анализа В ДАРЛ в медном излучении. Объектом исследования служил образец с плоской поверхностью, подготовленной шлифованием и полированием.
Твердость
Наряду со структурными методами взаимно дополняя друг друга, широко применялся как физический метод, способ измерения твердости материалов.
Измерение твердости - самый доступный и распространенный метод механических испытаний материалов, который используется и в исследовательских целях, и как средство неразрушающего контроля во многих областях промышленности [49].
Метод определения твердости по Виккерсу.
При стандартном измерении твердости по Виккерсу (ГОСТ 2999-75) в поверхность образца вдавливается алмазный индентор в форме четырех-