Деформационное поведение в области микропластической деформации титана и сплава Ti-Al-V с ультрамелкозернистой структурой при различных видах термосилового воздействия

• Автор: Кашин, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 288 с. : ил.

Содержание
Введение
I. Влияние ультра мелкозернистой структуры, полученной методами интенсивной пластической деформации, на закономерности деформационного поведения в области микронластической деформации титана технической чистоты.
1.1 Микроструктура металлов и сплавов, подвергнутых воздействию интенсивной пластической деформации Обзор
1.2 Физикомеханические свойства металлов и сплавов, подвергнутых воздействию интенсивной пластической деформации Обзор

1.3 Микропластическая деформация крупнозернистых металлов и сплавов Обзор

1.4 Обоснование выбора титана технической чистоты в качестве материала для исследований.
1.5 Сравнительное исследование эволюции микроструктуры и изменения прочности крупнозернистого и ультрамелкозернистого титана при термомеханических обработках
1.6 Влияние ультрамелкозернистой структуры на деформационное поведение в области микропластической деформации при квазистатическом нагружении титана
1.7 Закономерности микропластической деформации и характера разрушения улырамелкозернистого титана при циклическом нагружении.
1.8 Микропластическая деформация при ползучести при 8К ультрамелкозерн истого титана ВТ .
Заключение к Разделу 1.
II. Влияние ультрамслкозсрнистой структуры на закономерности деформационного поведения в области микропластической деформации титана технической чистоты при повышенных температурах.
2.1 Температурные зависимости внутреннего трения и модуля сдвига ультрамелкозернистого титана.
2.2 Влияние температуры испытания на закономерности микропластической деформации ультрамелкозернистого титана.
2.3 Упругое последействие ультрамелкозернистого титана.
Заключение к Разделу II.
III. Закономерности деформационного поведения в области микродеформации ультрамелкозернистого двухфазного ар титанового сплава ВТ6.
3.1 Микроструктура сплава ВТ6 в крупнозернистом состоянии и после интенсивной пластической деформации
3.2 Микропластическая деформация сплава ВТ6 с крупнозернистой и ультрамелкозернистой структурой при квазистатическом и циклическом нагружении
3.3 Микроползучесть при 8К сплава ВТ6 в крупнозернистом и ультрамелкозернистом состояниях
3.4 Внутреннее трение и упругое последействие ультрамелкозернистого
сплава ВТ6
Заключение к Разделу III
IV. Влияние модификации поверхности и нанесения покрытий на закономерности деформационного поведения в области микродеформации ультрамелкозернистого титана
4.1 Влияние деформирования поверхностных слоев на структуру и свойства крупнозернистого и ультрамелкозернистого титана.
4.1.1 Влияние деформирования поверхностных слоев с частотой 0 Гц на закономерности микропластической деформации крупнозернистого и ультрамелкозернистого титана
4.1.2 Влияние деформирования поверхностных слоев с ультразвуковой частотой на закономерности микропластической деформа
ции и прочностные свойства крупнозернистого и ультрамелкозернистого титана
4.2 Влияние ионной имплантации на структуру поверхностных слоев и закономерности деформационного поведения в области микропластической деформации крупнозернистого и ультрамелкозернистого
титана
4.3Влияиие поверхностных обработок методами ионного азотирования и нанесения электроискровых покрытий на закономерности микропластической деформации крупнозернистого и ультрамелкозернистого
титана.
Заключение к Разделу IV
Приложения
Заключение и выводы.
Литература


Установленный эффект понижения температуры начала и интенсивного развития зернограничного микропроскальзывания в титане и сплаве ВТ6 при переходе от крупнозернистой структуры с совершенными границами зерен к ультрамелкозернистой структуре с несовершенными границами зерен, обусловленный уменьшением энергии активации зернограничного массоперсноса. Технологические режимы обработок поверхности методами поверхностного деформирования, ионной имплантации, ионного азотирования и электроискровою легирования для повышения эксплуатационных характеристик размерной стабильности, микротвердости, износостойкости, восстановления геометрических размеров изношенных деталей ультрамелкозернистого титана технической чистоты при сохранении объемной ультрамелкозернистой структуры, сталей 9ХФМ и X и композиционных материалов металлуглеродные волокна. Личный вклад автора в работу. Все изложенные в диссертации результаты исследований получены при непосредственном участии автора. Автору принадлежат идеи в определении цели, анализе и интерпретации результатов, формулировке основных положений и выводов. Большинство экспериментальных исследований выполнено лично автором, под его руководством и при непосредственном участии осуществлялась разработка и изготовление экспериментального оборудования, отработка методик и технологических процессов. Титан и его сплавы широко применяются в качестве конструкционных и функциональных материалов в авиации, космонавтике, химической промышленности, приборостроении, медицине, для изготовления изделий бытового назначения и даже для ювелирных украшений. Поэтому повышение эксплуатационных характеристик титана и его сплавов является актуальной задачей. Использование высоколегированных титановых сплавов во многом позволяет решить проблему повышения прочностных свойств, однако функциональные свойства, такие как коррозионная стойкость, сопротивление изнашиванию, биосовместимость при легировании, как правило, ухудшаются. Поэтому в ряде случаев, особенно для медицинского применения, целесообразным является использование нелегированного титана технической чистоты. Однако даже после термомеханических обработок титан по своим прочностным свойствам уступает высоколегированным титановым сплавам. К моменту постановки настоящего исследования была показана возможность повышения прочностных свойств нелегированного титана путем создания в нем ультрамелкозернистой структуры методами интенсивной пластической деформации. Однако систематических исследований закономерностей деформационного поведения ультрамелкозернистого титана при напряжениях ниже предела текучести не проводилось. В разделах 1. В разделе 1. В разделах 1. К настоящему времени на примере многих металлов и сплавов убедительно показано, что при воздействии интенсивной пластической деформации в материале формируется ультрамелкозернистая структура, размеры элементов которой зависят от технологических режимов интенсивной пластической деформации, исходного структурнофазового состояния, геометрических параметров заготовок 1, , . Наибольшее развитие получили такие методы интенсивной пластической деформации, как кручение иод давлением метод Бриджмена, равноканальное угловое прессование и разностороннее прессование. При использовании метода Бриджмена можно получать ультрамелкозернистые материалы, в которых размер элементов структуры менее 0,1 мкм. Однако геометрические размеры получающихся заготовок весьма малы. Обычно это диски диаметром мм и толщиной не более 0,5 мм, что весьма офаничиваст как возможности исследования их физикомеханических свойств, так и перспективы практического использования. Основным преимуществом равноканального углового прессования и всестороннего прессования является возможность получения массивных заготовок с ультрамелкозернистой структурой, позволяющих изготавливать из них изделия различного назначения. К настоящему времени методами интенсивной пластической деформации в сочетании с другими технологическими приемами получены ультрамелкозернистые материалы из чистых металлов, сплавов, интерметалл идов, ультрамел козерн истые композиционные материалы. Технологические особенности получения этих материалов воздействием интенсивной пластической деформации и их свойства довольно подробно описаны в выпущенных в последнее время монографиях , .