Измерение механических свойств металлических материалов на микрообразцах

• Автор: Фунг Туан Ань
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Интерметалл иды перспективные новые материалы

1.2. Жаростойкость алюминидов

1.3. Тврдость и пластичность алюминидов.

1.4. Пластичность и трещиностойкость гетерофазиых сплавов на основе алюминидов.

1.5. Ползучесть алюминидов.

1.6. Повышение характеристик прочности сплавов на основе алюминидов.

1.6.1. Деформационное упрочнение и измельчение зерна.

1.6.2. Упрочнение твердых растворов на основе интерметалл и дов

1.6.3. Упрочнение гетерофазиых сплавов в зависимости от химического и фазового состава, структуры и текстуры.
1.6.4. Другие виды упрочнения
1.7. Краткие выводы и постановка задачи
ГЛАВА II. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Механические свойства металлических материалов
2.2. Механические испытания
2.3. Виды микромеханических исследований.
2.3.1 Структурномеханические испытания
2.3.2. Микрогврдость
2.3.3. Микромеханические испытания.
2.4. Методика проведения испытаний.
2.4.1 Испытания на растяжение
2.4.2 Испытания на ползучесть растяжением
2.5. Испытания на сжатие.
2.6. Определение скорости ползучести материалов
2.7. Получение монолитных образцов.
2.8. Приготовление микрошлифов.
ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Методическая часть работы
3.2. Материаловедческая часть работы
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


За последние несколько лет повышение рабочих температур и жаропрочности никелевых сплавов, независимо от условий их получения и структуры, осуществляется путем увеличения в их составе суммарного содержания замедляющих диффузионные процессы тугоплавких легирующих элементов, таких как вольфрам, рений, тантал и молибден [1,2]. Иитерметаллид (интерметаллическое соединение) - соединение из двух или более металлов. В противоположность сплавам интерметаллиды имеют фиксированное соотношение между компонентами. Интерметаллиды обладают, как правило, высокой твёрдостью и высокой химической стойкостью. Интерметаллиды являются новым классом легких жаропрочных и жаростойких материалов, которые предназначены для работы в конструкциях при температурах 0 - °С, т. С) и никелевые (<°С) жаропрочные сплавы. Известны почти 0 двойных интерметаллидов с температурой плавления (Т„л) свыше °С (<°С) и более с Т|1Я = - °С [3,4,5]. Наиболее тугоплавкие интерметаллиды имеют высокие модули упругости (Е) Юнга (1 - 1 ГПа) и сдвига (О). Плотность интерметаллидов колеблется в широких пределах от 2, до - г/см3. Интерметаллиды имеют упорядоченную кристаллическую структуру различных типов ( структурный тип) [6]. Интерметаллиды представляют уникальный класс материалов, которые сохраняют упорядоченную структуру вплоть до температуры плавления, т. Они являются новым типом перспективных материалов, обладающих высокими физическими и механическими свойствами при высоких температурах [7]. Среди особенностей деформационного поведения интерметаллидов следует выделить реализацию пластической деформации посредством скольжения сверхдислокаций и аномальное возрастание предела текучести при повышении температуры. Впервые обнаруженная в интерметаллиде 1Ч1зА1 указанная аномалия наблюдалась в Си2п, РеСо, Ре3А1, Т1А1, ТА1 и др. Интерметаллиды имеют низкую плотность, высокую прочность, высокое сопротивление коррозии и окисления. Многие из них (М1А1, NА1, Т1А1. А1 СотровЛюп ш ас. Рис. Из всех интерметалл и дов алюминиды никеля у'-ЫА1 (кристаллическая решётка Ы2) и Р-МА1 (кристаллическая решётка В2) вызывают большой интерес благодаря перспективам их применения [,]. Интерметаллид №А1 имеет высокую точку плавления (°С, рис. Wm¦1K'l). Однако алюминид ЬПА1 обладает хрупкостью при комнатной температуре и низкой прочностью при высоких температурах, что ограничивает применимость этого материала [-]. Сплав ЬЛ3А1 имеет "свои проблемы", например низкий предел ползучести и недостаточное сопротивление окислению []. Al. Рис. Рис. Кристаллическая решётка TiAl (Ll0c/a= 1. Однако прочность М1А1, как ОЦК-соеди нения, в отличие от ГЦК Ы1зА1 - падает монотонно уже от ЗООК. При этом удлинение монокристалла ГйА1 при °С всего 0. С. Как жаропрочные перспективны двухфазные композиты с участием ГйАГ Искусственные композиции ГПЛГа (Мо,У) будут стабильны при длительном нагреве, так как на диаграммах состояния существуют квазибинарные разрезы, а растворимость XV и Мо в ЖА1 менее 0,1 % ат. С), гак что не следует ожидать взаимного растворения или образования между ними какой-либо третьей фазы. Естественные эвтектики, если они не одноосные, то и мало прочнее, чем твёрдые растворы, а результаты выращивания перспективной одноосной эвтектики ГЙА1-Мо пока плохо воспроизводимы. Исходя из этого разрабатывает композиционный материал на основе сотовой изотропной структуры: функцию силового каркаса в нем выполняет “пена” из тугоплавких ОЦК-мегаллов, а наполнителем ячеек является N1А1 []. Тпя = - °С), модули упругости (Е = 0-4 ГПа), а также более низкую плотность (р = 3,9-7,5 г/см'1), чем жаропрочные; сплавы на титановой, железной и никелевой основах (Т™ = -°С, Е = 0 - 0 ГПа; р = 4,5 - 8,9 г/см3). Благодаря высокому содержанию А1 алюминиды не нуждаются или нуждаются в меньшей мере в защите от окисления на воздухе или в продуктах сгорания топлива, так как обладают более высоким, чем у никелевых жаропрочных сплавов, сопротивлением газовой коррозии. В составляет соответственно 7,5; 8,0 и 9,0 г/м, тогда как для одного из наиболее распространенных в серийном производстве сплавов ЖСВНК за 0 ч при и К привес составляет и 0 г/м“ соответственно [,]. Алюминиды никеля могут работать и в других активных средах, например углеродсодержащих.