Влияние интенсивной пластической деформации на структуру и свойства алюминиевых сплавов

• Автор: Юнусова, Нина Федоровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 130 с. : ил.

1.1. Методы получения ультрамелкозернистой структуры в металлах и сплавах

1.1.1. Краткая характеристика основных методов получения ультрамелкозернистых материалов

1.1.2. Современные представления о методах интенсивной пластической деформации

1.2. Структура и механические свойства ультрамелкозернистых материалов, полученных методами интенсивной пластической
деформации
1.2.1. Типичные структуры металлов и сплавов полученных интенсивной пластической деформацией.
1.2.2. Механические свойства ультрамелкозернистых материалов, полученных интенсивной пластической деформацией
1.2.3. Модельные представления о повышенных механических свойствах ультрамелкозернистых материалов.

1.3. Особенности зеренного строения и фазового состава алюминиевых

сплавов систем и А1МЫг.

1 АПостановка задач исследований

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы исследования.
2.2. Методы интенсивной пластической деформации.
2.3. Методы термической обработоки
2.4. Методы структурных исследований.
2.5. Методы рентгеноструктурных исследований
2.6. Методы исследований механических свойств
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ НА ВЫСОКОСКОРОСТНУЮ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТЬ.
3.1. Структура закаленных образцов сплавов и
3.2. Структура сплавов после равноканального углового прессования.
3.3. Механические свойства сплавов при повышенных температурах
после равноканального углового прессования
3.4. Влияние структуры и фазового состава на высокоскоростную сверхпластичность сплавов.
3.5. Особенности зернограничного проскальзывания в субмикрокристаллических сплавах в процессе сверхпластической деформации
3.6. Перспективы использования субмикрокристаллических алюминиевых
сплавов
Выводы по Главе
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНУЮ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТЬ.
4.1. Структуры сплавов и после интенсивной пластической деформации кручением при комнатной температуре.
4.2. Механические свойства сплавов после интенсивной пластической
деформации кручением.
Выводы по Главе
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ КРУЧЕНИЕМ НА ПРОЧНОСТЬ И
ПЛАСТИЧНОСТЬ.
5.1. Особенности структуры сплава ВЦ1, подвергнутого интенсивной пластической деформации кручением
5.2. Изменение структуры сплава при нагреве после интенсивной пластической деформации кручением.
5.3. Прочность и пластичность наноструктурного алюминиевого сплава
5.4. Вклад различных факторов упрочнения в формирование высокопрочного состояния.
5.5. Прочность и пластичность наноструктурного сплава .
Выводы по Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В качестве материалов для исследований были выбраны промышленные алюминиевые сплавы , в котором уже наблюдали высокоскоростную сверхпластичность, алюминиевый сплав являющийся модификацией сплава с дополнительным содержанием скандия, добавки которого способствуют повышению термостабильности УМЗ структуры. Для достижения высокой прочности путем дисперсионного твердения в алюминиевые сплавы обычно вводят элементы имеющие максимальное различие в атомных радиусах с алюминием. Научная новизна. На основе комплексных структурных исследований установлено влияние режимов ИПД на измельчение микроструктуры в промышленных алюминиевых сплавах, а так же на объемную долю, форму и распределение в них частиц вторых фаз. Определены и научно обоснованы оптимальные режимы РКУП, ведущие к формированию У М3 структуры в алюминиевых сплавах и , демонстрирующих рекордные значения сверхпластичности с удлинением до разрушения и при относительно низкой температуре 0С и высоких скоростях деформации 2с и Юс1, соответственно. Впервые методом ИПДК получено наноструктурное состояние в алюминиевом сплаве ВЦ1, демонстрирующее уникальное сочетание высокого предела прочности 0 МПа и относительного удлинения 5. Практическая ценность. В работе продемонстрирована эффективность использования высокоскоростной сверхпластичности для разработки перспективных технологических процессов пневмоформовки и точной объемной штамповки изделий сложной формы типа Фитинг и Поршень. Показана также возможность получения очень высокой прочности и пластичности в промышленных алюминиевых сплавах, не достижимых при традиционных процессах деформационной и термической обработки. Наноструктурные алюминиевые сплавы с уникальными механическими свойствами программы Министерства образования РФ Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники проекта Природа и механизмы высокоскоростной сверхпластичности объемных наноструктурных материалов по программе Президиума РАН Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и наноматериалов и др. Основные результаты и положения, выносимые на защиту. Результаты выполненных исследований позволили сформулировать ряд основных положений, выносимых на защиту. Высокоскоростная сверхпластичность с рекордным удлинением до разрушения более может быть реализована в промышленных алюминиевых сплавах и , подвергнутых РКУП в оптимальных режимах, приводящих к формированию стабильной УМЗ структуры с размером зерен 0,4 0,8 мкм, преимущественно высокоугловыми границами и наличием дисперсных выделений А1л1 и А1Ы фаз. Нанокристаллические структуры в этих сплавах, полученные ИПДК при комнатной температуре, не обладают достаточной стабильностью при нагреве выше 0 0С, поэтому в наноструктурных сплавах и удается наблюдать только низкотемпературную сверхпластичность. В сплаве ВЦ1, подвергнутом ИПДК формирование нанокристаллической структуры в размером зерен нм и высоким уровнем микроискажений кристаллической решетки позволяет достичь очень высокой прочности ав0 МПа, что связано с вкладом нанометрического размера зерна, пересыщенного твердого раствора и дисперсионных выделений вторых фаз. Апробация работы. Ижевск, февраль, г. VIII Международной конференции ii i i г. Екатеринбург, марта, г. XV Уральской школе металловедов Фундаментальные проблемы физического металловедения перспективных материалов, г. Екатеринбург, март, г. Международной конференции I г. Орланда, США, 1 4 августа г. Международной конференции I г. Асиломар, США, августа1 сентября, г. Всероссийской научнопрактической конференции Перспективные технологии физикохимической размерной обработки и формирования эксплуатационных свойств металлов и сплавов г. Уфа, г. XVI Уральской Школы металловедовтермистов Проблемы физического металловедения перспективных материалов г. Уфа, г. Международной конференции I г. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 6 наименований. Работа изложена на 8 страницах машинописного текста, включая рисунков, таблиц.