Закономерности структурообразования и формирования эффекта памяти формы в сплавах системы Fe(95-x)-Mn(x)-Si5(x=23...30 at. %)

• Автор: Лабзова, Лилия Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Состояние вопроса

1.1 Стабильные и метастабильные превращения в сплавах системы РеМп на основе железа

1.2 Механизм образования емартенсита

1.3 Микроструктура железомарганцевых сплавов

1.4 Влияние термической обработки на фазовый состав РеМп сплавов

1.5 Влияние легирующих элементов на фазовые превращения железомарганцевых сплавов

1.6 Структура и свойства сплавов РеМп, легированных кремнием

1.7 Механические свойства РеМп сплавов

1.8 Эффект памяти формы в сплавах РеМп и РеМпБ

1.9 Рассеяние энергии в сплавах системы РеМп
1. Выводы по главе. Постановка задач исследования
Глава 2 Материалы и методики исследования
2.1 Материалы исследований
2.2 Методы исследования
2.2.1 Металлографический анализ
2.2.2 Дюрометрический метод
2.2.3 Дилатометрический анализ
2.2.4 Калориметрические исследования
2.2.5 Рентгеноструктурный анализ
2.2.6 Магнитный фазовый анализ
2.2.7 Метод механической спектроскопии
2.2.7.1 Низкочастотная установка внутреннего трения
.1.2 Высокочастотная установка внутреннего трения
2.2.7.3 Обработка результатов измерений внутреннего трения
2.2.8 Измерение характеристик эффекта памяти формы
2.3 Выводы по главе
Глава 3 Неупругие эффекты в сплавах ЕеМп и ЕеМпБ
3.1 Сплав ЕеМп
3.2 Сплав ЕеМп
3.3 Сплав ЕеМп
3.4 Сплав ЕеМп
3.5 Выводы по главе
Глава 4 Влияние температуры закалки на структуру и свойства сплавов ЕеМп и ЕеМп
4.1 Влияние температуры закалки на структуру сплава ЕеМп
4.2 Влияние температуры закалки на свойства сплава ЕеМп
4.3 Влияние температуры закалки на структуру и свойства сплава
ЕеМп
4.4 Изменение структуры сплавов ЕеМпБ при вылеживании
4.5 Выводы по главе
Глава 5 Эффект память формы в сплавах системы ЕеМп8
5.1 Влияние степени предварительной деформации на характеристики 3 сплавов ЕеМп и ЕеМп
5.2 Влияние схемы нагружения на характеристики сплавов ЕеМп 4 5Б и ЕеМл
5.3 Выводы по главе 5
Заключение и общие выводы
Список литературы


На основе большого количества экспериментальных данных получены карты влияния температурно-силовых условий на степень восстановления формы, позволяющие выбрать режим термической обработки и величину предварительной деформации для получения формовосстановления на заданном уровне. ФГБОУ ВПО ТулГУ. НИР (темы -, -), координируемым Министерством образования и науки РФ и в рамках фанта РФФИ офи_8, фанта губернатора Тульской области г. Института физики твердого тела Технического Университета Брауншвайга, Германия . Проведенные исследования позволили установить механизмы фазовых эффектов в сплавах Ре-( - )Мп-5Б1 в различных состояниях, определить особенности структурообразования в закаленных сплавах и т. С практической точки зрения, полученные результаты представляют интерес для оптимизации условий эксплуатации изделий из сплавов на основе Ге-Мл, легированных третьим компонентом - кремнием; для выбора режимов закалки, обеспечивающих необходимый уровень функциональных свойств в заданных температурных областях. Исследованные сплавы в ряде случаев могут стать альтернативой используемым в промышленности более дорогостоящих функциональных сплавов, таких как N1—, Си-2п-А1 и др. Автор выражает благодарность своему научному руководителю профессору, д-ру техн. Г. В. Марковой; профессору, д-ру техн. С. А. Головину за постоянное внимание к работе, дискуссии; профессору, д-ру. И. С. При поддержке д. Головина И. С. (ФГАОУ ВПО «ПИТУ «МИСиС»). Тульского государственного университета за помощь исследований и обсуждение результатов. Анализ научно-технической литературы свидетельствует о все более широком изучении и применении железомарганцевых сплавов и сталей в качестве износостойких, коррозионно-стойких, жаропрочных, немагнитных, криогенных и демпфирующих материалов. Железомарганцевые сплавы обладают целым комплексом специальных свойств, таких как самоупрочнение, эффект памяти формы, сверхпластичность, низкий порог хладноломкости, высокий уровень демпфирования [2]. Исследованию фазовых превращений и структурного состояния железомарганцевых сплавов посвящено большое число фундаментальных работ [2 - 4]. Несмотря на это, до сих пор не удалось установить точное положение некоторых линий и построить полную диаграмму равновесия. Прежде всего это относится к нижней ее части, где недостаточно точно определены линии, ограничивающие области существования а- и у-твердых растворов. Стабильная фазовая диаграмма сплавов, богатых железом, не дает представления о реальных превращениях в этой системе, в связи с вялостью процессов диффузионного распада в а- и у-фазах. Протекание фазовых превращений составляет около двух лет, при этом равновесие системы не достигается [2, 3]. Заметим, что растворимость марганца в а-железе не превышает 3 %. На рисунке 1. Ре-Мп в наиболее распространенном ее варианте по данным Т. Ф. Волыновой [3]. Железная часть диаграммы представляет наибольший практический интерес. Диаграмма состояния Ре-Мп характеризуется наличием широкой области твердых растворов, лежащей от ГЦК у(Ре) до ГЦК у(Мп), и фазовых областей стабильных твердых растворов, а именно, ОЦК а-Ре, 5-Ре, а-Мп, (3-Мп, 6-Мп. Марганец относится к легирующим элементам, расширяющим область существования у-раствора в сплавах железа, поэтому линии равновесия, ограничивающие на диаграмме состояния гетерогенную область (а+у)-твердых растворов, резко снижаются до очень низких температур. Из диаграммы, представленной на рисунке 1. С. Сплавы, содержащие от до ~ %Мп имеют двухфазную структуру - а+у. В области концентраций от до % Мп существует у-твердый раствор, который сохраняется от температуры кристаллизации вплоть до комнатной температуры [2]. Наличие двухфазной (а+у)-области указывает на то, что при у—>а превращении выделяющийся твердый раствор а значительно беднее марганцем, чем твердый раствор у. Вследствие этого обогащается марганцем, оставшийся твердый раствор у, распад которого наступает при более низких температурах. При низких температурах выравнивание концентрации путем диффузии становится все труднее и для распада требуется больше времени. По-видимому, это объясняет чрезвычайную инертность процесса диффузионного превращения у-железо - марганцевых сплавов.