Долговечность и структура алюминия и стали ЭП33 при ультразвуковом воздействии

• Автор: Рощупкин, Валерий Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

1.1. Кинетическая концепция прочности и долговечности металлов

1.2. Влияние частоты циклического нагружения на долговечность

1.3. Основные пути повышения усталостной прочности и долговечности деталей машин при циклических нагрузках

2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методика выращивания монокристаллов

2.2. Методика изготовления поликристаллических образцов алюминия

2.3. Методика ультразвуковых испытаний

2.4. Методика изготовления образцов для электронномикроскопических исследований

2.5. Методики рентгенографических исследований
2.6. Методика получения покрытия БС на поверхности стали ЭПЗЗ
3. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И СТРУКТУРА МОНОКРИСТАЛЛОВ АЛЮМИНИЯ ПОДВЕРГНУТЫХ УЛЬТРАЗВУКОВОМУ НАГРУЖЕНИЮ
3.1. Структура исходных монокристаллов алюминия
3.2. Долговечность монокристаллов при ультразвуковом нагружении
3.3. Распределение температуры вдоль металлического стержня в условиях ультразвукового знакопеременного деформирования
3.4. Субструктура монокристаллов после ультразвукового нагружения
3.5. Долговечность крупнокристаллических образцов при ультразвуковом деформировании
3.6. Структура крупнокристаллического алюминия после ультразвукового нагружения
3.7. Долговечность и структура поликристаллического алюминия с
зерном диаметром мкм и меньше
4. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СТАЛИ ЭПЗЗ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ НАГРУЖЕНИИ
4.1. Сталь ЭПЗЗ
4.2. Выбор покрытия для стали ЭПЗЗ
Основные результаты и выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В частности временное понижение температуры в процессе ползучести вызывает изменение у за счет образования в границах дислокационных петель. Расшифровка опытных данных по ползучести осложнена тем, что структурное состояние материала должно зависеть от внешних параметров эксперимента (температуры, напряжения). Поэтому даже во втором периоде ползучести структурный фактор может оказаться неодинаковым для различных кривых ползучести и как бы косвенным путем повлиять на характер зависимости ползучести от температуры и напряжения. Прямые методы изучения структуры в процессе ползучести (оптическая микроскопия, рентгеноструктурный анализ, трансмиссионная электронная микроскопия) приводят к неоднозначным результатам [, , , ]. Это происходит потому, что в каждом конкретном случае имеются в виду вполне определенные характеристики структуры (например, размер блоков, угол их разориентации, распределение дислокаций), которые либо действительно меняются, либо остаются одинаковыми, но роль их в самом процессе ползучести часто не удается истолковать. В работе [] были поставлены опыты на предварительно «тренированных» в режиме ползучести (до уверенного выхода на второй участок) образцах алюминия. Было показано [], что скорость ползучести тренированных образцов во второй стадии кривых совершенно не зависит от режима «тренировки», так как влияние структуры, возникающей при «тренировке», устраняется к моменту выхода на второй участок в процессе последующей ползучести. Параметр у независимо от режима тренировки был равен 1,4-1 О* см3. На переходном участке у сильно зависело от режима тренировки, структурное состояние образцов зависело от внешних условий опыта, а правомерность использования формулы (1) для начальной стадии ползучести поставлена под сомнение []. Не удается объяснить с позиций работ [, , , , ] характеристики ползучести конденсатов меди []. Исходя из представлений, развиваемых в [, , , , ] очень низкое значение у для конденсированных пленок (см. Однако прямые наблюдения пленок после ползучести не обнаруживают в кристаллах дислокационных стенок или сеток. Авторы работы [] полагают, что скорость ползучести мелкозернистых конденсированных пленок лимитируется процессами размножения дислокаций с помощью термических флуктуаций, причем уменьшение с! Понижение температуры испытаний до -0 °С приводит к тому, что семейство прямых в координатах = Г(а), отвечающих различным температурам испытаний, уже не пересекаются в одной точке с ординатой ^т0 = - ч* - []. С. Это отклонение объясняется зависимостью параметра у от действующего напряжения при низких температурах [, 5]. Прямые измерения еср показали, что при -0 °С средний угол разориентировки увеличивается по сравнению с его значением, полученным при * 0 °С. Учет этой зависимости, а стало быть, и у от напряжения, приводит к хорошему совпадению долговечности, рассчитанной по формуле (1. Однако причины, определяющие зависимость у от напряжения в области низких температур пока не выяснены []. При повышенных температурах и малых напряжениях (например, для свинца при °С и а < 6 МПа) наблюдается аномальное увеличение долговечности, обусловленное также увеличением параметра у, вследствие развития процесса первичной рекристаллизации в процессе ползучести (Си, РЬ) или развитым поперечным скольжением (Л1) [2]. Наконец, опыты с низкотемпературным разрушением цинка показали, что прямые = Г(а) идут практически вертикально, а их смещение при изменении температуры не превосходит величины разброса экспериментальных данных, который при хрупком разрушении очень велик. Из этих экспериментов неясно, то ли здесь имеет место существенное изменение структуры, а стало быть и изменение у, то ли процесс разрушения идет по другому механизму, отличному от термофлуктуационного. Таким образом, во многих случаях остается неясным, чем определяется постоянство или непостоянство в процессе испытаний параметра у и какие элементы структуры, действительно контролирующие скорость ползучести, пока выпадают из поля зрения экспериментаторов. Множитель То структурно не чувствителен, поэтому термообработка, наклеп и легирование не влияют на его величину [].