Структура и свойства циркониевых сплавов, подвергнутых интенсивной пластической деформации

• Автор: Рогачев, Станислав Олегович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 Аналитический обзор литературы.

1.1 Закономерности формирования субмикрокристаллической

структуры сплавов при интенсивной пластической деформации

1.1.1 Факторы, определяющие параметры структуры

1.1.2 Виды структур в материалах, подвергнутых интенсивным деформациям

1.1.3 Термическая стабильность структур, полученных

интенсивной пластической деформацией

1.2 Получение объемных наноматериалов методом

равноканального углового прессования

1.3 Структура и свойства промышленных циркониевых сплавов

1.4 Структура и свойства материалов с субмикрокристаллической структурой, полученных интенсивной пластической деформацией
1.4.1 Структура и свойства сплавов на основе ГЦКметаллов
1.4.2 Структура и свойства сплавов на основе ГПУметаллов
1.5 Выводы и постановка задачи исследования
2 Материалы и методики исследования
2.1 Материал .
2.2 Методики исследования
2.2.1 Структурные исследования
2.2.2 Механические испытания
2.2.3 Фракто1рафические исследования
2.2.4 Анализ диаграмм деформации и акустической эмиссии при испытаниях на растяжение
2.2.5 Испытания на коррозионное растрескивание под
напряжением
3. Структура и механические свойства циркониевых сплавов при сдвиговой деформации кручением под давлением и последующего нагрева
3.1 Структурообразование при кручении под гидростатическим давлением и последующем нагреве
3.2. Структурнофазовые превращения при кручении под гидростатическим давлением и последующем нагреве
3.3 Микротвердость циркониевых сплавов после кручения под гидростатическим давлением
3.4 Термическая стабильность упрочнения циркониевых сплавов после кручения под гидростатическим давлением
4. Формирование ультрамелкозернистой структуры в сплаве Хг2,5ЫЬ и титане при равноканальном угловом прессовании и последующем нагреве
4.1 Структурообразование в сплаве 2г2,5 и титане при равноканальном угловом прессовании
4.2 Структурнофазовые превращения в сплаве 2г2,5 после равноканального углового прессования и при последующем нагреве
5 Механические свойства ультрамелкозернистого сплава 2г2,5ЫЬ и титана после равноканального углового прессования
5.1 Механические свойства при растяжении
5.2 Усталостная прочность ультрамелкозернистого сплава 2,5 и титана
6 Деформация и разрушение сплава 2,5 и титана с ультрамелкозернистой структурой
6.1 Анализ диаграмм деформации ультрамелкозернистого сплава 2,5 и титана с использованием метода акустической эмиссии
6.2 Фрактографический анализ изломов ультрамелкозернистого сплава 2,5 и титана
6.2.1 Фрактографический анализ изломов после статических
испытаний на растяжение
6.2.2 Фрактографический анализ изломов после испытания на усталость.
7 Коррозионная повреждаемость под напряжением сплава 2г2,5ЫЬ после равноканального углового прессования
Выводы
Список использованных источников


Формирование УМЗ структуры при РКУП обеспечивает повышение статической и циклической прочности сплава 2г2,5 предел прочности увеличивается с 0 до 0 МПа при уменьшении относительного удлинения до предел выносливости увеличивается с 0 до 0 МПа при повышении ограниченной долговечности раз, по сравнению с исходным состоянием. Обнаружено образование согфазы высокого давления при КГД сплавов 2г2,5МЬ, 2г,3Бе1,п и , которая частично сохраняется при нагреве до 0 С в сплавах 2,5 и I0,,п. Формирование УМЗ структуры после РКУП изменяет механизм потери устойчивости течения сплава 2,5Ъ при растяжении шейка формируется изза образования трещин на стадии равномерной пластической деформации при истинной равномерной деформации ерп где п показатель степени деформационного упрочнения, а не от геометрического разупрочнения при срп, как в крупнозернистом состоянии. Обнаружено, что формирование УМЗ структуры при РКУП приводит к повышению сопротивления коррозионному разрушению под напряжением сплава 2г2,5, которое происходит по механизму питтингообразования без образования трещин. На основе систематических исследований определены режимы получения массивных заготовок из сплава 2,5 с ультрамелкозернистой структурой методом РКУП и последующей термической обработки. Проведена аттестация структуры и механических свойств заготовок, из сплава 2г2,5МЬ с ультрамелкозернистой структурой для различных перспективных функциональных назначений, определена возможность для их дальнейшего применения в имплантологии. Работа проводилась в рамках проекта РФФИ 0Бела Получение высокопрочного ультрамелкозернистого циркониевого сплава для медицинского применения. Vя научнопрактическая конференция материаловедческих обществ России Цирконий металлургия, свойства, применение, Ершово, Московская область, ноября года. Ii i i ivi, , i, , . Научнотехнический семинар Бернштейновские чтения по термомеханической обработке металлических материалов, октября года, Москва. IV i iv i i vi i , , , . По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи в изданиях, включенных в перечень рецензируемых журналов ВАК, работ в сборниках трудов научных конференций. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора литературы, 6 глав с описанием методик и результатов исследований, выводов и списка использованной литературы, который включает 7 наименований. Работа изложена на 2 страницах, содержит рисунок и 7 таблиц. Аналитический обзор литературы. Для получения равновесных границ следует использовать термическую обработку после ИПД либо теплую деформацию с большими степенями. В связи с этим целесообразно выбирать простые составы с микролегированием элементами, инициирующими выделение второй фазы 1,2. Температура деформации. В ходе динамической рекристаллизации при горячей деформации металлов и сплавов возможно измельчение зерен ной структуры. По размер зерен, имеющих высокоугловые границы, в этом случае не может быть менее 1 микрона. За счет динамической поли тонизации в ходе горячей деформации можно получить структурные элементы оубзерна с размером менее 1 мкм, но при этом границы субзерен будут малоугловыми. С понижением температуры деформации размеры как рекристаллизованных зерен, так и субзерен уменьшаются. Степень горячей деформации, необходимая для начала динамической рекристаллизации, увеличивается при понижении температуры деформации 3. При этом размер зерна может соответствовать субмикрокристаллическому уровню 0 нм Б 1 мкм. В соответствии с рисунком 1. Динамическая рекристаллизация термически активируемый процесс и не может идти при холодной деформации. Тем не менее при КГД, позволяющим достигать истинную деформацию е и выше, были получены зерна размером менее 0 нм со специфическими высокоугловыми границами. Рисунок 1. Зависимость степени деформации для начала динамической рекристаллизации от температуры 1Л. Установлено, что высокие давления в ходе холодной интенсивной деформации инициируют термически активируемые диффузионные процессы 4. Формирование ТИС структуры в ходе холодной ИПД молено считать динамической рекристаллизацией, если под последней понимать смену одних зерен новыми исключая рост новых зерен, поскольку при деформации происходит только зарождение новых зерен, а рост их происходит при нагреве.