Пластичность и деформируемость промышленных сплавов на основе вольфрама, хрома и молибдена

• Автор: Нестеренко, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 144 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Модели и теории разрушения

1.1.1. Развитие представлений о разрушении и деформируемости металла

1.1.2. Критерии и показатели пластичности

1.1.3. Модели развития поврежденности и разрушения металлов

1.1.3.1. Энергетические критерии и модели разрушения

1.1.3.2. Модели разрушения в категориях механики некомпактных

материалов

1.1.3.3. Физикомеханические модели разрушения

1.1.3.4. Кинетические теории разрушения в категориях механики
сплошных сред
1.2. Методики исследования пластичности при высоких температурах
1.3. Оборудование для исследования пластических свойств материалов в условиях сложного напряженного состояния
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
2.1. Установка для исследования пластичности
2.2. Исследования сопротивления деформации
3. ПЛАСТИЧНОСТЬ СПЕЧЕННЫХ ДЕФОРМИРУЕМЫХ
СПЛАВОВ ВОЛЬФРАМА
3.1. Сплавы системы ЫГРе
3.2. Деформируемость металлокерамического вольфрама ВА при изготовлении проволоки
4. ДЕФОРМИРУЕМОСТЬ СПЛАВОВ МОЛИБДЕНА И ХРОМА
ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ
4.1. Молибден МЧВП и сплав МНРЮ
4.1.1. Исследование сопротивления деформации и пластичности
4.1.2. Анализ поврежденности металла при изготовлении труб из молибдена и сплава МНРЮ
4.1.2.1. Прессование прутка
4.1.2.2. Прессование трубы на пуансоне
4.1.2.3. Прокатка труб на ХПТР
4.1.3. Рекомендации по совершенствованию действующей технологии
4.2. Сплав системы СгРе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Совершенствование физических и микроскопических методов исследования позволило определить стадийность развития поврежденности при холодной деформации металлов. Первый этап. Возникновение субмикро- и микротрещин. Приложенные напряжения вызывают движение дислокаций, препятствием которому служат барьеры. Барьерами могут являться границы зерен, включения, другие линии скольжения и другое. Зародыш микротрещины растет до критического размера путем попадания в него дислокаций. Критический размер обычно определяется геометрическими параметрами субзеренной или зеренной структуры. Образование упругих субмикротрещин начинается с первых актов пластической деформации, поскольку в реальном металле всегда имеются свободные дислокации. В хрупких материалах острые микротрещины быстро достигают размеров, при которых для дальнейшего развития не требуется увеличение внешних напряжений и разрушение приобретает лавинообразный характер. При нагружении пластичных материалов, в процессе развития, субмикротрещины затупляются, превращаясь в субмикропоры [,]. Второй этап. Коалесценция субмикропор и микропор. После разрыва перемычек между порами заканчивается изолированное развитие субмикропор. По мере развития деформации такие микропоры растут в размерах и могут объединяться. Третий этап. Возникновение пор и вязких микротрещин. Объединившиеся на предыдущем этапе микропоры образуют микротрещины или поры, формируя фронт “предразрушения” металла. Сценарий, по которому происходит развитие объединившихся микропор, определяется вязкостью материала. Четвертый этап. Возникновение трещины и окончательное разрушение. Условия нагружения сильно влияют на то, по какому механизму будет развиваться трещина. Развитие может происходить как по вязкому, так и по хрупкому механизму. Рост доли сжимающих напряжений повышает критическое напряжение зарождения и развития микродефектов, а также напряжение необходимое для расслоения границ между металлической матрицей и включением или межфазных* границ [,]. Рост растягивающих напряжений усиливает, а рост сжимающих напряжений подавляет возникновение и развитие объемных микродефектов. При больших сжимающих напряжениях возможно залечивание образовавшихся при деформации дефектов [,,]. Положительное воздействие сжимающих напряжений на пластичность может проявиться при достижении некоторого порогового значения. Уровень пороговых напряжений зависит от природы металла, его химического состава и структуры [,]. Существуют такие пороговые значения уровня напряжений, для которых соответственно характерно состояние сверхпластичности и потери макроскопической пластичности [,,]. При деформации в условиях объемных или осесимметричных растягивающих напряжений микродефекты развиваются, в основном, по механизму внутреннего шейкообразования, а при плоском напряженном состоянии микродефекты развиваются в виде вязких трещин [3]. Циклическое изменение направления нагружения на противоположное приводит к увеличению суммарной накопленной до момента разрушения деформации. Это связано с частичной релаксацией упругих напряжений в местах скопления дислокаций, а также с залечиванием микродефектов. Нагрев деформированного металла может приводить к частичному залечиванию деформационных дефектов. Этот процесс определяется размерами дефектов, их упругим взаимодействием с металлической матрицей, температурой и продолжительностью нагрева, величиной внешнего давления [,,]. При наложении внешнего давления в процессе нагрева возможно залечивание не только микро- но и макродефектов. При этом залечивание дефектов происходит путем затекания в них металла []. Для адекватной оценки деформационной способности металлов в реальных процессах обработки давлением необходимо иметь некие критерии. В исследованиях, проведенных еще в XIX веке, Карстон ( г. Баушингер ( г. Карман показали, что установление критерия разрушения для напряженного состояния даже с одним отличным от нуля напряжением представляет большую сложность []. Среди отечественных ученых к этой проблеме, видимо первым, обратился С. И. Губкин [,].