Механизмы неупругих явлений в высоколегированных твердых растворах

• Автор: Головин, Игорь Станиславович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 274 с.

Содержание.
Введение
Список обозначений и сокращений

Глава 1. Механическая спектроскопия высоколегированных сплавов со структурой твердых растворов (состояние вопроса)
1.1. Диффузионные эффекты температурного спектра ВТ
1.1.1. Диффузия атомов внедрения в ОЦК металлах (релаксация Снука)
1.1.2. Диффузия атомов внедрения в ОЦК сплавах
1.1.3. Релаксация внедренных атомов в металлах с ГЦК решеткой
1.1.4. Релаксация в твердых растворах замещения (релаксация Зинера)
1.1.5. Водородная и кислородная релаксация в сплавах
1.2. Дислокационная неупругость
1.2.1. Усиленный дислокациями эффект Снука
1.2.2. Дислокационно-примесная релаксация
1.2.3. Дислокационный и механический гистерезис
1.3. Сплавы высокого демпфирования
1.3.1. Основные источники структурного демпфирования
1.3.2. Магнитоупругий гистерезис
1.4. Неупругость, обусловленная фазовыми превращениями
1.5. Задачи исследования

Глава 2. Материалы и методика исследования
2.1. Выбор материалов
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методы механической спектроскопии
2.2.2. Методы структурного и физико-механического анализа
2.3. Выводы по главе

Глава 3. Механизмы релаксации в ОЦК твердых растворах внедрения с хаотическим распределением атомов замещения
3.1. Особенности формирования спектра релаксации сплавов железа
с хаотическим распределением атомов легирующих элементов

3.1.1. Релаксация Снука в двойных ферритных и суперферритных сплавах
3.1.2. Релаксация Зинера и примесный зернограничный максимум
3.2. Разработка методов аналитического описания релаксации Снука
3.2.1. Модель релаксации Снука в приближении регулярного твердого раствора
3.2.2. Модель релаксации Снука в приближении нерегулярного твердого 90 раствора (модель дальнодействующего межатомного взаимодействия)
3.2.3. Анализ результатов моделирования и механизмы межатомного 96 взаимодействия в высокохромистом феррите
3.3. Выводы по главе

Глава 4. Механизмы релаксации в ОЦК твердых растворах внедрения с нехаотическим распределением атомов замещения
4.1. Механизмы расслоения хромистого феррита
4.1.1. Перераспределение растворенных атомов в процессе термического старения
4.1.2. Роль атомов внедрения в расслоении легированного феррита
4.1.3. Механизм и стадийность охрупчивания хромистых сталей при старении
4.1.4. Влияние углерода на свойства суперферритных сталей
4.2. Механизм релаксации в сплавах системы Бе - А1 при упорядочении
4.2.1. Анализ релаксационного спектра Бе - А1 - С при упорядочении
4.2.2 Межатомное взаимодействие в системе Бе - А1 - С
4.3. Механизм атомной диффузии в концентрированных твердых растворах
4.3.1. Температурный спектр релаксации ОЦК сплавов на основе ниобия
4.3.2. Компьютерное моделирование спектра внутреннего трения
4.3.3. Результаты моделирования
4.4. Выводы по главе
Глава 5. Неупругость при бездиффузионных фазовых превращениях * '
сплавов со структурой ГЦК и ОЦК твердых растворов внедрения
5.1. Релаксационная и фазовая неупругость Бе-№ сплавов
5.1.1. Строение твердого раствора аустенитных Бе - № сплавов
5.1.2. Кинетика изотермического и атермического мартенситного превращения
5.1.3. Влияние строения матричной фазы на кинетику МП

5.1.4. Строение изо- и атермического мартенсита и его релаксационный спектр
5.1.5. Механизм изотермического МП в сплавах на основе железа
5.2. Неупругость при фазовых превращениях в сплавах на основе титана
5.2.1. Дислокационно-примесное взаимодействие в В2 фазе МП
5.2.2. Поглощение энергии при мартенситном превращении в ЖП
5.2.3. Взаимосвязь параметров неупругости и эффекта запоминания формы
5.2.4. Неупругость при гидридном превращении титановых сплавов
5.2.5. Деформационные эффекты и механизмы АЗВТ при наводороживании
5.3. Выводы по главе

Глава 6. Дислокационная и магнитомеханическая неупругость в легированных ОЦК и ГЦК твердых растворах внедрения на основе железа
6.1. Релаксационные эффекты, обусловленные взаимодействием атомов внедрения 194 и дислокаций в ферритных и аустенитных сплавах железа
6.1.1. Влияние деформации на релаксационный спектр ферритных сплавов
6.1.2. Влияние деформации на релаксационный спектр аустенитных сплавов
6.1.3. Компьютерный анализ дислокационно-усиленной релаксации
6.1.4. Механизм дислокационно-усиленной релаксации
6.2. Выделение дислокационного рассеяния энергии и анализ моделей АЗВТ
6.3. Магнитоупругий гистерезис в высоколегированных ОЦК сплавах железа
6.3.1. Сплавы системы Бе - Сг
6.3.2. Сплавы системы Бе - А1
6.3.3. Влияние внешних силовых и температурно-временных факторов
6.3.4. Принципы создания высокодемпфирующего состояния
6.3.5. Структурная модель формирования высокодемпфирующего состояния
6.4. Выводы по главе
Заключение и выводы по работе
Литература

структурных моделей (Трощенко) описания механического гистерезиса, которые подробно рассмотрены в монографии [8]. По результатам измерений АЗВТ щелочно-галоидных кристаллов установлены основные закономерности воздействия электрического и магнитного полей на особенности закрепления дислокаций [111]. Использование различных моделей для количественных оценок дислокационных и структурных параметров весьма ограничено и требует специальной проверки применимости теоретических гипотез к описанию экспериментальных данных. Заметный успех в этом направлении был достигнут при установлении критериев усталостной долговечности и повреждаемости [110, 112] и при разработке сплавов высокого демпфирования.
1.3. Сплавы высокого демпфирования.
1.3.1. Основные источники структурного демпфирования.
Характеристики механической спектроскопии широко используется в области создания материалов с особыми физико-механическими свойствами, например вибропоглащающих материалов или материалов памяти формы. Если к материалу предъявляется комплекс требований по прочностным свойствам, условиям эксплуатации при температурах отличных от комнатных, только металлические сплавы высокого демпфирования (СВД, в мировой литературе: HIDAMET-high damping metals) могут быть эффективно использованы для пассивного демпфирования механических колебаний и гашения шумов. Отличительной чертой конструкционных металлических СВД вне зависимости от конкретного механизма демпфирования является повышенная способность материала рассеивать энергию механических колебаний при обеспечении заданных прочностных и технико-экономических показателей. Пассивное демпфирование в сочетании с активным, конструкционным, - основное направление создания вибропоглощающих систем во многих отраслях хозяйства [78, 113-117].
В литературе накопилось значительное количество различных подходов к принципам систематизации данных по рассеянию энергии механических колебаний в металлах и сплавах [78]. Классификации СВД 60-х годов сводились к их делению на: 'К < 1% - низко-, 'Р = 1+10 % - средне и lF > 10%- высокодемпфирующие и энергии высоко добротные: ¥ < 0,01 % по уровню рассеяния. Как было показано выше для реального гистерезисно-нелинейного затухания колебаний, которое реализуется в СВД, не только соотношения между разными мерами затухания не описываются выражениями, используемыми при низких амплитудах деформации, но и сами характеристики перестают в ряде случаев отвечать первоначально