Магістерська робота

 тема: ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ КОМБІНОВАНОЇ ПЛАСТИЧНОЇ ДЕФОРМАЦІЇ НА СТРУКТУРУ І ВЛАСТИВОСТІ СПЛАВІВ КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ З МЕТОЮ РОЗРОБКИ РАЦІОНАЛЬНИХ РЕЖИМІВ ДЕФОРМУВАННЯ.

Загальна характеристика роботи

В останні роки є актуальним створення матеріалів із субмікрокристалічною структурою, так званих, наноструктурных матеріалів. Ці матеріали мають унікальну структуру і властивості, у них змінюються фундаментальні, у тому числі структурно нечуттєві і структурно чуттєві характеристики. Цей факт відкриває перспективи поліпшення існуючих і створення принципово нових матеріалів, багато хто з який мають безпосередній практичний інтерес.

До теперішнього часу розроблено кілька методів одержання таких матеріалів. Одним з головних є метод інтенсивних пластичних деформацій(ІПД), задачею якого є формування наноструктур у масивних металевих зразках і заготівлях шляхом здрібнювання їхньої мікроструктури до нанорозмірів. Особливістю таких матеріалів є наявність ультрадрібнозернистої структури зереного типу, що містить переважно великокутові границі зерен .

Досягти дуже великих деформацій при відносно низьких температурах можна в умовах високих прикладених тисків. Однією зі схем деформування, що реалізує зазначені принципи, є інтенсивне крутіння під високим тиском- гвинтова гідроекструзія (ВГЕ), розроблена в Донецькому Фізико-технічному інституті ім. Галкіна НАН України. У результаті деформування в матеріалі виникає складнонапружений стан, що дозволяє здрібнити структуру до нанорозмірів зерен без руйнування зразка.

Напружений стан, отриманий у матеріалі за допомогою ВГЕ, можна реалізувати шляхом комбінованої деформації розтяганням із крутінням. У цьому випадку в матеріалі зберігається схема складного нагруження, що включає принципи формування структури в гвинтовій матриці. Становить інтерес еволюція структури і властивостей матеріалу на різних етапах деформування, що дозволяє судити про закономірності поводження матеріалу при ВГЕ.

Особливо ефективним є сполучення класичних технологій і застосування ВГЕ. Тому для прояву особливостей сформованої структури, отриманої при ВГЕ, виконане комбіноване багатоперехідне деформування, що включає ВГЕ і прокатку.

За допомогою ряду поставлених досвідів установлено, що комбінація "ВГЕ+ прокатка" є більш результативною, чим сполучення "прокатка+ ВГЕ"( у першому випадку сильніше подрібнюється структура, збільшуються характеристики міцності). Особлива дефектна структура границь і внутризерених обсягів, що забезпечує одержання унікальної субструктури, формується при проведенні ВГЕ на матеріалі, вільному від напруг. У цьому випадку інтенсивність деформаційного зміцнення найбільша. Попередньо прокатані зразки після ВГЕ мали менший ефект зміцнення і здрібнювання структури. Контроль здійснювався методами виміру твердості, щільності, дюрометрії; мікроструктура досліджувалася по фотографіях і за допомогою просвітчастої електронної мікроскопії на фольгах і вуглецевих репліках; кількісна металографія виконувалася в програмі "Statistika 5.5". Більш докладно дані дослідження описані в статті "Еволюція мікроструктури і властивостей міді під час багатоперехідної деформації шляхом гвинтового пресування і прокатки".

Подальші дослідження будуть присвячені вивченню впливу комбінованої пластичної деформації на структуру і властивості сплавів кольорових металів з метою розробки раціональних режимів деформування.

1. Валиев Р.З., Александров И.В. Конструкторные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. - М.:Логос, 2000. - 272 с.:ил

2. Алюминий. Перевод с английского. м.: металлургия, 1972. - 664с

3. Жалобов В.В., Богоявшинский К.Н., Зубцов М.Е., Ландихов А.Д. Обработка цветных металлов и сплавов давлением. - м.: Научно - техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1955. - 487 с.

4. Добаткин С.В. Получение наноразмерной структуры в ходе деформации аллюминиевых сплавов.

5. Валиев р.З., Исламгалиев Р.К. Структура и механическое поведение ультромелкозернистых металлов и сплавов подвергнутых интенсивной пластической деформации. Журнал "Физика металлов и металловедение 1998" том 85

6.Пышлинцев М.Ю. Механические свойства металлов с сублипрокристалической структурой структурой. Журнал "Металловедение и термическая обработка металлов" №11 2000 г.

7.Гусев А.И. Эффекты нанокристаллического состояния в компактных металлах и соединениях.

8. Варюхин В.Н., Пашинская Е.Г., Добаткин С.В. и др. Влияние винтовой гидроэкструзии и прокатки на изменение субмикроструктуры меди. Журнал "Физика и техника высоких давлений" 2002г., том 12 №4

9. Андреевский Г.А., Гледер А.М. Эффекты в нанокристаллических материалах . Журнал "Физика металлов и металловедение" 1999,том 88, №1 с 50-73

10. Ахмадиев Н.А., Валиев Г.З., Копылов В.И, Мулюков Г.Г. Формирование субмикрозернистой структуры в меди и никеле с использованием интенсивного деформирования" Журнал ""Металлы" №5, 1992 г.

11. Носкова Н.И., Волкова Е.Г. Исследование деформации методом "INSITU" нанокристаллической меди. Журнал "Физика металлов и металловедение", 2001 г., том 91, №6 с.100-107

12. Неклюдов И.М., Воеводин В.Н., Шевченко С.В. и др. Изменение структуры и свойств деформированной чистой и микролигированной иттрии меди при отжиге. Журнал "Металлы", 1998 г., №3

13. Носкова Н.И.,Корзников А.В., Идрисова С.Г. Структура, твердость и особенности разрушения наноструктурных материаллов. Журнал "Физика металлов и металловедение", 2000 г. том 89 №4, с. 103-110

14. Пышлинцев Н.Ю., Валиев Г.З., Александров И.В. и др. Особенности механического поведения меди с субмикрокристаллической структурой. Журнал "Физика металлов и металловедение", 2001 г., том 92, №1, с. 99-106

15. Варюхин В.Н. , Пашинская Е.Г. , Самойленко З.А. , Пашинский В.В., Бейгельзимер Я.Е. Накопление интенсивных пластических деформаций в меди при гидроэкструзии с кручением. Журнал "Металлы", № 3, 2001. С. 79-83

16.Варюхин В.Н. , Пашинская Е.Г. , Домарева А.С. , Сынков В.Г., Сынков С.Г. Применение гидроэкструзии с кручением для получения массивных металлических образцов с субмикроскопической структурой. Журнал "ФТВД", том 12, № 1. С.29-41

17.Pashinskaya H., Synkov S., Bevgelzimer Y., Orlov D., Ryeshetov A., Mityev A. Obtaining of ultra fine grained the combination twist extrusion and convention metal forming process. "International Conference on Nan material by sever plastic deformation", Vienna, Austria, 9-13, 2002