Деформационные методы получения наноматериалов. Научные основы метода всесторонней изотермической ковки

Сентябрь 14, 2022

Главная
Физика
Деформационные методы получения наноматериалов. Научные основы метода всесторонней изотермической ковки

Содержание

2. ОСНОВНАЯ ИДЕЯ МЕТОДА ВИК Р.М. ИМАЕВ, А.А. НАЗАРОВ, Р.Р. МУЛЮКОВ. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. 2009. СПЕЦ. ВЫП. 7.
3. ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИ При горячей и теплой пластической деформации происходит динамическая рекристаллизация
4. РАЗМЕРЫ РЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ЗЕРЕН ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИ Для данной температуры и скорости деформации существует установившийся
5. РАЗМЕРЫ РЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ЗЕРЕН ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИ Установившийся размер рекристаллизованных зерен уменьшается с увеличением скорости
6. ГЛАВНЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА ВИК i) разработать методологию получения в объемных заготовках однородной, равноосной мелкозернистой
7. НЕОДНОРОДНОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ОСАДКЕ При осадке из-за неоднородного напряженного состояния, вызванного наличием сил трения между образцом
8. СХЕМА ВСЕСТОРОННЕЙ КОВКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ОДНОРОДНОСТЬ МИКРОСТРУКТУРЫ Схема обеспечивает: 1) деформационную «проработку» всех областей образца благодаря смене
9. ПРОВЕДЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВИК В результате этих исследований устанавливается фундаментальная связь между механизмами деформации
10. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ УСЛОВИЙ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ ПРИ ВИК При данной температуре и скорости деформации после полной рекристаллизации размер
11. ПОЭТАПНОЕ УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРА ЗЕРЕН ПРИ ВИК
12. Осадка Кантовка и осадка Кантовка и осадка Протяжка Практическая реализация схемы ВИК Материал – титановый сплав
13. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОСТРУКТУРЫ В ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ВТ6 Микроструктура сплава ВТ6: а – тонкопластинчатая - после предваритель-ной закалки
15. Скачать презентацию

Слайд 2

ОСНОВНАЯ ИДЕЯ МЕТОДА ВИК Р.М. ИМАЕВ, А.А. НАЗАРОВ, Р.Р. МУЛЮКОВ. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2009. СПЕЦ. ВЫП. 7. С.130-134

Работа обсуждается на семинаре

Слайд 3

ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИ
При горячей и теплой пластической

деформации происходит динамическая рекристаллизация – образование новых зерен. Этот процесс может происходить различными механизмами, среди которых наиболее общие – это прерывистая RX при высоких температурах и непрерывная при более низких температурах

F.J. Humphreys, M. Hatherly. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. 1995

Слайд 4

РАЗМЕРЫ РЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ЗЕРЕН ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Для данной температуры и

скорости деформации существует установившийся размер рекристаллизованных зерен.
Этот размер зерен зависит от скорости и температуры через параметр Зинера-Холломона и обычно выражается зависимостью между размером зерен и напряжением течения в установившейся стадии деформации

F.J. Humphreys, M. Hatherly. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. 1995

Слайд 5

РАЗМЕРЫ РЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ЗЕРЕН ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Установившийся размер рекристаллизованных зерен

уменьшается с увеличением скорости деформации и понижением температуры деформации. Следовательно, деформируя металл при возможно низкой температуре, можно в принципе сформировать структуру с размером зерен в нанометровом диапазоне

Слайд 6

ГЛАВНЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА ВИК
i) разработать методологию получения в объемных заготовках

однородной, равноосной мелкозернистой микроструктуры с высокой долей большеугловых границ зерен, не имеющей острой текстуры;
ii) осуществить поэтапное уменьшение размера зерен вплоть до наноструктурного уровня.

Слайд 7

НЕОДНОРОДНОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ОСАДКЕ
При осадке из-за неоднородного напряженного состояния, вызванного наличием

сил трения между образцом и бойками, происходит локализация деформации в области, называемой деформационным крестом. При обычной ковке основные структурные изменения происходят в этой области, то есть в образце формируется неоднородная микроструктура.

Слайд 8

СХЕМА ВСЕСТОРОННЕЙ КОВКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ОДНОРОДНОСТЬ МИКРОСТРУКТУРЫ
Схема обеспечивает: 1) деформационную «проработку» всех

областей образца благодаря смене осей осадки; 2) цикличность деформации с практически полным восстановлением формы образца в конце каждого цикла

Слайд 9

ПРОВЕДЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВИК
В результате этих исследований устанавливается фундаментальная

связь между механизмами деформации и механизмами и кинетикой динамической рекристаллизации в широком температурно-скоростном интервале деформационной обработки и определяется влияние на эту триаду исходной микроструктуры, степени дисперсности и морфологии фаз.

Для каждого нового материала проводят исследование формирования микроструктуры при осадке модельных цилиндрических образцов: определяют размеры рекристаллизованных зерен при различных температурах и скоростях деформации, при различной исходной структуре и фазовом составе.

Слайд 10

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ УСЛОВИЙ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ ПРИ ВИК
При данной температуре и скорости деформации

после полной рекристаллизации размер зерен и температура, скорость деформации соответствуют оптимальным условиям СПД, то есть образец деформируется сверхпластически.
Это обеспечивает: 1) однородность структуры; 2) высокую долю БУГ; 3) размытие текстуры.

Традиционная ковка ВИК

Слайд 11

ПОЭТАПНОЕ УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРА ЗЕРЕН ПРИ ВИК

Слайд 12

Осадка
Кантовка и осадка
Кантовка и осадка
Протяжка
Практическая реализация схемы ВИК
Материал –

титановый сплав ВТ6

Слайд 13

ПОЛУЧЕНИЕ НАНОСТРУКТУРЫ В ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ВТ6
Микроструктура сплава ВТ6: а – тонкопластинчатая

- после предваритель-ной закалки из β-области – Т=1010°С (ПЭМ); б и в – наноразмерная - после всесторонней изотермической ковки при температурах Т1=700°С и Т2 =600°С; б – ОМ, в – ПЭМ, d=400 нм .

Деформационные методы получения наноматериалов. Научные основы метода всесторонней изотермической ковки

Содержание

ОСНОВНАЯ ИДЕЯ МЕТОДА ВИК Р.М. ИМАЕВ, А.А. НАЗАРОВ, Р.Р. МУЛЮКОВ. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИПри горячей и теплой пластической

РАЗМЕРЫ РЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ЗЕРЕН ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИДля данной температуры и

РАЗМЕРЫ РЕКРИСТАЛЛИЗОВАННЫХ ЗЕРЕН ПРИ ГОРЯЧЕЙ И ТЕПЛОЙ ДЕФОРМАЦИИУстановившийся размер рекристаллизованных зерен

ГЛАВНЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА ВИКi) разработать методологию получения в объемных заготовках

НЕОДНОРОДНОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ОСАДКЕПри осадке из-за неоднородного напряженного состояния, вызванного наличием

СХЕМА ВСЕСТОРОННЕЙ КОВКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ОДНОРОДНОСТЬ МИКРОСТРУКТУРЫСхема обеспечивает: 1) деформационную «проработку» всех

ПРОВЕДЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВИКВ результате этих исследований устанавливается фундаментальная

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ УСЛОВИЙ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ ПРИ ВИКПри данной температуре и скорости деформации