Содержание
- 2. Атомы и молекулы Мелко- и крупно- кристаллические материалы (размер зерен >> 1 мкм) Наноматериалы Ультра- мелкозернистые
- 3. Группы нано- и ультрамелкозернистых (УМЗ) материалов Материалы в виде изолированных наноразмерных частиц (тонких трубок, волокон и
- 4. Примеры нано- и УМЗ материалов Наноматериалы в виде изолированных наноразмерных частиц , а также агрегатов наночастиц
- 5. Материалы, в которых наноструктура ограничивается тонким поверхностным слоем массивного материала. Повышают коррозионную стойкость, твердость и износостойкость
- 6. Массивные (объемные ) наноструктурные и УМЗ материалы. Используют как конструкционные материалы с уникальными прочностными свойствами Наноструктурный
- 7. Раздел 2. Особенности физических и химических свойств наноматериалов 2.1. Оценка доли поверхностных атомов в наночастицах Атомы
- 8. Атомы поверхности слабо связаны с остальными атомами. Поэтому амплитуда их колебаний возрастает с температурой быстрее, чем
- 9. 2.3. Особые свойства границ зерен в наноструктурных поликристаллах и их влияние на скорость диффузии В структуре
- 10. 2.4. Следствия совпадение размеров зерен в наноструктурных материалах с «характерными» размерами для различных физических явлений и
- 11. 2.5. Химические свойства наночастиц В большинстве методов синтеза получают наночастицы в неравновесном метастабильном состоянии, что позволяет
- 12. Схема получения нанопорошка методом термического испарения и конденсации материала из паровой фазы Этим методом были получены
- 13. Химические методы основаны на использовании тех или иных фазовых превращений, происходящих в жидкости или паре. Эти
- 14. Механические методы состоят в механическом измельчении исходного сырья и характеризуются переработкой исходного материала практически без изменения
- 15. По сравнению с порошками традиционных размеров нанопорошки характеризуются рядом особенностей. Oбразование нанопорошков происходит в условиях, далеких
- 16. Нанопорошки как самостоятельный материал имеют уже достаточно широкие области применения: - в качестве компонентов низкотемпературных высокопрочных
- 17. Раздел 3. Механические свойства объемных наноструктурных и УМЗ материалов 3.1. Механизмы упрочнения в металлических материалах Пластическая
- 18. Деформационное (дислокационное) упрочнение В процессе пластической деформации плотность дислокаций ρ увеличивается. Дислокации приходят во взаимодействие и
- 19. Твердорастворное упрочнение В твёрдых растворах около атомов растворённого элемента создаются области упругих напряжений. Эти напряжения препятствуют
- 20. Дисперсионное упрочнение Перерезание дислокацией включений: Огибание дислокацией включений Значительное повышение прочностных характеристик может быть обеспечено при
- 21. Зернограничное упрочнение Границы зёрен непроницаемы для дислокаций, что затрудняет передачу сдвига из зерна в зерно. Поэтому
- 22. 3.2 Высокая прочность УМЗ и наноструктурных материалов Хорошо известно, что границы зёрен являются барьерами для дислокаций.
- 23. Однако с уменьшением размера зерен ниже 1 мкм, как правило, резко падает пластичность (рис. ). Диаграммы
- 24. 3.3. Высокая износостойкость и усталостная прочность УМЗ и наноструктурных материалов Рис. Повышение износостойкости алюминиевых сплавов при
- 25. 3.4. Высокая вязкость УМЗ и наноструктурных ОЦК металлов Рис. Ударная вязкость стали 10 в зависимости от
- 26. Зернограничное скольжение или проскальзывание - особый (недислокационный) механизм пластической деформации, реализующийся в мелкозернистых материалах при высоких
- 28. Раздел 4. Традиционные методы измельчения зеренной структуры сталей Конечная структура стали формируется в результате превращения аустенита
- 29. Горячая деформация Термическая обработка Охлаждение на воздухе Ас3 В таком технологическом процессе конечная структура стали формируется
- 30. Однако с ростом температуры аустенитизации частицы выделений укрупняются, их концентрация падает, и при некоторой температуре происходит
- 31. Для обеспечения мелкого зерна аустенита ограничивают температуру аустенитизации (Ас3+(30-50оС) ) и время аустенитизации. Легирующие элементы, растворенные
- 32. 4.2. Формирование мелкозернистой структуры в процессе контролируемой прокатки Производство листового проката из малоуглеродистых низколегированных сталей, используемого
- 33. 2. Черновая прокатка осуществляется в области высоких температур (выше 1000оС) , где в междеформационных паузах успевает
- 34. 5.1. Методы порошковой металлургии Основными стадиями технологии являются следующие процессы: формирование исходной шихты (нанопорошка) ; формование
- 35. Примеры: Твердые сплавы инcтрументального назначения (WC-Co, WC, TiC-Fe, TiC-Ni-Mo), существенно превосходящие аналогичные крупнокристаллические материалы по твердости
- 36. 5.2. Контролируемая кристаллизация из аморфного состояния Этот метод включает две стадии: - получение аморфной структуры быстрой
- 37. Технология охлаждения расплава спинингованием применяется для получения ферромагнитных сплавов на базе систем Fe-Cu-Si-B. Спинингование используется также
- 38. 5.3. Методы интенсивной пластической деформацией (ИПД) Эта группа методов получения наноструктурных материалов основана на проведении пластической
- 39. Кручение под давлением В ходе реализации данной схемы после нескольких оборотов структура материала измельчается (до 10…200
- 40. РКУП-Конформ Всесторонняя ковка Такая схема деформации позволяет сохранить форму и размеры заготовки, обеспечив ее интенсивную горячую
- 41. Аккумулятивная прокатка Прокатанный лист разрезают пополам, складывают половины в «сэндвич» и вновь подвергают прокатке. В процессе
- 42. 3. Наиболее радикальным способом измельчения зеренной структуры до субмикронных размеров являются методы интенсивной пластической деформации (ИПД).
- 43. Примеры использования наноструктурных материалов, полученных методами ИПД
- 46. Использование наноструктурных титановых сплавов в медицине в качестве имплантатов Получение наноструктурных (УМЗ) титановых сплавов обеспечивает:
- 47. Мартенсит малоуглеродистых сталей имеет сложную морфологию. Мартенситные пакеты состоят из блоков, а блоки образуются набором мартенситных
- 48. Рис. Ферритные зерна с d=100-200 нм и карбидные нановключения В процессе отжига происходит распад мартенсита и
- 49. 6.2. Получение УМЗ структуры двухфазных феррито-мартенситных сталей (Dual phase steels) Автомобильная промышленности требует стали с хорошей
- 50. Один из возможных способов дальнейшего повышения прочности ДФМС – перевод этих сталей в УМЗ состояние. Рис.
- 51. Позднее было показано, что УМЗ структуру ДФМС можно получить без использования ИПД:, а именно, теплой прокаткой
- 52. 6.3. Получение УМЗ структур в метастабильных аустенитных нержавеющих сталях Нержавеющие стали - сплавы на основе железа,
- 53. Предел текучести указанных сталей повышают за счет легирования (твердорастворное упрочнение), путем пластической деформацией (дислокационное упрочнение) и
- 54. Измельчение зеренной структуры аустенита обеспечило резкое повышение предала текучести при сохранении высокой пластичности аустенитной стали (рис.
- 56. Скачать презентацию