З використанням аналізу результатів досліджень і літературних даних про особливості розвитку процесів рекристалізації за умов різних деформацій і швидкостей нагрівання запропоновано два її механізми. До основи роботи першого за умов малих швидкостей нагрівання закладено особливості змін структури меж усіх рівнів дезорієнтації, які виражено в моделі вузлів збігання через різницю в кількості останніх для відпаленого (рівноважного) та деформованих станів. За умов локальних нагрівань з високою швидкістю зародки рекристалізації утворюються безпосередньою перебудовою грат у місцях її викривлення - на окремих дислокаціях і групових її скупченнях. Розглянуто роль та особливості участі дислокацій у розвитку процесів рекристалізації за різних умов нагрівання.

Досліджено особливості формування дислокаційних структур в Al, Cu та армко-Fe в процесі багаторазового ударного навантаження з частотами ~ 1 Гц і ~ 3 кГц та напруженнями в одному ударному імпульсі, значно меншими, ніж межа плинності. Отримано дані про зміни структури за глибиною деформованих алюмінію, міді та армко-заліза. Зроблено висновок про те, що головним у реалізації пластичної деформації за цих умов є вакансійний механізм.

С помощью высокотемпературного дифференциального термоанализатора изучены особенности тепловыделения при взаимодействии алюминия с компактными и спрессованными образцами железа в процессе их совместного нагрева со скоростью 35 - 40 °C / мин до 950 °C и последующего охлаждения. Показано, что процесс взаимодействия спрессованного порошкового железа с расплавом алюминия в условиях их совместного нагрева в защитной атмосфере сопровождается интенсивным разогревом системы, начинающимся по завершению плавления алюминия и напоминающим разогрев при безгазовом горении конденсированных смесей разнородных металлов. Нагрев до 950 °C и последующее охлаждение приводят к полному растворению спрессованных порошковых образцов железа в алюминиевой ванне независимо от концентрации в ней железа. Компактные образцы железа в данных условиях ведут себя более стабильно. Образование интерметаллидов в этом случае наблюдается по обе стороны от контактной поверхности как в сторону Al-ванны, так и внутрь образца железа.

Изучены особенности поведения термического расширения образцов из компактного и спрессованного железа, а также псевдосплава системы Fe - Al, полученных методом свободной пропитки. Экспериментально определен коэффициент термического расширения (КТР) псевдосплава в температурном интервале от - 176 до + 950 °С и показана возможность его теоретического расчета. Сделан вывод, что псевдосплав в температурном интервале до 650 °С имеет линейный характер КТР в отличие от образцов компактного и спрессованного железа, на которых отклонение от линейности наблюдается при нагреве до температуры выше 500 °С. Показано, что при термоциклической обработке псевдосплава в интервале 20 - 900 °С увеличение количества интерметаллидов приводит к уменьшению угла наклона зависимости КТР от температуры.

Ключ. слова: холодная раскатка, сталь 45ХН2МФА, деформационные структурные дефекты
Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в залізі та його сплавах. Теорія термічної обробки

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено вітчизняні складнолеговані сплави для ортопедичної стоматології на основі нікелю та кобальту у вигляді гомогенних твердих розчинів, та додатково зміцнених виділеннями другої фази. Основними легувальними елементами були хром, молібден і вольфрам з домішками алюмінію, титану та кремнію. Вивчення їх дислокаційної структури методом трансмісійної мікроскопії показало, що енергія дефектів упакування (ЕДУ) сплавів на основі кобальту є більш ніж на порядок нижчою від ЕДУ сплавів на основі нікелю. З використанням концепції квазикрихкого руйнування зроблено висновок про перевагу застосування сплавів на основі нікелю для виготовлення ортопедичних протезів з урахуванням імовірності їх руйнування в ході експлуатації.

На прикладі бабітів Б83 і БТ за допомогою аналізу розподілу в них більш міцної фази (SnSb) показано, що в обох сплавах максимальна зносостійкість у парі тертя з покращеною (нормалізованою) сталлю досягається за певного розподілу її за розмірами, а також по перерізу (об'єму) зразка. У даному разі визначальними є співвідношення механічних характеристик (мікротвердості) матриці та зміцнювальної фази бабіту, а також зміцнювальної фази бабіту та сталі. На підставі літературних даних, а також аналізу одержаних результатів, зроблено висновок про загальність вимог до закономірностей будови мікроструктури елементів пари тертя, що працюють за умов мінімального спрацювання. Контактну схему взаємодії, що виникає за цих умов, запропоновано називати оптимальною механічною схемою контактної взаємодії. Відзначено, що мінімального спрацювання в разі сухого тертя може бути досягнуто на будь-якій парі, якщо організація структури контртіла є близькою до вимог оптимальної механічної схеми контактної взаємодії або швидко формується в процесі тертя. Вперше запропоновано графічну схему реалізації процесу сухого тертя в загальному вигляді, яка дає можливість зв'язати його параметри зі структурою та властивостями матеріалів пари.

Ключ. слова: пластическая деформация, ультразвук, междоузельные атомы, дислокации, ячеистая структура, полигонизация, поверхностное легирование, электронная микроскопия
Індекс рубрикатора НБУВ: К222.076 + К651.63,27

Рубрики:

Вплив електричної та ультразвукової обробки на структуру і властивості заліза та його сплавів

Цементація металів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За допомогою методу склерометрії вивчено особливості зміни ширини подряпини та мікротвердості на структурах заліза та сталей 40 і 40Х. Показано, що в однофазній структурі заліза цей метод є чутливим як до висококутових, так і субструктурних меж, дозволяє встановлювати розміри структурних елементів та особливості зміцнення залежно від діючих механізмів релаксації. Встановлено зв'язок характеру зміни ширини подряпини (її циклічності) в сталях 40 і 40Х після різних термічних обробок з розмірними параметрами елементів структури (зернами фериту, перліту, аустеніту, пакетами мартенситу та карбідами), а також розподілом вуглецю. Відзначено, що структури в одно- та багатофазному стані за умов дряпання відповідно до кроку вимірювання демонструють свою схильність до циклічності деформаційного зміцнення. Вона вказує на здатність структур до формування відповідних схем плям контакту за умов мікродеформації під час тертя, рівень опору деформації яких залежить від присутності та розподілу вуглецю в результаті термічної обробки.

Ключ. слова: организация микроструктуры, механическая схема контактного взаимодействия, распределение углерода, игольчатый мартенсит, микротвердость, износостойкость
Індекс рубрикатора НБУВ: К222.234.043 + К222.234.062.8

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в машинобудівній сталі. Теорія термічної обробки

Зносостійкість машинобудівної сталі

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На сталі Х6ВФ методами оптичної, сканувальної та трансмісійної електронної мікроскопії вивчено особливості формування структури після гартування з міжкритичного інтервалу температур і їх вплив на знос в парі з загартованою сталлю. В межах принципу Шарпі - Бочвара розглянуто особливості зміни механічної схеми контактної взаємодії, пов'язані зі зміною фазового складу та мікротвердості. Показано, що збільшення зносу обумовлено появою в сталі стабільного аустеніту, наступна заміна якого на дисперсний мартенсит підвищує зносостійкість. Виявлено, що циклічний характер зносу за глибиною зразка визначається особливостями зародження аустеніту за участю цементитних частинок різних розмірів і неоднорідністю їх розподілу по зразку.

Вивчено еволюцію дислокаційних структур унаслідок холодної пластичної деформації волочінням в інтервалі обтиску до 72 % та її зв'язок з мікротвердістю сплавів на основі цирконію Э110 і Э125. Показано, що з досягненням комірками нанорозмірів відбувається стабілізація їх діаметрів, яка призводить до припинення росту значень мікротвердості. Висловлено думку, що причиною подібної поведінки є зміна механізму деформації, коли провідну роль починають відігравати ротаційні моди.

На прозрачных модельных жидкостях (ацетоне, этаноле, воде) и расплаве Вуда с различными добавками порошков С и Сu исследовано влияние режимов (амплитуды) ультразвуковой обработки (УЗО) на время полного перемешивания систем. Методами оптической и растровой электронной микроскопии исследовано распределение дисперсных частиц Cu по продольному сечению слитков после кристаллизации в ультразвуковом поле. На основании полученных экспериментальных данных проанализирован процесс перемешивания в условиях УЗО на уровне микро- и макроскопических сил и предложено выражение для оценки продолжительности УЗО, необходимой для полного перемешивания, учитывающее акустические параметры, свойства жидкости (расплава), соотношение плотностей жидкой и твердой фаз, а также концентрацию и размер частиц.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062.6

Рубрики:

Твердість заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На підставі аналізу одержаних результатів та літературних повідомлень, які стосуються питань участі карбідів у процесі зародження аустеніту, розглянуто поведінку карбіду глобулярної морфології в сталі 45ХН2МФА за умов електроконтактних нагрівів у міжкритичний інтервал температур та наступних швидкісних гартувань. Встановлено, що кінетика процесу проникнення вуглецю у феритну матрицю навколо карбіду залежить від розмірів останнього, температури та швидкостей нагрівання і охолодження, змінюючись з їх підвищенням від повільного продавлювання до вибухового викиду. Розглянуто процеси, які є визначальними щодо поведінки глобулярного карбіду під час аустенітизації, а також можливий вплив його на її температурний інтервал та механізми. Показано, що причиною підвищення щільності розташування дислокацій аж до появи упорядкованих систем їх у фериті за умов нестачі часу для аустенітизації є подібний до вибуху викид вуглецю в його гратницю.

За умов швидкісних електронагрівів вивчено особливості формування структур групи легованих інструментальних сталей і на прикладі сталі Х6ВФ встановлено закономірності їх зв'язку зі зносостійкістю. Підвищення швидкості та температури нагрівання під гартування призводить до зменшення тріщиноутворення сталі. В межах принципу Шарпі - Бочвара в уявленнях оптимальної механічної схеми контактної взаємодії у процесі тертя розглянуто особливості впливу змін в організації структури на її зносостійкість.

Ключ. слова: конденсаты, структура, концентрация, микротвердость
Індекс рубрикатора НБУВ: К663.033.057.3

Рубрики:

Електропроменева металізація металів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Описана технология получения литых заготовок сплава Zr - 1 % Nb с наложением электромагнитного поля при кристаллизации расплава. Приведены результаты металлографических исследований и испытаний механических свойств материала заготовок, полученных как с наложением электромагнитного поля, так и без него.

За допомогою методів дюрометрії, металографії та електронної мікроскопії досліджено зміни мікротвердості, структури та фазового складу з'єднань сталі 10Г2ФБ, одержаних зварюванням контактним оплавленням за двома технологічними режимами. Продемонстровано залежність поведінки з'єднань під час випробовувань на удар від присутності метастабільного аустеніту та мартенситу. На підставі обговорення в межах сучасних уявлень про механізми деформації, руйнування та релаксацію напружень зроблено висновки про ступінь впливу присутності різних фаз на кількість концентраторів та умови релаксації напружень в їх вершинах.

Рассмотрены вопросы применимости принципа Д'Аламбера для описания пластической деформации в терминах современных представлений физики металлов. В качестве точек взаимодействия между частями образца или элементами его структуры предложено считать концентраторы напряжений. Определена зависимость действующего их количества от скорости деформации, а также указаны особенности изменения скорости роста напряжений в их вершинах от количества и мощности концентраторов. В рамках принципа Д'Аламбера процесс пластической деформации представлен в виде двух развивающихся явлений - роста напряжений в вершинах концентраторов на микроуровне в процессе выбора наиболее слабого сечения образца и их релаксации при потере в нем механической устойчивости на макроуровне. Указана определяющая роль количества концентраторов и их мощности в формировании механических свойств.