За допомогою засобу рентгенівської дифрактометрії досліджено зміни кристалічної структури зразків з монокристалічного ніобію в результаті електроімпульсної обробки. Показано, що вплив обробки імпульсним струмом виявляється в зниженні рівня залишкових макронапружень у приповерхневому шарі, зменшенні мікронапружень і зростанні блоків мозаїки. Обговорено основні закономірності електроімпульсного впливу на зміни в структурі металу. Електроімпульсний вплив забезпечує більш високу однорідність структури. Зазначено, що імпульсний струм є ініціатором розвантаження дислокаційних скупчень. Структурні перебудови здійснюються за рахунок енергії внутрішніх напружень, що нагромаджуються в процесі попередньої пластичної деформації. Вплив імпульсної обробки на структуру виявляється значною мірою для більш розвиненої дефектної структури.

Експериментально досліджено закономірності впливу на роботу виходу електронів деформації металів, ультрафіолетового та рентгенівського опромінення, а також обробки поверхні атомарним воднем. Показано, що зміни роботи виходу в разі деформування визначаються дефектоутворенням на поверхні металів. Обговорено основні закономірності зовнішнього впливу на розподіл роботи виходу електронів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К205

Рубрики:

Напруження в металах і сплавах. Внутрішні (залишкові) напруження

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основании методов рентгеновской дифрактометрии и контактной разности потенциалов исследованы особенности изменения приповерхностной структуры при шлифовании и наклепе стальными шариками (СШ) образцов из алюминия. Обнаружено, что переход от грубого к более мелкому шлифованию сначала сопровождается уменьшением работы выхода электронов (РВЭ), затем РВЭ растет при достижении параметров полирования. При обработке ударами СШ формируется энергетически однородная металлическая поверхность.

Экспериментально исследовано влияние электрического поля на усталостные характеристики титанового сплава марки ВТЗ-1. Предложено объяснение эффекта улучшения усталостных характеристик в результате электрического заряда поверхности. Релаксация дефектной структуры, развивающейся при усталости, возможна за счет энергии поверхностных микротоков, возникающих при циклическом нагружении.

Представлены результаты рентгенодифрактометрических исследований структурных изменений после электроимпульсной обработки (ЭИО) и определения такого вида воздействия на многоцикловую усталость образцов из сплава на основе титана ВТЗ-1. Дефектная кристаллическая структура приповерхностного слоя металла в результате электроимпульсного воздействия становится более однородной и в приповерхностном слое реализуется плосконапряжённое состояние материала. ЭИО уменьшает размеры блоков мозаики, выравнивает их размеры в образцах, прошедших разнообразную ультразвуковую обработку. ЭИО увеличивает многоцикловую усталость приблизительно на 20 - 50 % и выравнивает уровень наработки образцов с разнообразным поверхностным упрочнением.

Розглянуто метод розрахунку товщини скін-шару в металах у процесі електроімпульсної обробки, який базується на зміні швидкості охолоджування поверхні зразка після розряду. Одержано числові оцінки параметрів процесу нагріву зразка.

Разработан метод обработки металлических деталей обкаткой стальными шариками в магнитном поле. На основе рентгеновской дифрактометрии показано, что такая обработка образцов из сплава титана ВТ3-1 приводит к изменениям структуры материала приповерхностного слоя, вследствие чего формируются сжимающие остаточные макронапряжения порядка 400 - 600 МПа, что благотворно влияет на сопротивление усталости.

На основании представлений о взаимосвязи работы выхода электронов с электроотрицательностью предложена методика расчета работы выхода реальных металлов в зависимости от параметров упругопластического деформирования. Расчеты, проведенные для меди, показали хорошее согласие с экспериментальными данными.

Исследовано влияние обработки лопаток компрессора из титановых сплавов стальными шариками в магнитном поле на параметры поверхностного слоя и прочностные характеристики лопаток. Установлено формирование благоприятных характеристик поверхностного слоя по сравнению с лопатками, упрочненными по серийной технологии. Предложенный способ упрочнения лопаток компрессора с тонкими кромками позволяет дифференцированно обрабатывать перо лопатки без искажения ее геометрии. Упрочнение лопаток стальными шариками в магнитном поле позволяет значительно повысить прочностные характеристики лопаток: предел выносливости повышается на 24 % по сравнению с лопатками, упрочненными УЗУ по серийной технологии.

Розглянуто знос та енергетичний стан поверхневого шару зразків після тертя з тривимірним навантаженням. За допомогою аналізу розподілу величини роботи виходу електронів по поверхні, шорсткості та топографії поверхні, а також з використанням методу рентгеноструктурного аналізу визначено вплив умов контактної взаємодії на зносостійкість і стан поверхневого шару. Показано, що зміна характеру навантаження супроводжується зміною зносостійкості та мікрогеометрії поверхні, що визначається енергетичним станом поверхневого шару і може бути оцінена величиною роботи виходу електронів по поверхні. Це дозволяє визначити ділянки поверхні, які одержали різний ступінь пластичної деформації.

Показано, что рентгеновские исследования структуры приповерхностного слоя образцов из титановых сплавов с нитридными покрытиями позволяют неразрушающим методом определять изменения в структуре при различных условиях плазменной обработки. Установив наиболее оптимальные параметры обработки, приводящие к улучшению механических свойств, в дальнейшем можно на основании рентгеновских измерений контролировать параметры упрочняющих обработок натурных деталей. Прямое экспериментальное определение модуля Юнга приповерхностного слоя напыляемых образцов позволяет получить более обоснованные значения остаточных макронапряжений.

Розглянуто вплив тривимірного навантаження на зносостійкість і стан поверхневого шару за контактної взаємодії. Показано, що зміна характеру навантаження супроводжується зміною зносостійкості, що визначається енергетичним станом поверхневого шару і може бути оцінено величиною роботи виходу електронів по поверхні.

Вивчено фізичний механізм процесів, що відбуваються на поверхні металевих матеріалів під час пружного та пластичного дефомування. На основі аналізу енергетичного рельєфу поверхні вивчено взаємодію між іонною й електронною підсистемами металів (алюмінію, нікелю) і сплавів (жароміцних сталей) у разі впливу постійних, знакозмінних і контактних напружень. Одержано координатні залежності щодо зарядового рельєфу металевої поверхні за умов різноманітного деформування. Базуючись на одержаних експериментальних даних розвинуто теоретичні положення про фізичні закономірності змін у електронній підсистемі металів у процесі деформування. Ці зміни пояснено рухом дислокацій, виходом їх на поверхню та утворенням сходинок, що мають електричний заряд. Запропоновано модель розрахунку роботи виходу електронів (РВЕ) для неідеальної поверхні металів, побудовану на базі уявлень про зв'язок РВЕ з електровід'ємністю атомів, а також з урахуванням утворення на поверхні нанодефектів. Уперше доведено, що спосіб виміру значень РВЕ дає можливість раннього прогнозу зародження мікротріщин втомленості. Із використанням фізичної моделі втомленості здіснено кількісні оцінки зниження РВЕ, густини сходинок та швидкості розмноження дислокацій. Експериментально доведено, що поверхневий зарядовий рельєф чутливий до тертя та процесів контактної взаємодії та може бути використаний як інформативний параметр під час досліджень процесів тертя та зносу. Визначено, що обробка сплавів потужними імпульсами електричного струму здатна суттєво збільшити опір втомленості. Виміряно структурні параметри поверхні після електроімпульсної обробки. На підставі аналізу

Розроблено метод розрахунку температури, тиску пари у стовпі розряду та тиску ударної хвилі у разі вибуху металевого провідника у рідині. Виконано зіставлення розрахунків тиску ударної хвилі у рідині з експериментом.

Рассмотрен процесс нагрева медного проводника до плазменного состояния при разряде конденсатора. Показано, что энергия нагрева проводника в плазменном состоянии равна энергии электромагнитного поля контура в момент взрыва, а эдс самоиндукции контура может в 20 - 30 раз превышать напряжение на обкладках конденсатора.

Предложен экспериментально-расчетный метод построения эпюр распределения остаточных напряжений по глубине поверхностного слоя металлов и сплавов, основанный на использовании двух и более рентгеновских трубок с различным материалом анода. Проведена апробация предложенного способа на сплавах титана ВТ3-1 после упрочняющей обработки стальными шариками в магнитном поле.

Выполнено исследование влияния постоянного магнитного поля на процесс деформирования титанового сплава марки ВТЗ-1 в условиях испытаний на кинетическое индентирование. Дано объяснение полученным экспериментальным закономерностям на основе предположений о влиянии магнитного поля на спины электронов.

Індекс рубрикатора НБУВ: К205-1 с

Рубрики:

Напруження в металах і сплавах. Внутрішні (залишкові) напруження

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрено влияние конвективного теплообмена в деформирующейся частице покрытия на уровень и распределение температуры в зоне контакта частицы с подложкой. В отличие от случая неподвижного контакта частицы с подложкой, когда температура на всей площади контакта оказывается постоянной, влияние конвективного теплообмена приводит к неравномерному распределению температуры с максимумом в центре контакта. Показано, что уровень максимальной температуры контакта Fe - Fe существенно превышает температуру плавления подложки. Обнаружено, что при отсутствии вязкого трения и связанной с ним диссипации энергии в деформирующейся частице покрытия, скорость частицы не оказывает влияния на уровень контактной температуры.