Теоретично розглянуто вплив активаційного об'єму, енергії активації та температури на процес накопичення деформації в металах при багаторазовому ударному навантаженні. Показано, що при однаковій силі та кількості ударів ступінь деформації немонотонно залежить від активаційного об'єму та температури, що пов'язано з конкуруючим впливом процесів релаксації напружень та термічно активованого руху дислокацій. Залежність ступеню деформації від енергії активації відповідає уявленням про подолання бар'єрів.

Використано статистичний підхід до аналізу випадкового поля мікронапружень, що утворюється хаотично розміщеними прямолінійними дислокаціями однієї кристалографічної системи; розглянуто вплив флюктуацій такого поля на рух дислокацій в іншій системі. Отримано залежності характеристик випадкового поля мікронапружень від густини дислокацій. Визначено інтервал густин дислокацій, в якому вплив цього поля є суттєвим. На основі феноменологічної теорії пластичної деформації з врахуванням дислокаційних перетворень надано схему опису процесу деформування матеріалів при імпульсному (ударному) навантаженні.

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.

Вивчено закономірності зміни пружних і непружних властивостей армко-Fe та сплаву Fe - 25 % Ni - 18 % Cr після насичування поверхні вуглецем за рівноважних умов за допомогою ультразвукової ударної обробки з напруженнями меншими ніж межа пружності. Встановлено, що насичування поверхні заліза вуглецем призводить до зменшення внутрішнього тертя магнітомеханічного походження та до зникнення амплітудно-залежного загасання. Аналіз амплітудних і температурних залежностей внутрішнього тертя показав, що обробка призводить до збільшення концентрації вуглецю у твердому розчині т на дислокаціях.

На прикладі вольфрамового дроту для освітлювальних ламп розжарювання, який має в рекристалізованому стані псевдомонокристалічну та гранично текстуровану структуру, теоретично й експериментально обгрунтовано нову кінетичну концепцію випаровування, яка полягає в тому, що за постійної температури швидкість процесу суттєво (на порядки величини) сповільнюється, а зовнішня поверхня дроту одержує кристалографічне огранування.

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 

Досліджено сумісну дію магнітопластичного (МПЕ) і акустопластичного (АПЕ) ефектів на процес пластичної деформації полікристалічного нікелю. Показано, що сумарний ефект (АПЕ + МПЕ) у разі одночасної дії змінного магнітного поля та ультразвуку менший, ніж сума окремих ефектів. За допомогою методики, що дозволяла синхронізувати коливання магнітного поля та момент включення ультразвукових коливань, показано, що при імпульсному накладанні ультразвуку величина сумарного АПЕ + МПЕ залежить від зсуву по фазі між початком періоду магнітного поля та моментом включення ультразвукових коливань з екстремумами при певних значеннях зсуву по фазі.

Ключ. слова: ультразвуковая ударная обработка (УЗУО), наноструктуры, внутреннее трение, дефекты решетки, границы зерен
Індекс рубрикатора НБУВ: К233.106.21

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Методами рентгеноструктурного анализа и магнитных измерений изучено влияние различных режимов и длительности ультразвуковой обработки (УЗО) на кинетику растворообразования в порошковой смеси 50 % ат. Cu + 50 % ат. Ni. Показано, что введение в обрабатываемый материал ультразвуковых колебаний и наложение переменного магнитного поля приводят к значительному ускорению процесса образования твердого раствора в бинарной порошковой смеси. Изменения магнитных свойств при увеличении интенсивности и длительности УЗО обусловлены изменением концентраций меди и никеля в порошинках, увеличением плотности дефектов кристаллического строения и уменьшением размеров порошинок.

Досліджено вплив коефіцієнта видовження при волочінні і подальшої ультразвукової ударної обробки на опір мікропластичній деформації стопів цирконій - ніобій (1 %, 2,5 %) під час кручення. Встановлено, що у разі однакового сумарного ступеня деформації збільшення коефіцієнта видовження призводить до зростання умовної границі пружності досліджених матеріалів, що згідно з рентгенівськими даними обумовлено збільшенням дефектності поверхневого шару, а також величиною та знаком залишкових розтягальних напружень в ньому. Ультразвукова ударна обробка призводить до додаткового зростання опору мікропластичній деформації, завдяки частковій релаксації залишкових розтягальних напружень волочіння та додатковому зміцненню поверхневого шару. Показано перспективність цирконієвих стопів як матеріалу для створення внутрішньосудинних пружнодеформованих конструкцій в порівнянні з традиційно використовуваними сталями аустенітного класу.

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.170.22

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: ультразвуковая ударная обработка, внутреннее трение, дефекты решетки, границы зерен
Індекс рубрикатора НБУВ: К233.107.6

Рубрики:

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

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

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.

Досліджено особливості еволюції механічних властивостей, мікротвердості, залишкових напруг і об'єму текстурних компонент за перерізом дроту зі стопу Zr - 2,5Nb в процесі деформації волочінням. Показано, що значна неоднорідність мікротвердості та об'єму текстурних компонент за перерізом дроту є обумовленою знаком та величиною деформуючих напруг, що діють на різні шари дроту в деформаційній зоні. За допомогою методу cкінченних елементів і програми MSC.MARC Mentat виконано моделювання форми деформаційної зони, що формується в фільєрі в процесі волочіння.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.076

Рубрики:

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

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.43

Рубрики:

Структурні та фазові перетворення в титані та його сплавах. Теорія термічної обробки

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложен способ поверхностного упрочнения металлических материалов ультразвуковой ударной обработкой (УЗУО). На примере титанового сплава ВТ3-1 показано, что УЗУО в оптимальном режиме приводит к формированию поверхностных слоев с повышенной дефектностью и наноразмерными элементами структуры. С помощью метода рентгеновской дифрактометрии получены косвенные данные о формировании в сплаве ВТ3-1 поверхностного слоя толщиной до 2 мкм, характеризующегося средними размерами областей когерентного рассеяния порядка 80 - 300 нм и высоким уровнем сжимающих остаточных напряжений до 1 200 МПа. Повышенная дефектность наблюдается согласно результатам электронной микроскопии тонких фольг приповерхностных слоев и на глубине около 30 мкм от поверхности. Обсужден возможный механизм измельчения зерен до наноразмеров.

Методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и магнитных измерений исследованы нанокристаллические (НК) порошки никеля, полученные механическим измельчением в ультразвуковой шаровой мельнице в присутствии переменного магнитного поля. Обнаружены своеобразные дифракционные эффекты и изменение магнитных свойств НК-порошков, которые зависят от времени механической обработки и последующего нагрева. Высказано предположение, что наблюдавшиеся особенности структурного состояния и магнитных свойств обусловлены присутствием в НК-порошках никеля примесей кислорода, углерода и водорода, которые образуются в свободном виде в рабочей жидкости в результате ее деструкции в процессе ультразвуковой обработки.

Методами рентгеноструктурного анализа и магнитных измерений изучен распад пересыщенных твердых растворов в крупнозернистых порошковых смесях, сформированных при ультразвуковой обработке. Показано, что распад пересыщенных твердых растворов в крупнозернистых порошковых смесях после ультразвуковой обработки происходит намного быстрее, чем в высокодисперсных порошках и массивном образце.

Методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и магнитных измерений исследовано влияние ультразвуковых колебаний и переменного магнитного поля на процесс растворообразования в порошковой смеси Cu + Ni при шаровом размоле. Показано, что введение ультразвуковых колебаний в рабочую камеру шаровой мельницы и наложение переменного магнитного поля существенно ускоряют процесс растворообразования. Установлено, что влияние магнитного поля особенно эффективно, если мелющие шары и хотя бы один из компонентов порошковой смеси изготовлены из ферромагнитного материала.