Досліджено вплив низькоамплітудної циклічної складової напруження на дислокаційну структуру сплаву АМг6 за умов динамічної повзучості. Виявлено, що за динамічної повзучості густина дислокацій більша у порівнянні зі статичною за однакових рівнів максимальних напружень. Циклічна складова повзучості збільшує дислокаційну густину за рахунок зменшення кроку дислокаційної сітки, а також шляхом утворення вторинної дислокаційної сітки на фоні наявної. Інтенсифікація динамічної повзучості у порівнянні з статичною пояснюється підвищенням термічних флуктуацій у мікрооб'ємах матеріалу, а також активізацією розмноження дислокацій за механізмом багаторазового поперечного ковзання.

Досліджено дислокаційну структуру сталі 15Х2МФА після статичного розтягу та циклічного пружно-пластичного деформування. Показано, що зі зростанням пластичної деформації розтягу, а за умови циклічного пружно-пластичного деформування зі збільшенням амплітуди деформації та кількості циклів, зростає густина дислокацій у малокутових межах. Збільшення густини дислокацій у малокутових межах після циклічного пружно-пластичного деформування призводить до зменшення напруження сколювання.

Исследовано влияние циклической составляющей при комбинированном растяжении образцов из сплава AMг6 на эволюцию микроструктуры материала вдоль шейки образца. Выявлено, что циклическое нагружение, которое накладывается на квазистатическое, обусловливает значительное увеличение плотности дислокаций. Циклическая составляющая растяжения инициирует зарождение дополнительных двигающихся дислокаций, что обеспечивает большую деформацию при одинаковом уровне напряжений.

Описано й обгрунтовано гіпотезу взаємозв'язку стрибкоподібної деформації під час статичного розтягу у м'якому режимі навантажування сплаву АМг6 з руйнуванням дисперсних включень другої фази. Виявлено залежність величини стрибкоподібних приростів деформації від розміру дисперсних фаз і розподілу їх у даному сплаві. Запропоновано методику прогнозування стрибкоподібної деформації сплаву на основі гістограми розподілу дисперсних частинок у первинному матеріалі.

Досліджено взаємозв'язок між пластичною деформацією сплаву АМг6 за умов квазістатичного та комбінованого розтягання, повзучості, динамічної повзучості та густиною дислокацій. Виявлено, що зростання пластичної деформації за наявності циклічної складової навантаження задовільно узгоджується зі збільшенням густини дислокацій матеріалу. Запропоновано залежності для розрахунку густини дислокацій (пластичної деформації) в матеріалі за наявності циклічної складової навантаження.

Індекс рубрикатора НБУВ: К262.204.3

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в жароміцних і жаростійких сталях

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С использованием электронной трансмиссионной микроскопии и методов неразрушающего контроля исследованы основные закономерности влияния высокотемпературного пластического деформирования на кинетику упрочнения теплостойких сталей 15Х13МФ и 25Х1М1Ф. Установлены отличия в интенсивности исчерпания пластичности сталей. Феррито-мартенситная сталь 15Х13МФ упрочняется более интенсивно, что связано с увеличением непараллельности и уменьшением расстояний между субграницами дислокационной микроструктуры, измельчением и фрагментацией дислокационного мартенсита. Для феррито-перлитной стали 25X1М1Ф характерно менее интенсивное упрочнение, что обусловлено иной эволюцией дислокационной структуры. Показано, что при пластическом деформировании теплостойких сталей, независимо от уровня деформации, взаимосвязь величин субструктурного упрочнения и плотности дислокаций в малоугловых границах и твердости (микротвердости) материала можно описать линейной зависимостью.

Описана методика моделирования структурной неоднородности материала методом конечных элементов. Материал рассмотрен как композит, состоящий из упругопластической матрицы и хрупких включений (дисперсоидов). В основе конечноэлементной модели - экспериментальные данные о плотности включений и их геометрических размеров. Предложенная конечноэлементная модель удовлетворительно описывает скачкообразную деформацию сплава АМг6.

Исследовано совместное влияние наводороживания и предварительного пластического деформирования (ППД) при температуре 623 К растяжением и комбинированным растяжением на напряжение отрыва теплоустойчивой стали 15Х2МФА. Наводороживали как до, так и после ППД. Методом электронной просвечивающей микроскопии установлено, что независимо от вида нагружения и схемы наводороживания ППД уменьшает расстояние между малоугловыми границами, увеличивает плотность дислокаций в них, а также разориентацию бейнитной структуры. Наводороживание после ППД не влияет на напряжение отрыва стали. ППД растяжением и комбинированным растяжением предварительно наводороженной стали уменьшает ее напряжение отрыва пропорционально росту плотности дислокаций в малоугловых границах.

Виявлено основні особливості еволюції дислокаційної структури матеріалу за умов комбінованого навантаження. Установлено, що зростання пластичної деформації за присутності циклічної складової навантаження пов'язане зі збільшенням густини дислокацій матеріалу. Розроблено методики прогнозування діаграм динамічної повзучості та розрахунку діаграм квазістатичного та комбінованого деформування сплаву АМг6, які базуються на використанні запропонованої функції впливу циклічної складової на густину дислокацій. Розроблено методику експертної оцінки величини пластичної деформації розтягу матеріалів за переміщенням розтрісканих включень. Виявлено, що зменшення порогу тріщиностійкості деформованого сплаву АМг6 пов'язане зі зростанням загальної густини дислокацій у матеріалі. Установлено кількісний взаємозв'язок порогової тріщиностійкості пластично деформованого сплаву АМг6 з густиною дислокацій матеріалу з урахуванням напряму попереднього деформування та асиметрії циклу навантаження.

Досліджено вплив опромінювання в прозорому конденсованому середовищі на ударну в'язкість теплотривких сталей. Опромінення зразка попереду концентратора спричиняє значне (до двох разів) підвищення ударної в'язкості сталі 15Х13МФ. За допомогою методу фрактографічного аналізу встановлено, що сталь зруйнувалась за внутрішньозеренним механізмом незалежно від схеми опромінювання. Обгрунтовано зростання ударної в'язкості матеріалу після ударно-хвильової обробки.

За допомогою методів неруйнівного контролю, методу повних діаграм досліджено основні закономірності впливу термоциклічного напрацювання на кінетику деградації властивостей сталі 25Х1М1Ф. За допомогою методу вимірювання мікротвердості встановлено, що протягом циклічних змін температури поверхня зразків зміцнюється, водночас їх внутрішній шар знеміцнюється внаслідок процесів термічного повороту і самовідпуску матеріалу. Показано, що за статичного розтягу зразків після напрацювання змінюється кінетика накопичення пошкод. При цьому поверхневий шар полікристала розглянуто як автономну підсистему. Вивчено локалізоване пластичне течіння на мезорівні у поверхневому шарі матеріалу.

Розроблено методику металізації фторопластової матриці з вуглецевими нанотрубками на основі комплексного (хімічного та гальванічного) осадження. Проведено електронно-мікроскопічні дослідження металічного покриття та розрізу приповерхневого шару зразків до та після дії лазерних ударних хвиль малої амплітуди. Оцінено можливість використання матеріалів на основі фторопластової матриці з 5 ваг. % вмістом вуглецевих нанотрубок як індикаторів імпульсного тиску.

структура та властивості твердого сплавуОписано методику прогнозування впливу рівня комбінованого (із накладанням циклічної складової) попереднього термомеханічного навантаження на крихку міцність сталі 15Х2МФА. За допомогою методу скінченних елементів досліджено вплив комбінованого попереднього термомеханічного навантаження на напружено-деформований стан у вістрі втомної тріщини у пружно-пластичній постановці. Електронно-мікрофрактографічні дослідження показали, що ініціація руйнування відбувається на деякій відстані від фронту втомної тріщини. Враховуючи закономірності впливу рівня попереднього пластичного деформування на напруження відриву сталі 15Х2МФА та експериментально встановлене значення CID, запропоновано методику скінченноелементного моделювання напружено-деформованого стану у вістрі тріщини під час руйнування зразка. За результатами моделювання з використанням методу скінченних елементів побудовано криві та запропоновано апроксимаційну формулу впливу рівня комбінованого попереднього термомеханічного навантаження на в'язкість руйнування сталі 15Х2МФА.

Досліджено ударну в'язкість трьох серій зразків Шарпі, вирізаних з ролика машини безперервного литва заготовок. Визначено стадійність динамічного деформування та руйнування біметалевих та монометалевих зразків на мікро-, мезо- та макрорівнях. Вивчено особливості мікромеханізмів пластичного деформування і руйнування сталей з ферит-перлітною (35Г2) та ферит-мартенситною (18Х11МНФБ) структурами з використанням сканувальної та просвітлювальної мікроскопії та проаналізовано їх ударну в'язкість з врахуванням цих особливостей.