Досліджено полікристалічні металеві системи зразків сталі 40Х із різною морфологією та параметрами розподілу великокутових меж зерен за енергіями. Встановлено вплив структурно-енергетичного стану меж зерен на експлуатаційну надійність сталі 40Х після покращання. На підставі ієрархічного моделювання будови полікристалів запропоновано нові підходи та створено алгоритми для визначення взаємозв'язків між структурою, яка формується у процесі технологічних обробок матеріалів, і етапами життєвого циклу деталей. Виявлено, що як цифроввий двійник структури полікристалічних сплавів, який описує їх поведінку за умов контактних навантажень, доцільно використовувати матричне подання системної моделі з її наповненням кількісними характеристиками зерен. З використанням розроблених методик визначено шляхи технологічного управління енергетичним станом меж поділу зерен структурних складових для підвищення довговічності деталей, що працюють за контактних навантажень. Розроблено розрахунково-експериментальний метод для оцінки впливу кількісних характеристик структури на параметри міцності меж зерен та їх здатність до утворення межзеренних пошкоджень у разі зовнішніх навантажень. Рівень енергії меж зерен і потрійних стиків між групами зерен малого та великого розміру є вищим, ніж між зернами одного розміру. Поверхні розділу з високим рівнем енергії є місцями утворення пошкоджень у разі технологічних обробок і зовнішніх навантажень конструкційних матеріалів. Це вказує на вирішальну роль великокутових меж, розміщених між потрійними стиками з високим градієнтом енергії в процесах утворення мікроструктурно коротких тріщин і межзеренного руйнування полікристалічних систем. Використання методів ієрархічного моделювання та числового матеріалознавства надає можливість підвищувати експлуатаційну надійність виробів вибором оптимальних параметрів внутрішніх граничних поверхонь. Менша вартість життєвого циклу деталей досягається режимами термічної обробки, які змінюють кількісні характеристики структури сталей.Досліджено полікристалічні металеві системи зразків сталі 40Х із різною морфологією та параметрами розподілу великокутових меж зерен за енергіями. Встановлено вплив структурно-енергетичного стану меж зерен на експлуатаційну надійність сталі 40Х після покращання. На підставі ієрархічного моделювання будови полікристалів запропоновано нові підходи та створено алгоритми для визначення взаємозв'язків між структурою, яка формується у процесі технологічних обробок матеріалів, і етапами життєвого циклу деталей. Виявлено, що як цифроввий двійник структури полікристалічних сплавів, який описує їх поведінку за умов контактних навантажень, доцільно використовувати матричне подання системної моделі з її наповненням кількісними характеристиками зерен. З використанням розроблених методик визначено шляхи технологічного управління енергетичним станом меж поділу зерен структурних складових для підвищення довговічності деталей, що працюють за контактних навантажень. Розроблено розрахунково-експериментальний метод для оцінки впливу кількісних характеристик структури на параметри міцності меж зерен та їх здатність до утворення межзеренних пошкоджень у разі зовнішніх навантажень. Рівень енергії меж зерен і потрійних стиків між групами зерен малого та великого розміру є вищим, ніж між зернами одного розміру. Поверхні розділу з високим рівнем енергії є місцями утворення пошкоджень у разі технологічних обробок і зовнішніх навантажень конструкційних матеріалів. Це вказує на вирішальну роль великокутових меж, розміщених між потрійними стиками з високим градієнтом енергії в процесах утворення мікроструктурно коротких тріщин і межзеренного руйнування полікристалічних систем. Використання методів ієрархічного моделювання та числового матеріалознавства надає можливість підвищувати експлуатаційну надійність виробів вибором оптимальних параметрів внутрішніх граничних поверхонь. Менша вартість життєвого циклу деталей досягається режимами термічної обробки, які змінюють кількісні характеристики структури сталей.

  Повний текст PDF - 2.93 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"