Дислокаційні процеси при фазових та структурних перетвореннях в сплавах заліза - Автореферат

Розробка і побудова моделей фазових і структурних перетворень, що спостерігаються в твердих тілах, має велике значення не тільки для подальшого розвитку фундаментальних положень про шляхи їхньої реалізації, а і дозволяє створювати нові прогресивні технології одержання виробів із ще більш досконалим комплексом службових характеристик. В даний час використання дослідницьких методик на базі просвічувальної й скануючої електронної мікроскопії дозволяє постійно розширювати наші знання про явища фазових і структурних перетворень в металах і сплавах завдяки можливостям прямих спостережень процесів при різних температурах і швидкостях нагрівань, охолоджень і деформацій, з аналізом по елементам та визначенням їх концентрації. Різноманіття фазових і структурних перетворень у сплавах заліза робить надзвичайно актуальним проведення на них подібних спостережень при зародженні нових фаз, пластичній деформації, розпаді твердих розчинів, старінні, процесах знеміцнення. При цьому найбільш цікавими є метастабільні стани ГЦК і ГЩУ граток аустеніту і мартенситу при наближенні до температур початку прямих і обернених g>a і g«e перетворень, особливості поведінки дислокацій в яких не можуть спостерігатися іншими методами. Робота виконувалась в межах тематичних планів Інституту металофізики, що були затверджені Президією НАН України за темами: Вивчення фазових перетворень та методів зміцнення з використанням швидкісної термообробки і пластичної деформації сталей і сплавів (№ держреєстрації Р004897, 1972 - 1976 р.р.); Розробка фізичних засад зміцнення і руйнування сталей перлітного класу (№ держреєстрації 76014722, 1976 - 1980 р.р.); Вивчення впливу розподілу вуглецю і легуючих елементів на механічні властивості конструкційних сталей (№ держреєстрації 82015053, 1981 - 1985 р.р.); Вплив структури і напруженого стану на руйнування конструкційних сталей (№ держреєстрації 81015060, 1981 - 1985 р.р.); Вивчення фізичної природи крихкості сталі, викликаної дією концентраторів напружень (№ держреєстрації 01860025350, 1986 - 1990 р.р.); Вивчення фізичної природи формування мікро та макрогетерогенної структури та властивостей конструкційних сталей і сплавів, які одержують методами механічного змішування та швидкісною електротермічною обробкою (№ держреєстрації 0196U017450, 1995 - 1999 р.р.); Дослідження фізичної природи процесів структуроутворення та фазових переходів складнолегованих сталей спеціального призначення в нерівноважних умовах (№ держреєстрації 0100U001580, 2000 - 2002 р.р.); Розробити нові сплави та вивчити фізико-механічні характеристики біосумісних металів та сплавів для виготовлення стентів та кава-фільтрів нового покоління.Визначено роль товщини фольги в практиці проведення прямих спостережень g?a та g?e перетворень із застосуванням просвічуючої електронної мікроскопії і показано, що їх доцільно проводити на дрібнозернистих станах, де розміри концентраційних зародкових неоднорідностей, спроможних перетворитися в нову фазу, зменшуються прямо пропорційно розміру зерна. Докладно вивчені залежності температури фольги від струму розігріву катоду та її товщини при електронномікроскопічних дослідженнях із конденсорною діафрагмою та без неї і показано, що за допомогою електронного пучка безпосередньо в мікроскопі можна здійснювати швидкі нагріви окремих ділянок тонких фольг до температур 500 °С і вище. Отримані результати, усупереч літературним даним, показали, що пряме спостереження утворення зародка при рекристалізації в тонких фольгах без участі полігонізації можливе, а успішна реалізація цього процесу повязана із швидкістю нагрівання, а також степенем закріплення дефектів домішками - їхньою рухливістю. У 1964 році Богерсом і Бюргерсом була запропонована модель утворення площини (101) ОЦК гратки шляхом неоднорідної деформації в площині (111) аустеніту, що здійснюється за допомогою утворення часткових дислокацій із векторами Бюргерса а/18 [2 ] і а/18 [1 1] справа і зліва від деякого щільноупакованого ряду типу аустеніту. Прямі електронно-мікроскопічні спостереження процесів, що передують g?e мартенситному перетворенню в сплаві Г18 та супроводжують його, показали, що в аустеніті безпосередньо перед перетворенням починають працювати дислокаційні джерела, які генерують плоскі дислокаційні скупчення, поодинокі дислокації котрих розщеплюються в умовах низької ЕДП і сприяють при достатній їх щільності утворенню e-фази (рис.На підставі аналізу літературних даних з особливостей поведінки границь зерен у полікристалічних матеріалах констатовано: 1) границі зерен при пластичній деформації є місцями виникнення такого рівня напружень, який спроможний запускати на мікрорівні любий із відомих механізмів пластичної деформації, 2) водночас вони разом з прилеглими внутрішніми обємами зерен є і місцями релаксації напружень. В звязку з тим, що особливості формування смуги Ч-Л повязані з наявністю границь зерен (відома обернено пропорційна залежність довжини площадки плинності від розміру зерна), представилося доцільним звернутися до вивчення мікр

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ