Фазово-структурні перетворення і водневофазовий наклеп в сплавах системи паладій-водень у районі куполу двофазної області - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Фазово-структурні перетворення і водневофазовий наклеп в сплавах системи паладій-водень у районі куполу двофазної областіНауковий керівник: доктор технічних наук, професор Гольцов Віктор Олексійович, Донецькій національний технічний університет, завідуючий кафедрою фізики Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Пугачев Анатолій Тарасович, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», завідуючий кафедрою фізики металів і напівпровідників доктор фізико-математичних наук, професор Фельдман Едуард Петрович, Інститут фізики гірських процесів НАН України, головний науковий співробітник. Захист відбудеться «_3_»__листопада___ 2009 року о _16_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.845.01 при Національному науковому центрі «Харківський фізико-технічний інститут» за адресою: Україна, 61108, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут» за адресою: Україна, 61108, м.Індуковані воднем фазові і структурні перетворення та їхній вплив на властивості металів і сплавів становлять важливу проблему фізики металів і фізичного матеріалознавства. Щодо рішення таких завдань особливий інтерес представляє система паладій-водень, як класична модельна система для вивчення взаємодії водню з металами. Вищесказане визначає наукову та практичну актуальність даної дисертаційної роботи, присвяченої вивченню особливостей індукованих воднем фазово-структурних перетворень і водневофазового наклепу при водневій обробці сплавів PDHX у районі куполу двофазної області системи паладій-водень. Автором, як виконавцем зазначених держбюджетних тем, було виконано ті розділи робіт, які присвячені дослідженню фазово-структурних перетворень у термодинамічно відкритій системі паладій-водень, їхньому впливу на механічні властивості й тонку структуру паладію та його сплавів із воднем. Експериментально показано, що спосіб ініціювання й температура реалізації гідридних фазових перетворень визначають структурно-морфологічні особливості їхнього розвитку: а) Встановлено, що класичний механізм зародження і росту працює при відносно низьких температурах (Т <Ткр) здійснення a®b гідридного перетворення в сплавах amax-PDHX, однак не реалізується в цих сплавах при Т @ Ткр й у сплавах ао-PDHX при їх швидкому й сильному переохолодженні. б) Вперше встановлено, що при Т <Ткр у випадку ініціювання a®b перетворення переохолодженням сплавів amax-PDHX зародження й ріст масивних b-виділень супроводжується досягненням термо-баро-пружно-дифузійної рівноваги перетворених a-і b-фаз з наступною зміною структурного механізму - зупинивши свій зріст масивні b-виділення «викидають» швидко зростаючі голкоподібні b-відростки. в) Вперше встановлено, що при Т <Ткр у випадку ініціювання a®b перетворень у сплавах amax-PDHX підвищенням тиску водню зародження й ріст масивних b-виділень супроводжується зсувом зерен а-матриці з наступною реалізацією супутнього механізму росту b-фази від виступаючих «гострих» границь зерен.Описано стан і дифузійну рухливість водню в кристалічних ґратах паладію, викладено сучасні уявлення про водневопружність та дифузійно-кооперативну природу систем Me-H, про природу гідридних перетворень, про водневофазовий наклеп при розвитку a-b гідридних перетворень при низьких температурах (Т << Ткр). На основі узагальнення й аналізу наявних літературних даних зроблено висновок про необхідність систематичного вивчення закономірностей індукованих воднем фазово-структурних перетворень і супутніх їм явищ у паладії та сплавах PDHX при водневій обробці в районі куполу двофазної області системи Pd-H. Устаткування ВВУ-2 дозволяє здійснювати пряме "in situ" спостереження й відеореєстрацію ініційованих воднем фазово-структурних перетворень у приповерхніх шарах паладію й сплавах паладій-водень із одночасним автоматичним записом змін питомого електричного опору зразка. Відповідно до мети даної роботи було розроблено методику одержання в устаткуваннях ВВУ-2 і ВВУ-3 попередньо відпалених зразків а-сплавів паладію з воднем (a-PDHX, amax-PDHX) і попередньо відпалених зразків b-сплавів - гідридів (b-PDHX, BMINPDHX), що знаходяться у необхідних для подальших експериментів умовах при заданій температурі й заданому тиску газоподібного водню. Устаткування вакуумували, потім до неї подавали газоподібний водень і здійснювали насичення паладію воднем у таких умовах (Т, Рн2 та їх зміни), при яких фігуративна точка системи не заходить у двофазну (a b)-область і насичення паладію воднем в однофазній області ведеться в «мяких» умовах (повільна зміна температури й тиску водню).У даній дисертаційній роботі вирішено наукову задачу, що полягає у встановленні закономірностей індукованих впливом водню фазово-структурних перетворень і водневофазового наклепу в паладії і сплавах системи Pd-H у районі куполу двофазної області (Ткр = 292ОС).

Основний зміст роботи