Формування субмікрокристалічної структури і властивостей металів методами комбінованої пластичної деформації - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Формування субмікрокристалічної структури і властивостей металів методами комбінованої пластичної деформаціїНауковий консультант:член-кореспондент НАН України, доктор фізико-математичних наук, професор Варюхін Віктор Миколайович, Донецький фізико-технічний інститут імені О.О. Офіційні опоненти:доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Подрєзов Юрій Миколайович, Інститут проблем матеріалознавства імені І.М. доктор фізико-математичних наук, професор Юрченко Володимир Михайлович, Донецький фізико-технічний інститут імені О.О. Захист відбудеться «25» жовтня 2010 р. о 14 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.245.01 у Інституті електрофізики і радіаційних технологій НАН України за адресою: 61003, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту електрофізики і радіаційних технологій НАН України за адресою: 61024, м.Аналіз стану питання показує, що одним із перспективних напрямків досліджень є вивчення впливу комбінованої пластичної деформації зі зсувом на формування структури і комплексу механічних властивостей металевих матеріалів. Робота виконувалася відповідно до науково-дослідних проектів відомчої тематики НАН України різних років: «Исследование механизмов пластической деформации высокоазотистых сталей в условиях высокого гидростатического давления», № держ. реєстрації 0194U030436; «Самоорганизация дефектной структуры в твердых телах при деформации под давлением», № держ. реєстрації 0194U021978; «Формирование структуры гетерогенных твердых тел и управление их свойствами в разных напряженно-деформированных состояниях», № держ. реєстрації 0197U008908; «Исследование закономерностей пластического течения и деформационного упрочнения высокоазотистых сталей в условиях высокого гидростатического давления с целью создания технологических основ гидростатической обработки этих материалов», № держ. реєстрації 0197U016640; «Закономірності формування та еволюції наноструктурного стану твердих тіл», № держ. реєстрації 0100U003850; «Физика новых состояний конденсированных систем, сформированных в условиях высоких давлений», № держ. реєстрації 0102U003201; «Фізика нерівноважних станів наноструктурних матеріалів, одержаних при високих тисках», № держ. реєстрації 0103U005973; «Фізика формування обємних наноматеріалів шляхом структурної перебудови твердих тіл при високих тисках», № держ. реєстрації 30106U6931; «Деформаційні схеми одержання і властивості масивних наноструктурних і УДЗ матеріалів», № 128-II-5-08. Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити такі основні задачі: - розробити уявлення щодо закономірностей формування структури, фізичних та механічних характеристик внаслідок реалізації процесів дисипації та релаксації енергії, обумовлених дією комбінації нормальних і зсувних напружень; провести аналіз енергетичних і кінетичних аспектів процесу перерозподілу енергії при пластичній деформації в умовах різного напруженого стану; розвинути модельні уявлення про механізми перерозподілу енергії на різних структурних рівнях (мікро-, мезо-, макро-) для металевих матеріалів, деформованих з комбінованою пластичною деформацією зі зсувом; визначити фізичні процеси, які забезпечують протікання процесів дисипації, і повязані з ними структурні зміни; вивчити фізичні закономірності і механізми еволюції структурного стану та характеристик міцності (?т, ?в), пластичності (?, d), електроопору (z0 / zi, ?i / ?min) при комбінованій пластичній деформації зі зсувом на прикладі одночасного крутіння і розтягування на модельному матеріалі (мідь М1) і матеріалах, які використовують у промисловості (композит Cu-Al, сталь 10); встановити вплив холодної прокатки зі зсувною деформацією на структуру і властивості металевих матеріалів (мідь М1, алюмінієвий сплав Д1, титан ВТ1-0); вивчити вплив гарячої прокатки зі зсувною деформацією на структуру і властивості промислових матеріалів Ст3, 30ХГСА, сталі 70;У компютерному і натурному експерименті виконано аналіз енергетичних і кінетичних аспектів процесу пластичної деформації в умовах різного напруженого стану при деформації розтягуванням та крутінням (простим зсувом). Для зіставлення густини дислокацій, сформованих при деформації, і величини роботи деформації, визначалось значення роботи, яка може бути витрачена на формування дислокацій: ,(2) де r - густина дислокацій; a - структурний фактор; G - модуль зсуву; b-вектор Бюргерса. Показано, що такі механізми, як підвищення густини дефектів і теплоємності матеріалу, що деформується крутінням, не можуть забезпечити повної дисипації роботи деформації, тому з енергетичної точки зору можлива активація процесів релаксації в ході самої деформації. Це дало можливість висунути припущення, що дисипація енергії у випадку деформації з крутінням (зсувом) може протікати за рахунок розвитку релаксаційних процесів, які знижують внутрішню енергію системи: повернення, полігонізації, рекристалізації, процесів міжзеренної акомодації деформації.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ