Вплив структурних дефектів і напружень на фізико-механічні властивості перехідних металів, сплавів і сполук - Автореферат

Бочвара” (Росія, Москва), National Institute of Standards and Technology (USA, Boulder), Vacuumschmeltze (Germany, Hanau), National Research Institute for Metals (Japan, Tsukuba) і ряді інших наукових установ проведені численні дослідження природи перехідних металів, сплавів і сполук, які містять перехідні елементи, а також процесів формування в них спеціальних структурних станів з різним масштабом довжини при дії різних фізичних полів, що обумовлено потребою в конструкційних матеріалах із високим рівнем експлуатаційних характеристик для багатьох галузей промисловості. З середини 70-х років минулого сторіччя у відділі фізики твердого тіла і конденсованого стану речовини Інституту фізики твердого тіла, матеріалознавства і технологій ННЦ “ХФТІ” НАН України проводяться систематичні дослідження впливу структурних змін, спричинених силовими, ультразвуковими і магнітними діями, на електрофізичні й механічні властивості та мікроскопічні параметри перехідних металів, сплавів і сполук, частина результати яких представлено у даній дисертації. Ці дослідження були стимульовані необхідністю одержання в перехідних металах і сплавах структур, що забезпечують поліпшення механічних властивостей; відсутністю даних про вплив ультразвуку, ефективного стосовно пластичних металів, на структурний стан і фізико-механічні властивості схильних до крихкого руйнування сполук, які містять перехідні елементи; потребою здобуття даних про вплив механічних напружень на струмопровідну спроможність в сильних магнітних полях технічних надпровідників, що розроблялися. Дисертаційна робота містить результати досліджень, які одержано здобувачем в ННЦ “ХФТІ” НАН України при виконанні Державних програм колишнього СРСР і України (“Програма робіт з Атомної науки і техніки Національного наукового центру “Харківський фізико-технічний інститут” на 1993-2000 р.”, затверджена постановою Кабінету Міністрів України від 20.07.1993 р., №558; “Програма проведення фундаментальних досліджень з атомної науки і техніки Національного наукового центру “Харківський фізико-технічний інститут” до 2005 р.”, затверджена розпорядженням Кабінету Міністрів України від 13.09.2001 р., № 421-р, № держреєстрації 080901UP0009 від 08.10.2001 р. та ін.) в рамках тем: · “Дослідження фізико-механічних властивостей реакторних і надпровідних матеріалів (сталей аустенітного класу і надпровідників на основі Nb-Ti, Nb3Sn, V3Ga) з різним структурним станом”, шифр (АН-9-6-15/07)/(22-2); Обєктом досліджень є явища і механізми, що визначають пластичну течію і руйнування, перехід із надпровідного в нормальний стан, пінінг вихрової решітки, перенесення заряду у нормальному стані, магнітні перетворення у перехідних металах, сплавах і сполуках.Наведено також опис методик визначення фізико-механічних характеристик експериментальних зразків досліджуваних матеріалів (короткочасні механічні випробування; втомні випробування знакозмінним консольним вигином і крученням; вимірювання внутрішнього тертя, електроопору, критичних параметрів надпровідності, намагніченості), їх структурного стану (оптична і електронна мікроскопія) і метода математичної обробки результатів. У третьому розділі “Електротранспорт у нормальному стані і мікроскопічні параметри ОЦК і ГЦК перехідних металів, які містять домішки, деформаційні і гартівні дефекти кристалічної ґратки” представлено результати вивчення впливу різних типів дефектів кристалічної ґратки (вакансій, дислокацій, домішок) на температурні залежності питомого електроопору в інтервалі температур від низьких до Т ? Q Pt, Nb і Ta й модельних розрахунків ефективних мікроскопічних та зонних параметрів цих металів в різних структурних станах. Встановлено, що деформаційні і гартівні дефекти викликають ефекти, які кількісно розрізняються, але якісно подібні: звуження d-зони, зменшення числа d-електронів і радіусу d-стану, зниження швидкості і збільшення ефективної маси носіїв і зростання щільності станів в кожній із зон. У четвертому розділі “Вивчення фізичної природи зміни критичних параметрів надпровідності перехідних металів в результаті низькотемпературної деформації” представлено результати комплексних досліджень впливу різних типів дефектних структур, сформованих при деформації розтягуванням, стисканням, крученням при Т = 4,2 К і прокаткою при Т = 20 К, на температуру надпровідного переходу, критичний струм, пінінг і резистивний стан полікристалічних зразків Nb, V і Zr і монокристалів Nb текстурної орієнтації (001)[110]. Для зразків з = 7,45 г/см3 УЗД з ТУЗД = 5 хв. в інтервалі температур 77 ? ТУЗД ? 473 К спричиняє зменшення розкиду значень В і збільшення (до 8 %) після УЗД при 77 К з УЗД ? 48 МПА, а при УЗД = const @ 19 МПА при підвищенні ТУЗД з 300 до 473 К значення В стає нижче вихідного.В результаті проведеного комплексу досліджень вирішено проблему встановлено основні закономірності і фізичні механізми впливу деформаційних дефектів і механічних напружень, що виникають при силових, ультразвукових, термоциклічних і магнітних діях у області низьких і помірно низь

2. Основний зміст роботи