Пойда Андрій Володимирович. Кінетика структурних змін та фазових перетворень у зразках алюмінієвих сплавів 1460 та АМг6, надпластично деформованих при високих гомологічних температурах : дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.07 / НАН України; Інститут електрофізики і радіаційних технологій. - Х., 2005.
Анотація до роботи:
Пойда А.В. Кінетика структурних змін та фазових перетворень у зразках алюмінієвих сплавів 1460 та АМг6, надпластично деформованих при високих гомологічних температурах.– Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла.– Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, Харків, 2005.
Дисертація присвячена вивченню механічної поведінки, кінетики структурних змін та фазових перетворень, які здійснюються у ході надпластичної течії зразків алюмінієвих сплавів 1460 і АМг6, деформованих при високих гомологічних температурах.
Досліджено механічну поведінку зразків сплавів 1460 і АМг6, структурні зміни і фазові перетворення, які здійснюються в них в умовах деформування, при яких зразки проявляють ефект високотемпературної структурної надпластичності.
Визначені феноменологічні показники надпластичної деформації зразків сплавів 1460 і АМг6, встановлено причини виникнення осередків рідкої фази у зразках при температурах випробувань через часткове плавлення сплаву, вивчено морфологію волокнистих утворень, причини їх виникнення і механізми розвитку, розглянуто механізми надпластичної деформації і руйнування зразків.
В результаті проведення комплексу експериментальних досліджень і аналізу літературних даних вирішена поставлена задача, а саме, встановлені особливості механічної поведінки і кінетики структурних змін і фазових перетворень, які відбуваються в ході надпластичної течії зразків алюмінієвих сплавів 1460 і АМг6, деформованих при високих гомологічних температурах.
Результати, отримані в процесі виконання досліджень за темою дисертації, можуть бути сформульовані у виді таких висновків:
1.Зразки сплаву 1460 проявили високотемпературну структурну надпластичність при їх деформуванні в режимі повзучості в інтервалі температур Т=753853 К, при напруженнях течії =3,06,0 МПа. У вказаному інтервалі температур виявлено два піки підвищеної пластичності сплаву. Оптимальними умовами проявлення високотемпературної структурної надпластичності зразками сплаву 1460 є Т=793 К і напруження течії =3,5 МПа. Відносне видовження до зруйнування зразків, деформованих в цих умовах, дорівнює 1000%. Другий пік підвищеної пластичності зразків сплаву 1460 (=720%) спостерігається при їх деформуванні при Т=823 К і =3,5 МПа.
2.Надпластична течія зразків сплаву 1460, деформованих в указаних вище умовах, здійснюється при зміні швидкості дійсної деформації, яка, перш за все, пов’язана з ростом зерен, стимульованим деформацією. Термоактиваційний аналіз показав, що перший етап течії зразків сплаву 1460, деформованих в інтервалі температур Т=793853 К при =3,5 МПа, контролюється решітковою, а другий етап течії – зернограничною дифузією.
3.Сплав АМг6 проявив ефект високотемпературної структурної надпластичності в інтервалі температур Т=773813 К. Максимальне відносне видовження зразків до зруйнування =235% спостерігається при їх деформуванні при =4,5МПа, температурі Т=813 К і швидкості дійсної деформації с-1.
4.Встановлено, що ефективна енергія активації надпластичної деформації зразків сплаву АМг6, деформованих в оптимальних умовах, складає Q =44020кДж/моль, що відповідає значенням енергії активації надпластичної течії зразків алюмінієвих сплавів і композитів на їх основі, які виявили ефект високотемпературної структурної надпластичності за наявності на міжкристалітних границях дискретних включень рідкої фази.
5.Кінетика структурних змін в зразках сплавів 1460 і АМг6, надпластично продеформованих до зруйнування при високих гомологічних температурах, свідчить про те, що їх течія в основному здійснювалась за рахунок розвитку зернограничного проковзування при активному розвитку акомодаційних мікромеханізмів в серцевині зерен і на їх границях.
6.У робочих частинах зразків сплавів 1460 і АМг6, надпластично продеформованих при високих гомологічних температурах, виявлені волокнисті утворення, які локалізовані у приповерхневих порах і тріщинах. У зразках сплаву 1460 спостерігаються волокна стрічкового типу, а в зразках сплаву АМг6 виявлені волокнисті утворення двох типів: тонкі довгі циліндричні волокна з гладкою поверхнею, а також волокна, характерною особливістю яких є наявність на них краплеподібних утворень. Вид морфології волокон і дані мікрорентгеноспектральних досліджень свідчать про те, що вони формуються і розвиваються в результаті в’язкої течії рідкої фази під дією розтягуючих напружень на міжкристалітних межах, перпендикулярних напрямку осі розтягу при виникненні і розвитку зернограничних пор і тріщин.
7.Диференціальний термічний аналіз показав, що в ході нагрівання зразків сплавів 1460 і АМг6 до температур випробувань, при яких вони проявили високотемпературну структурну надпластичність, в них відбуваються різні фазові перетворення. Найбільш імовірними з них, як показав аналіз літературних джерел, є розчинення і оплавлення часток інтерметалідних фаз, плавлення надлишкових нерівноважних евтектичних складових і суміші кристалів перитектичного походження, контактне плавлення, плавлення твердого розчину на основі алюмінію, який містить підвищену концентрацію легуючих елементів, які зменшують температуру плавлення сплавів. У результаті здійснення цих процесів в зразках може утворитись невелика кількість дискретних осередків рідкої фази через часткове плавлення сплаву.
8.Руйнування зразків сплавів 1460 и АМг6, надпластично продеформованих при високих гомологічних температурах, на макрорівні носить квазікрихкий характер, а на мікрорівні – змішаний характер. На поверхнях зламів зразків виявлені структурні складові, які характерні для зламів тих алюмінієвих сплавів і композитних матеріалів на їх основі, які виявили ефект високотемпературної структурної надпластичності за наявності на міжкристалітних границях невеликої кількості рідкої фази.
Публікації автора:
Сверхпластичность алюминий-литиевого сплава 1460 в области высоких гомологических температур / В.П.Пойда, В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, Р.И. Кузнецова, В.Ф. Клепиков // Металлофиз. новейшие технол.–2002.–Т.24, №10. – С.1397-1411.
Изменение структуры и сверхпластичных свойств пластин алюминиевых сплавов воздействием импульсного пучка релятивистских электронов / В.Ф. Клепиков, В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, В.В. Литвиненко, В.П. Пойда, В.Ф. Кившик, В.Т. Уваров // Вопросы атомной науки и техники. Серия „Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение”.- 2003.- № 6 (84).- С.86-88.
Структурные изменения при высокотемпературной сверхпластической деформации алюминиево-литиевого сплава 1460 / А.В. Пойда, В.В. Брюховецкий, Р.И. Кузнецова, В.Ф. Клепиков, Д.Л. Воронов, Т.Б. Любицкая // ФММ.- 2005.- Т.99, №2.- С.105-111.
Сверхпластичное поведение сплава АМг 6 при высоких гомологических температурах / А.В. Пойда, В.В. Брюховецкий, Д.Л. Воронов, Р.И. Кузнецова, В.Ф. Клепиков // Металлофиз. новейшие технол.- 2005.- Т.27, № 3.- С.319-333.
Структурные изменения в сплавах на основе алюминия при высокотемпературной сверхпластической деформации / А.В. Пойда, В.В. Брюховецкий, Р.И. Кузнецова, В.Ф. Клепиков // Доповіді НАН України.– 2005.– №4.– С.72-76.
Структурная сверхпластичность сплава 1460 системы Al-Li-Cu-Zr-Sc / В.П. Пойда, В.В. Брюховецкий, Р.И. Кузнецова, А.В. Пойда // Материалы 5-й Международной конференции «Физические явления в твердых телах». 25–26 октября 2001г.– Харьков 2001.– С.30.
Развитие пористости, нитевидных образований и разрушение алюминиевого сплава 1460 в условиях высокотемпературной сверхпластической деформации / В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, Д.Л. Воронов, В.Ф. Клепиков // Тезисы XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» 30 сентября – 3 октября 2003г.– Тольятти 2003.– С.2–40.
Структурные характеристики и их изменения в ходе высокотемпературной сверхпластической деформации сплава 1460 // А.В. Пойда, В.В. Брюховецкий, Р.И. Кузнецова, В.Ф. Клепиков, Д.Л. Воронов, Т.Б. Любицкая // Материалы 6-й Международной конференции «Физические явления в твердых телах». 28–29 октября 2003г.– Харьков 2003.– С.46.
Формирование и развитие волокнистых образований в условиях высокотемпературной структурной сверхпластической деформации алюминиевых сплавов / В.П. Пойда, В.В. Брюховецкий, А.В. Пойда, Р.И. Кузнецова, Д.Л. Воронов // Тезисы XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» 30 сентября – 3 октября 2003г.– Тольятти 2003.– С. 2–20.
