лягає в забезпеченні нульовий пористості. Матеріали, отримані за технологією інтенсивної пластичної деформації, в даний час є одними з найбільш досліджуваних серед наноматеріалів конструкційного призначення. У сучасній літературі детально відображені технологічні процеси подрібнення зерен структури матеріалів, засновані на рівноканальної кутової пресуванні (РКУП), крученні під тиском, гвинтовому пресуванні, що акумулюється прокатці, мультіосевой деформації, деформації за схемою знакозмінного вигину.
В якості основних методів, що забезпечують деформацію з великими ступенями і придатних в цьому зв'язку для отримання нанокристалічною структури, використовують рівноканальне кутове пресування (РКУП), крутіння під тиском. Схема РКУП представлена ??на малюнку 1.1).
Малюнок. 1.1 - Принципи методів інтенсивної пластичної деформації: а - кручення під високим тиском; б - РКУ-пресування
Справжня логарифмічна ступінь деформації при реалізації цих методів досягає 4 ... 7. В установках, що забезпечують деформацію крутінням заготовок, використовується принцип наковален Бріджмена. Зразок поміщається між двома штангами, стискається під великим тиском і закручується. У нижній штанзі є поглиблення, в якому знаходиться деформується зразок. Поглиблення не дозволяє матеріалу витікати в радіальному напрямку і забезпечує в процесі деформації квазігідростатіческое тиск. В умовах гідростатичного стиснення деформується матеріал не руйнується. Діаметр диска зазвичай становить 10 ... 20 мм, товщина - 0,3 ... 1,0 мм. При використанні зразків діаметром 20 мм тиск, що діє на зразок, досягає ~ 1,5 ГПа. Зразки діаметром близько 3 мм можуть відчувати тиск до ~ 10 ГПа.
Найбільш перспективним методом інтенсивної пластичної деформації, що забезпечує отримання масивних об'єктів з нано- і ультрадисперсної кристалічною структурою є, рівноканальне кутове пресування (РКУП), запропоноване В.М. Сегаль [2]. В англомовній літературі технологія відома під абревіатурою ECAP (equal-channel angular pressing). Метод РКУП заснований на багаторазовому продавлюванні заготовок через систему двох каналів, що перетинаються під кутом. Кожний прохід деформівного прутка забезпечує еквівалентну деформацію на величину e=1 ... 1,16. Незмінність поперечного перерізу вихідної заготовки дозволяє здійснювати багаторазову деформацію матеріалу, забезпечуючи необхідну ступінь деформації.
Важлива особливість аналізованого методу пов'язана з локалізацією вогнища інтенсивної пластичної деформації і з високим ступенем однорідності напруженого і деформованого стану матеріалу в зоні сполучення двох каналів. Ці особливості дозволяють в підсумку сформувати субмікрокристалічної (СМЯ) або навіть нанокристалічним структуру в багатьох металевих матеріалах. В даний час технологія розвивається таким чином, щоб переробляти досить великі об'єкти (прутки). Методом рівноканального кутового пресування отримані заготовки діаметром до 60 мм. Середній розмір зерен в заготовках складає ~ 200 ... 500 нм.
субмікрокристалічної структура, сформована методами інтенсивної пластичної деформації, відрізняється наявністю нерівноважних кордонів зерен. Ця неравновесность визначає високий рівень пружних напружень в матеріалі. Саме з цієї причини наноструктуровані матеріали, отримані за технологією інтенсивної пластичної деформації в холодному стані, володіючи високим рівнем міцності властивостей, у багатьох випадках є охрупченнимі. Це змушує фахівців шукати альтернативні способи впливу, що забезпечують поєднання високого рівня показників міцності, пластичності, в'язкості.
Одним з найбільш простих підходів до вирішення зазначеної проблеми є Термопластична вплив на матеріал, що поєднує пластичну деформацію матеріалу з його нагріванням. Однак отримати за такою схемою розмір зерна менше 1 мкм не представляється можливим.
Таким чином, проблема полягає в тому, що інтенсивна пластична деформація в холодному стані, сприяючи ефективному подрібненню зерен структури, призводить до окрихчування матеріалу. З іншого боку гаряча деформація не дозволяє отримати ультрадрібнозернистих структуру і забезпечити високий рівень міцності властивостей.
Російськими вченими на основі методу рівноканального кутового пресування запропонований динамічний метод інтенсивної пластичної деформації матеріалів [3], в якому для деформації матеріалів використовується енергія імпульсних джерел - продуктів вибуху, горіння пороху, електромагнітної енергії, що забезпечує швидкість деформації зразків порядку 10 5 із - 1 і рівень тисків порядку 3-7 ГПа. Цей метод дозволяє отримати подрібнення структури і підвищення міцності властивостей металів. На прикладі титану, міді та алюмінієвого сплаву показана можливість трансформації крупнозернистою структури в субмікрокристалічної з розміром ...
