утворюється ультрадрібнозернистих структура. Характерною особливістю такої обробки є формування в деформується матеріалі залишкових напружень стискає типу. Це принципово відрізняє ультразвукову обробку від багатьох інших способів формування ультрадрібнозернистих структури, заснованих на інтенсивній деформації матеріалу в холодному стані. Сформована при ультразвуковій обробці структура характеризується підвищеним рівнем втомної тріщиностійкості, що є важливим достоїнством дослідженого методу.
У ході глибоких структурних досліджень були вивчені перетворення не тільки дислокаційної і зерен структури, але також і карбідної фази. Встановлено, що інтенсивна пластична деформація забезпечує розчинення грубих цементітних частинок і подальше їх виділення у вигляді дрібнодисперсних Глобулу з розмірами ~ 10 ... 30 нм.
Показано, що нагрів ультрадрібнозернистих структури, сформованої в процесі ультразвукової обробки, до 500..520 Про С і вище призводить до активного перерозподілу дислокацій, формуванню субзеренной структури в феритної матриці.
Авторами було вивчено вплив високоінтенсивного динамічного навантаження при фокусуванні енергії у вибухових системах, що включають високомодульні пружні елементи [10] на процеси двойникования вуглецевих сталей з ферито-перлітною структурою. З використанням методів растрової та просвічує електронної мікроскопії підтверджений механізм двойникования не тільки в фериті, але також і в структурі пластинчастого перліту, що видно на малюнку 1.4.
Малюнок 1.4 - Двійникування при високоинтенсивном динамічному навантаженні
Показано, що присутність безлічі двійників, що виникли на стадії навантаження вибухом, відбивається на зламах сталевих зразків у вигляді хара?? терен, геометрично правильних фасеток відколу, видних на малюнку 1.5.
Малюнок 1.5 - Злами сталевих зразків у вигляді характерних, геометрично правильних фасеток відколу
Методами структурних досліджень показано, що процеси високоінтенсивного навантаження вибухом сталевих пластин супроводжуються не тільки активним двойникование матеріалу, але також і проявом явно виражених процесів локалізованого пластичної течії, зображених на малюнку 1.6. Ширина цих зон сягає сотень мікрометрів, довжина - декількох міліметрів. Розмір окремих структурних елементів у зонах локалізованого пластичної течії складає ~ 100 ... 300 нм.
а б
Малюнок 1.6 - Локалізоване пластичне протягом при високоинтенсивном динамічному навантаженні
Детально вивчені процеси структурних перетворень, що відбуваються при отриманні металевих шаруватих композиційних матеріалів методами зварювання вибухом. Виявлено особливості утворення дефектів дислокаційного походження в зонах, прилеглих до зварних швів, показаних на рисунку 1.7.
пояснити механізм крихкого руйнування вузьких прошарків, в яких присутні мелкокристаллические дендрити, показані на малюнку 1.8. На підставі проведених досліджень зроблені пропозиції щодо підвищення тріщиностійкості багатошарових композитів.
а б
Малюнок 1.7 - Дефекти дислокаційного походження в зонах, прилеглих до зварних швів
а б
Малюнок 1.8 - Механізм крихкого руйнування вузьких прошарків, в яких присутні мелкокристаллические дендрити
Проведені дослідження показали, що необхідний пошук нових рішень, що забезпечують формування нанокристалічною або ультрадрібнозернистих структури, що відрізняється відсутністю залишкових розтягуючих напружень. Такий підхід забезпечить високий комплекс механічних властивостей металевих матеріалів конструкційного призначення. На думку авторів проекту пропоноване рішення, засноване на інтенсивному пластичному впливі з екстремально високими швидкостями деформації, шляхом застосування спеціальних схем вибухового навантаження, є одним з можливих перспективних шляхів вирішення зазначеної проблеми.
Професор К. Хокамото підтвердив формування ультрадрібнозернистих структури на субмікронних рівні при зварюванні вибухом в зоні точки контакту, яка б показала значне збільшення твердості, пов'язане з розміром зерен. Певне подрібнення структури також спостерігалося при інтенсивній сдвиговой деформації під дією високошвидкісного удару зі швидкістю кілька сотень метрів в секунду. Таким чином, показано, що при введенні в матеріал інтенсивної високошвидкісний сдвиговой деформації можливе отримання ультрадрібнозернистих структури при використанні схем навантаження, сконструйованих спеціально для цих цілей.
Таким чином, аналіз сучасного стану проблеми освіти ультрадрібнозернистих структури в металах і ...
