Введение к работе
Актуальность темы. Высокий уровень требований к качеству металлических конструкций обуславливает необходимость создания прогрессивных наукоемких технологий обработки металлов, к числу которых с полним .прапом может бить отнесена обработка с применением циклических теплових воздействий ( ТЦО ). В наибольшей степени ата технология разработана применительно к желеэоуглероднстим сплавам. Несмот] і на то, что перспективность применения циклических теплових воздействий в термической обработке цветных .: сплавов достаточно обоснована, исследования этого направления не обобщены и содержатся в ряде статей и обзоров, имеющих, в основном, прикладной характер. Такие работы, безусловно,* важны, но они ограничивают возможности ТЦО в силу отсутствия теоретической базы. Для успешной разработки и применения технологии ТЦО цветных металлов, в частности, сплавов стареющих, имеющих широкое применение в промышленности, необходимы исследования процессов структурообра-зования в нестационарном температурном поле. Для проведения работы в этом направлении важным объектом являются стареющие сплавы на основе алюминия, высокая энергия дефектов упаковки которых позволяет рассматривать наиболее широкий, по сравнению с другими металлами, спектр дислокационных структур деформации или отжига, начиная от.простейших дислокационных конфигураций и кончая субструктурой, формирующееся в условиях динамического возврата. Имеющиеся в настоящее время исследования рассматривают термоциклнро-вание алюминиевых сплапов, в основном, в области высоких температур. Дня сплавов стареющих более эсМективной является низкотемпературная обработка в интервале температур распада пересыщенного твердого раствора.
Диссертационная работа выполнена в Физико-техническом инсти-
туте ЛИ Еелзруси. При постановке и проведении исследований руководствовались заданиями общесоюзной научно-технической программы "Материал" и "Космическая физика металлов", раздел 1.3.13.II.2 "Исследование влияния циклических воздействий на структуру и сво- . Йсгва сплавов на'основе алюминия и никеля".
Цель работы: исследование закономерностей формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов в условиях нестационарного температурного поля для создания на этой основе способа . тер-моциклической обработки промышленных сплавов.
Научная новизна работы.
Проведено комплексное исследовали трансформации микро-, и . субструкгуры в сплавах на основе алюминия при термической обработке в условиях циклических тепловых воздействий. Показана связь субструктуры, формирующейся при термоциклировании, и комплекса свойств с параметрами обработки - температурой и скоростью воздействия, числом циклов, а тйкяз исходным состоянием металла ( закалка, отжиг, пластическая деформация ).
Показано, что структурный эффект термического цитирования ' определяется изыензниями в двух структурных подсистемах - зеренной и внутризерэНной. Развитие структуры в последней происходит в направлении формирования разориентированной фрагментированной стру.-ктуры и переход элементов этой подсистемы на качественно иной уровень - зеренный. .
Установлены закономерности фюрмирования структуры и свойств с учетом деформационного и теплового факторов воздействия. Первый из них обуславливает деформационное упрочнение металла и формирование структур, аналогичных получаемым при микропластической деформации. Термическая компонента воздействия ответственна за разупрочнение и формирование дисперсных фрагментированных. структур. Преобладание на определенном этапе цитирования конкретной компоненты 2
ВОЗДеЙСТВИЯ Обуславливает ЦИКЛИЧНОСТЬ ИЗМЄІіЄІІИЯ Структури И фИЗИ-
ко-механических характеристик сплавов.
- Исследована взаимосвязь распада пересыщенного ТЕердого раствора и процесса перестройки дислокационной структуры матрици стареющих алюминиевых сплавов.
Практическая значимость. На базо исследования трансформации структури при циклических тепловых воздействиях предложен способ термической обработки промышленного сплава Діб, защищенный авторским свидетельством It 1463799 от-8.xl. 1988г.
апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 5-ой и б-ой Всесоюзных конференциях "Текстуры и рекристаллизация в металлах и сплавах", Уфа, Свердловск, 1987, 1991гг. Всесоюзной научно-технической конференции "Прикладная рентгенография металлов", Ленинград, 1906г.; 6-ом и 8-ом Всесопном совещании по взаимодействию между дислокациями и' атомами примесей и свойствам сплавов',' Тула, 1985, 1991 гг.; 2-ой и 3-ей Республиканской научно-технической конференции "Применение электронной микроскопии в науке и технике", Минск, 1987, 1991гг.; семинаре "Влия'-v ние термоциклической обработки на структурное состояние и механические свойства металлов", Киев, 1987г.; Республиканской конференции "Проблемы физики металлов", Киев, 1989г.; научно-технической конференции "Прочность, пластичность "атериалов и новые процессы их получения и обработки", Минск, 1990г.
Публикации. По тпме диссертации опубликовано 14 ( четырнад
цать-) научных работ и получено I ( одно ) авторское свидетельс
тво. - .
Объем работы.' Диссертация состоит из введения, пяти раздело , выводок, перечня литературных источников и приложс.шп. Диссертация содержит 100 страниц машинописного текста, 90 рисунков, б таблиц и список литературы из 96 наименований.