Измерение механических свойств металлических материалов на микрообразцах Фунг Туан Ань

Введение к работе

Актуальность работы

Во многих материаловедческих исследованиях применение микроОбразцов бывает неизбежно из-за малого количества и дефицитности материала, при экспертизе разрушенных деталей малых размеров, сложной формы, с особыми свойствами (например, с поверхностным упрочнением).

Применение микроОбразцов может оказаться полезным также в случае ускоренного поиска области оптимума и уменьшения объёма испытываемого материала при большом начальном количестве вариантов химического состава или режимов термической обработки с последующей проверкой свойств материалов из найденной области на макрообразцах по ГОСТ.

Вопрос о сопоставимости результатов, проводимых параллельно на стандартных и на микрообразцах изучен недостаточно. Поэтому тема диссертационной работы актуальна.

Цели диссертационной работы

Установление возможности качественного и количественного сравнения результатов испытаний механических свойств, полученных методами растяжения и сжатия материалов на макро- и микрообразцах.

Исследование свойств композитов с сотовой структурой в системе NiAl - W типа "зерно NiAl - оболочка из W" с использованием методик механических испытаний микроОбразцов.

Научная новизна полученных в работе результатов Сформулированы условия, позволяющие проводить

многократные испытания на одном образце на растяжение и сжатие

при нагреве и охлаждении.

Для сплавов, не испытывающих фазовых превращений в интервале температур стандартных термических обработок (AI, Си, сталь 08Х18Н10Т), доказана возможность для определения предела текучести замены испытаний макроОбразцов растяжением сжатием микроОбразцов в диапазоне температур испытаний от 0,3 до 0,7 Т_Пл-

Показано, что композиционные наноматериалы NiAl - W с сотовой структурой (зерно NiAl со сплошной оболочкой вольфрама толщиной 0,5 мкм на нём) при 1000 - 1200^еС прочнее поликристалла NiAl в 1,7 - 2,2 раза по пределу текучести, и в 1,8 - 2,5 раза при испытаниях на кратковременную ползучесть.

Найдена оптимальная сотовая структура нанокомпозита NiAl - W: атомная доля вольфрама в материале 14 - 16 %, толщина плакирующего слоя не более 0,5 мкм, закрытая пористость не выше 1 % об.

Практическая ценность работы

Обоснованы условия применения последовательных многократных неразрушающих испытаний на одном образце для определения предела ползучести, предела текучести и скорости установившейся ползучести при большом числе последовательно реализуемых вариантов напряжений и температур испытаний;

Показана возможность замены до 20 % об. гранул NiAl, плакированных слоем вольфрама толщиной 0,5 мкм, на NiAl без покрытия при сохранении жаропрочности композита при 1000 - 1200^еС с сохранением удельной прочности.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту: 1. Схема, методики и условия проведения последовательных многократных неразрушающих механических испытаний на одном образце как при сжатии, так и при растяжении для определения предела кратковременной ползучести, предела текучести и скорости

установившейся ползучести при большом числе последовательно реализуемых вариантов напряжений и температур испытаний.

1. Характеристики прочности, кратковременной ползучести и их статистические характеристики в случае проведения испытаний на макро- и микрообразцах для AI, Си и стали 08Х18Н10Т.

2. Значения пределов текучести и кратковременных пределов ползучести (на базе до 2 часов) композиционных материалов с сотовой структурой на основе NiAI.

4. Компонентный состав композиционного материала системы
„гранулы NiAI + гранулы (NiAI, плакированные W)", обладающего при
1000 - 1200^еС прочностью на уровне композиционного материала со
100 % сотовой структурой.

Публикации и апробация работы: Основные положения работы докладывались на IV-ой евразийской научно-практической конференции: „Прочность неоднородных структур (ПРОСТ - 8-10 апреля 2008 г. Москва, МИСиС)". По результатам исследований опубликованы 1 статья и 2 тезиса докладов; список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов по работе, списка использованных литературных источников и приложения.

Представленная работа содержит страниц машинописного

текста, включая .... рисунков, ... таблиц и наименований

использованных литературных источников.

Похожие диссертации на Измерение механических свойств металлических материалов на микрообразцах

Влияние структурных и технологических параметров на свойства спеченных материалов на основе железаФилатова, Наталья Леонидовна

Структура и свойства металлических материалов электрофизических технологийМальцев, Илья Михайлович

Комплексное развитие методов определения механических свойств металлических материалов с целью их эффективного использования в промышленности, на транспорте и в строительствеГудков, Анатолий Александрович

Анализ связи структурных изменений и механических свойств металлических материалов при модификации поверхности с использованием мультифрактальных представлений Колмаков Алексей Георгиевич

Структура и свойства объемных материалов и покрытий на медной, медно-никелевой и хром-никелевой основах, модифицированных введением порошковых нанокомпозитов с диборидом титанаГордовская, Ирина Валерьевна

Исследование условий получения и свойств литых композиционных материалов на основе алюминия с добавками углерода и титанаБаландин, Владимир Михайлович

Структура и свойства сверхпроводящих композиционных материалов на основе соединений A3B и высокопрочных нанокомпозитов Cu-NbПопова Елена Нахимовна

Разработка и исследование защитных электрофизических покрытий для повышения эксплуатационных свойств конструкционных и инструментальных материаловАбашкин Роман Евгеньевич

Влияние длительной эксплуатации и хранения на механические свойства и механизмы разрушения конструкционных материаловДемина, Юлия Андреевна

Исследование процессов борирования и хромирования порошковых материалов на железной основе и свойств диффузионных покрытийМаджид Абдаллах