intelligent-lab

14.03.2016 17:30

Физические основы повышения механических свойств перспективных магниевых сплавов

Автор:  Растегаев Игорь Анатольевич
Оценить
(0 голоса)
Цели проекта:
1) Исследование влияния легирования и термомеханической обработки на деформационное поведение и асимметрию сжатия/растяжения сплавов системы Mg-Zn-X.
2) Улучшение механических характеристик, прежде всего, деформируемости ультралегких высокопрочных магниевых сплавов, перспективных для транспортной и аэрокосмической промышленности.




Выходные данные проекта:
Тема: Физические основы повышения механических свойств перспективных магниевых сплавов
Приоритетное направление: Транспортные и космические системы
Критическая технология: Технология создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения
Шифр проекта: 14.586.21.0021
Руководитель работ: Виноградов Алексей Юрьевич
Зам. Руководителя работ: Мерсон Дмитрий Львович
Продолжительность работ: от 11.11.2015г. до 31.12.2016г.
Итоговое финансирование проекта: 26,0 млн. руб.
Бюджетные средства 13,0 млн. руб.,
Внебюджетные средства 13,0 млн. руб.
Ключевые слова: магниевые сплавы, технологии получения, микроструктура, механизмы деформации, нейтронная дифракция, высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, акустическая эмиссия.

Основные задачи проекта:
1. Описание микроструктуры и текстуры, способов получения и предварительной технологической обработки исследуемых сплавов, предназначенных для идентификации исходного и деформированного состояния материала исследуемых сплавов и образцов.
2. Модель асимметричного процесса деформации при растяжении и сжатии, предназначенная для установления количественной связи микроструктурных параметров и механического отклика исследуемых сплавов.
3. Рекомендации для формирования микроструктуры магниевых сплавов с улучшенной асимметрией цикла растяжения - сжатия на технологических этапах изготовления полуфабрикатов и изделий из исследуемых и подобных сплавов.

Основные результаты выполнения проекта:
1. Методом двухвалкового непрерывного литья (TRC) получены перспективные сплавы магния системы Mg-Zn-X, включающей сплавы типа Mg-Zn-Re и Mr-Zn-Zr-Re (ZE10, ZEK100) а также Mg-Zn-Zr (ZK60) и Mg-Zn-Al (AZ31). Показано, что высокая скорость охлаждения при кристаллизации в ходе TRC имеет большое влияние на микроструктуру, которую подробно исследовали методами оптической и сканирующей электронной микроскопии.
2. Текстуры полученных сплавов Mg-Zn-Re и Mg-Zn-Zr-Re (ZE10 и ZEK100, соответственно) отличаются высокой интенсивностью и напоминают текстуры прокатанных магниевых сплавов, хотя и содержат особенности распределения базисных плоскостей, имеющих явную тенденцию к ориентации параллельно плоскости прокатки.
3. Исследование локальных разориентировок методом EBSD показывает, что материал после TRC находится в сильно-деформированном состоянии с большими внутренними напряжениями. Тот же вывод сделан на основе независимого исследования тонких дислокационных структур методами просвечивающей электронной микроскопии и нейтронной дифракции.
4. Исследована природа асимметрии деформации растяжения-сжатия и влияние легирования на эти процессы. Показано, что акустическая эмиссия (АЭ) является мощным и удобным инструментом для исследования асимметрии деформации Mg-сплавов. Показано, что асимметрия поведения магниевых сплавов при растяжении и сжатии одинаковым образом проявляется как на напряжении начала пластической деформации (условном пределе текучести), так и на вкладе деформации раздвойникования в общей пластической деформации.
5. Кинетика накопления двойников при комнатной температуре исследовалась количественно методами электронной дифракции обратно-отраженных электронов (EBSD) in-situ в сканирующем электронном микроскопе и акустической эмиссии с применением оригинального метода кластерного анализа. Показано S-образное увеличение объемной доли двойников с похожей кинетикой, при этом различие объемной доли двойников для сплавов ZE10 и ZEK100 при 4-5% деформации незначительно, что подтвердили данные нейтронной дифракции.
6. Аналитическое исследование походов к феноменологическому моделированию асимметричного процесса деформации магниевых сплавов показало, что основанная на дислокационно-кинетическом формализме модель, включающая двойникование и учитывающая взаимодействие дислокаций с двойниковыми границами, способна, в принципе, описать и предсказать асимметрию деформационного поведения при растяжении - сжатии магниевых сплавов при заданных микроструктурных параметрах, таких как распределение по размерам зерен и, наиболее важно, – текстурного фактора, определяющего кинетику двойникования.
7. Разработана модель, описывающая асимметрию деформационного поведения магниевых сплавов. Разработаны принципы формирования магниевых сплавов с улучшенными свойствами.
Изменено 27.01.2019 18:11

Календарь событий

« Июня 2019 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

Вход в систему

You are here: