Архив журнала

Авиационные материалы и технологии №2, 2018

DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-2-3-8

УДК: 669.018.44

Страницы: 3-8

Н.Н. Трофименко1, И.Ю. Ефимочкин1, А.Н. Большакова1

[1] Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», admin@viam.ru

ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ

Анализ работ по высокоэнтропийным сплавам (ВЭС) показал, что исследования в данной области знаний представляют широкий интерес и являются перспективным направлением для материаловедения будущего. В отличие от обычных сплавов ВЭС состоит из пяти и более элементов, взятых в эквиатомных или эквимолярных концентрациях. Такая компоновка позволяет получать сплавы с высокой энтропией смешения, понижающей образование интерметаллических фаз и способствующей образованию стабильного однофазного раствора замещения с ОЦК- или ГЦК-структурой. Композиции сплавов с высокой энтропией смешения получают методом вакуумно-дугового плавления и механическим легированием. Для создания жаропрочных сплавов из тугоплавких элементов практически значимыми представляются методы порошковой металлургии. Существует большое количество возможных комбинаций составов ВЭС, поэтому огромное значение имеет разработка стратегий получения подходящих композиций, отвечающих требованиям как академических исследований, так и промышленного применения. В статье акцентировано внимание на четырех эффектах, возникающих вследствие структурных особенностей данного типа сплавов. Представлены основные исследования свойств жаропрочных высокоэнтропийных сплавов.

Ключевые слова: высокоэнтропийные сплавы, жаропрочные сплавы, ОЦК- или ГЦК-структура, однофазный твердый раствор, нанокристаллитная структура, фазовый состав, механическое легирование, high-entropy alloys, heat-resistant alloys, BCC or FCC arrangment, single-phase solid solution, nanocrystallite structure, phase composition, mechanical alloying

Список литературы

  1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 7-17.
  2. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
  3. Оспенникова О.Г. Стратегия развития жаропрочных сплавов и сталей специального назначения, защитных и теплозащитных покрытий // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 19-36.
  4. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Демонис И.М. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 36-52.
  5. Чабина Е.Б., Ломберг Б.С., Филонова Е.В., Овсепян С.В., Бакрадзе М.М. Изменение структурно-фазового состояния жаропрочного деформируемого никелевого сплава при легировании танталом и рением // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №9. Ст. 03. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 12.03.2018). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-9-3-3.
  6. Каблов Д.Е., Сидоров В.В., Мин П.Г., Пучков Ю.А. Влияние лантана на качество и эксплуатационные свойства монокристаллического жаропрочного никелевого сплава ЖС36-ВИ // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №12. Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 12.03.2018). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-12-2-2.
  7. Шеин Е.А. Тенденции в области легирования и микролегирования жаропрочных монокристаллических сплавов на основе никеля (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №3. Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 12.03.2018). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-3-2-2.
  8. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Ефимочкин И.Ю. Высокотемпературные Nb-Si-композиты // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2011. №SP2. С. 164-173.
  9. Perepezko J.H. The Hotter the Engine, the Better // Science. 2009. Vol. 326. P. 1068-1069.
  10. Yeh J.-W., Chen S.-K., Lin S.-J. et al. Nanostructured High-Entropy Alloys with Multiple Principal Elements: Novel Alloy Design Concepts and Outcomes // Advanced Engineering Materials. 2004. Vol. 6. P. 299-303.
  11. Oates W.A. Configurational Entropies of Mixing in Solid Alloys // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 2007. Vol. 28. P. 79-89.
  12. Волькенштейн М.В. Энтропия и информации. М.: Наука, 1986. 192 с.
  13. Шульце Г. Металлофизика. М.: Мир, 1971. 477 с.
  14. Li A., Zhang X. Thermodynamic analysis of the simple microstructure of AlCrFeNiCu high-entropy alloy with multi-principal elements // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 2009. Vol. 22. P. 219-224.
  15. Yang X., Zhang Y., Liaw P.K. Alloy Design and Properties Optimization of High-Entropy Alloys // Procedia Engineering. 2012. Vol. 64. P. 830-838.
  16. Hsu C.-Y., Juan C.-C., Wang W.-R. et al. On the superior hot hardness and softening resistance of AlCoCrxFeMo0.5Ni high-entropy alloys // Materials Science and Engineering: A. 2011. Vol. 528. P. 3581-3588.
  17. Tsai M.-H., Wang C.-W., Tsai C.-W. et al. Thermal Stability and Performance of NbSiTaTiZr High-Entropy Alloy Barrier for Copper Metallization // Journal of The Electrochemical Society. 2011. Vol. 158. P. H1161-H1165.
  18. Tsai M.-H., Yeh J.-W., Gan J.-Y. Diffusion barrier properties of AlMoNbSiTaTiVZr high-entropy alloy layer between copper and silicon // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516. P. 5527-5530.
  19. Shun T.-T., Hung C.-H., Lee C.-F. Formation of ordered/disordered nanoparticles in FCC high entropy alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2010. Vol. 493. P. 105-109.
  20. Tsai M.-H., Yeh J.-W. High-Entropy Alloys: A Critical Review // Materials Research Letters. 2014. Vol. 2. P. 107-123.
  21. Yeh J.W. Recent progress in high-entropy alloys // Annales de Chimie Science des Materiaux. 2006. Vol. 31. P. 633-648.
  22. Salishchev G.A., Tikhonovsky M.A., Shaysultanov D.G. Effect of Mn and V on structure and mechanical properties of high-entropy alloys based on CoCrFeNi system / Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 591. P. 11-21.
  23. Murty B.S., Yeh J.W., Ranganathan S. High Entropy Alloys. Elsevier, 2014. 218 p.
  24. Юркова А.И., Чернявский В.В., Кравченко А.И. Получение нанокристаллических тугоплавких Nb-Mo-Ta-W-V и Nb-Mo-Ta-W-Hf высокоэнтропийных сплавов методом механического легирования // Кафедра высокотемпературных материалов и порошковой металлургии: [офиц. сайт]. URL: http://compnano.kpi.ua/pdf_files/sams-2014n/sams-2014-nat-p-150.pdf (дата обращения: 12.03.2018).
  25. Senkov O.N., Wilks G.B., Scott J.M., Miracle D.B. Mechanical properties of Nb25Mo25Ta25W25 and V20Nb20Mo20Ta20W20 refractory high entropy alloys // Intermetallics. 2011. Vol. 19. P. 698-706.
  26. Guo N.N., Wang L., Luo L.S. et al. Microstructure and mechanical properties of refractory MoNbHfZrTi high-entropy alloy // Materials & Design. 2015. Vol. 81. P. 87-94.
  27. Senkov O.N., Senkova S.V., Miracle D.B., Woodward C. Mechanical properties of low-density, refractory multi-principal element alloys of the Cr-Nb-Ti-V-Zr system // Materials Science and Engineering: A. 2013. Vol. 565. P. 51-62.
  28. Senkov O.N., Scott J.M., Senkova S.V. et al. Microstructure and room temperature properties of a high-entropy TaNbHfZrTi alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2011. Vol. 509. P. 6043-6048.
  29. Juan C.-C., Tsai M.-H., Tsai C.-W. et al. Enhanced mechanical properties of HfMoTaTiZr and HfMoNbTaTiZr refractory high-entropy alloys // Intermetallics. 2015. Vol. 62. P. 76-83.
  30. Senkov O.N., Scott J.M., Senkova S.V. et al. Microstructure and elevated temperature properties of a refractory TaNbHfZrTi alloy // Journal of Materials Science. 2012. Vol. 47. P. 4062-4074.
  31. Chen H., Kauffmann A., Gorr B. et al. Microstructure and mechanical properties at elevated temperatures of a new Al-containing refractory high-entropy alloy Nb-Mo-Cr-Ti-Al // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 661. P. 206-215.
  32. Zhang Y., Liu Y., Li Y. et al. Microstructure and mechanical properties of a refractory HfNbTiVSi0.5 high-entropy alloy composite // Materials Letters. 2016. Vol. 174. P. 82-85.
  33. Комаров Ф.Ф., Погребняк А.Д., Константинов С.В. Радиационная стойкость высокоэнтропийных наноструктурированных покрытий (Ti, Hf, Zr, V, Nb)N // Журнал технической физики. 2015. Т. 85. Вып. 10. С. 105-110.
  34. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Вершков А.В. Редкие металлы и редкоземельные элементы - материалы современных и будущих высоких технологий // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №2. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 12.03.2018).
  35. Yang S., Khosravi E. An Integrated Study on a Novel High Temperature High Entropy Alloy. Pittsburgh: Southern University and A&M College. 2016. 41 р. Pittsburgh, PA URL: https://www.netl.doe.gov/File%20Library/Events/2016/crosscutting-ree/track-a-041816/Presentantion_20160418_1100A_FE0011550_SU.pdf (дата обращения: 12.03.2018).

DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-2-9-16

УДК: 669.715:620.17

Страницы: 9-16

А.М. Сергеева1, Н.С. Ловизин1, А.А. Соснин1

[1] Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук, mail.imim.ru

О СОВМЕЩЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ОДНОВРЕМЕННОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ МЕТАЛЛА

Представлены результаты исследований изменения механических свойств сплава Д1 при его переработке по технологии, совмещающей непрерывное литье металла с одновременной его деформацией в твердожидком состоянии. Проведенные исследования показали, что данная технология позволяет за короткий производственный цикл получать плоские заготовки прямоугольного сечения со скоростью 2 м/мин. Переработка сплава Д1 позволяет повысить предел прочности при разрыве на 24,5%, предел текучести - на 43,5%, относительное удлинение - в 2,5 раза, твердость по Бринеллю - на 29% по сравнению со сплавом в состоянии поставки. Показана перспективность данной технологии.

Ключевые слова: алюминиевые сплавы, непрерывное литье, деформация в твердожидком состоянии, совмещенные процессы, кристаллизация, aluminum alloys, continuous casting, deformation in the solid-liquid state, combined processes, crystallization

Список литературы

  1. Семенов Б.И., Куштаров К.М. Производство изделий из металла в твердожидком состоянии. Новые промышленные технологии: учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 223 с.
  2. Сергеева А.М., Ловизин Н.С., Соснин А.А. Структура и механические свойства плоских заготовок из сплава АД1, полученных в условиях непрерывного литья, совмещенного с деформацией в твердожидком состоянии // Вопросы материаловедения. 2017. №1. С. 84-91.
  3. ГОСТ 4784-97. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. М.: Изд-во стандартов, 1997. 10 с.
  4. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок: пат. 2116158 Рос. Федерация. №96111894/02; заявл. 13.06.96; опубл. 27.07.98, Бюл. №21. 12 с.
  5. Сергеева А.М., Ловизин Н.С., Соснин А.А., Одиноков В.И. Исследование структуры и механических свойств металлоизделий из сплава АД0, полученных с помощью новой технологии непрерывного литья // Перспективные материалы. 2016. №4. С. 13-18.
  6. Промышленные алюминиевые сплавы / С.Г. Алиева, М.Б. Альтман, С.М. Амбарцумян и др. М.: Металлургия, 1984. 528 с.
  7. Габидуллин Р.М., Ливанов В.А., Шипилов В.С. Непрерывное литье алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1977. 168 с.
  8. Германн Э. Непрерывное литье: справочник. Пер. с нем. / под ред. В.И. Добаткина, В.С. Рутеса, Э.Р. Шора. М.: Металлургиздат, 1961. 814 с.
  9. ГОСТ Р 8.585-2001. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования. М.: Изд-во стандартов, 2002. 84 с.
  10. ГОСТ 9012-59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. М.: Стандартинформ, 2007. 39 с.
  11. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. М.: Стандартинформ, 2006. 6 с.
  12. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. М.: Изд-во стандартов, 2008. 24 с.
  13. ГОСТ 21488-97. Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2001. 22 с.
  14. Аптекарь И.Л., Каменецкая Д.С. О влиянии давления на зарождение центров новой фазы // ФММ. 1962. Т. 14. Вып. 2. С. 316-319.
  15. Бровман М.Я. Совмещенные процессы непрерывного литья и прокатки. Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. 626 с.

DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-2-17-25

УДК: 669.017.165:669.295

Страницы: 17-25

Д.А. Дзунович1, Е.Б. Алексеев1, П.В. Панин1, Е.А. Лукина2, А.В. Новак1

[1] Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», admin@viam.ru
[2] Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», mai@mai.ru

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЛИСТОВЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ДЕФОРМИРУЕМЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ РАЗНЫХ КЛАССОВ

Исследовано структурно-фазовое состояние и проведен сравнительный анализ механических свойств листовых полуфабрикатов из жаропрочных деформируемых сплавов на основе алюминида титана Ti3Al - α2-, супер-α2- и орто-классов, полученных по различным технологиям. Показано, что применение водородной технологии для сплава марки 7115 позволило уменьшить температурный интервал горячей деформации на 150-200°С по сравнению со сплавами типа супер-α2, понизить на 40-50% величину удельных усилий сжатия при проведении осадки в интервале температур 900-1000°С и изготовить листовые полуфабрикаты, которые по удельным прочностным характеристикам при комнатной температуре превосходят сплавы ВТИ-1 и ВТИ-4. Установлено, что наибольшими уровнем длительной прочности при температуре 700°С и прочностными характеристиками при комнатной и повышенной температурах обладают листы из сплава ВТИ-4. Проанализированы перспективы освоения исследуемых сплавов в промышленных условиях для изготовления различных видов полуфабрикатов, в том числе листовых. Показано, что наиболее подготовленным в настоящее время для промышленного производства является сплав ВТИ-4.

Ключевые слова: алюминид титана, α2(Ti3Al)-фаза, орто(Ti2AlNb)-фаза, водородная технология, листовой полуфабрикат, фазовый состав, структура, механические свойства, titanium aluminide, α2(Ti3Al)-phase, ortho(Ti2AlNb)-phase, hydrogen technology, sheet semi-finished product, phase composition, structure, mechanical properties

Список литературы

  1. Каблов Е.Н. Из чего сделать будущее? Материалы нового поколения, технологии их создания и переработки - основа инноваций // Крылья Родины. 2016. №5. С. 8-18.
  2. Каблов Е.Н. Разработки ВИАМ для газотурбинных двигателей и установок // Крылья Родины. 2010. №4. С. 3-33.
  3. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства: справочник. М.: ВИЛС-МАТИ, 2009. 520 с.
  4. Братухин А.Г., Колачев Б.А., Садков В.В. и др. Технология производства титановых самолетных конструкций. М.: Машиностроение, 1995. 448 с.
  5. Heng Qiang Ye. Recent developments in Ti3Al and TiAl intermetallics research in China // Materials Science and Engineering: A. 1999. Vol. 263. P. 289-295.
  6. Ночовная Н.А., Черемушникова Е.В., Анташев В.Г. Металлические материалы для эндопротезирования. М.: ВИАМ, 2014. 72 с.
  7. Горынин И.В., Чечулин Б.Б. Титан в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990. 399 с.
  8. Александров В.К., Аношкин Н.Ф., Белозеров А.П. и др. Полуфабрикаты из титановых сплавов. М.: ВИЛС, 1996. 581 с.
  9. Колачев Б.А., Полькин И.С., Талалаев В.Д. Титановые сплавы разных стран. М.: ВИЛС, 2000. 318 с.
  10. Моисеев В.Н. Титан в России // МиТОМ. 2005. №8 (602). С. 23-29.
  11. Каблов Е.Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. 2012. Т. 82. №6. С. 520-530.
  12. Колачев Б.А., Бецофен С.Я., Бунин С.Я., Володин В.А. Физико-механические свойства легких конструкционных материалов. М.: Металлургия, 1995. 442 с.
  13. Djanarthany S., Viala J.-C., Bouix J. An overview of monolithic titanium aluminides based on Ti3Al and TiAl (Review) // Materials Chemistry and Physics. 2001. Vol. 72. P. 301-319.
  14. Воздвиженский В.М., Жуков А.А., Постнова А.Д., Воздвиженская М.В. Сплавы цветных металлов для авиационной техники / под общ. ред. В.М. Воздвиженского. Рыбинск: РГАТА, 2002. 219 с.
  15. Каблов Е.Н., Ломберг Б.С., Оспенникова О.Г. Создание современных жаропрочных материалов и технологий их производства для авиационного двигателестроения // Крылья Родины. 2012. №3-4. С. 34-38.
  16. Ночовная Н.А., Базылева О.А., Каблов Д.Е., Панин П.В. Интерметаллидные сплавы на основе титана и никеля. М.: ВИАМ, 2018. 308 с.
  17. Ночовная Н.А., Иванов В.И., Алексеев Е.Б., Кочетков А.С. Пути оптимизации эксплуатационных свойств сплавов на основе интерметаллидов титана // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 196-206.
  18. Ночовная Н.А., Алексеев Е.Б., Ясинский К.К., Кочетков А.С. Специфика плавки и способы получения слитков интерметаллидных титановых сплавов с повышенным содержанием ниобия // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер.: Машиностроение. 2011. №SP. C. 53-59.
  19. Каблов Д.Е., Панин П.В., Ширяев А.А., Ночовная Н.А. Опыт использования вакуумно-дуговой печи ALD VAR L200 для выплавки слитков жаропрочных сплавов на основе алюминидов титана // Авиационные материалы и технологии. 2014. №2. С. 27-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-2-27-33.
  20. Ночовная Н.А., Панин П.В., Алексеев Е.Б., Новак А.В. Закономерности формирования структурно-фазового состояния сплавов на основе орто- и гамма-алюминидов титана в процессе термомеханической обработки // Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. 2015. №1 (85). С. 18-26.
  21. Алексеев Е.Б., Ночовная Н.А., Иванов В.И., Панин П.В., Новак А.В. Исследование влияния алюминия на фазовый состав и свойства деформированных полуфабрикатов из интерметаллидного титанового сплава ВТИ-4 // Технология легких сплавов. 2015. №1. С. 57-61.
  22. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-12-8-8.
  23. Сплав на основе алюминида титана: пат. 2081929 Рос. Федерация; опубл. 20.06.97.
  24. Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него: пат. 2210612 Рос. Федерация; опубл. 20.08.2003.
  25. Проценко О.М., Карачевцев Ф.Н., Механик Е.А. Опыт разработки методики измерения содержания водорода в титановых сплавах // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. №12. Ст. 08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.03.2018). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-12-8-8.
  26. Ильин А.А. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994. 304 с.
  27. Ильин А.А., Колачев Б.А., Носов В.К., Мамонов A.M. Водородная технология титановых сплавов. М.: МИСиС, 2002. 392 с.
  28. Колачев Б.А., Ильин А.А., Носов В.К., Мамонов А.М. Достижения водородной технологии титановых сплавов // Технология легких сплавов. 2007. №3. С. 10-26.
  29. Ильин А.А., Скворцова С.В., Мамонов А.М., Коллеров М.Ю. Фазовые и структурные превращения в титановых сплавах разных классов под действием водорода // Титан. 2007. №1. С. 32-37.
  30. Мамонов А.М., Скворцова С.В., Агаркова Е.О. и др. Термоводородная обработка как способ формирования термически стабильной структуры в жаропрочном титановом сплаве с интерметаллидным упрочнением // Титан. 2009. №2 (24). C. 35-38.
  31. Колачев Б.А. Обратимое легирование титановых сплавов водородом // МиТОМ. 1993. №10. С. 28-32.
  32. Алексеев Е.Б., Ночовная Н.А., Панин П.В., Новак А.В. Технологическая пластичность, структура и фазовый состав опытного титанового орто-сплава, содержащего 13% (по массе) алюминия // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №12. Ст. 08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.03.2018). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-12-8-8.

DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-2-26-32

УДК: 669.017:006.055

Страницы: 26-32

А.И. Плохих1, М.Д. Сафонов1, А.Г. Колесников1, С.Д. Карпухин1

[1] Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, bauman@bmstu.ru

МЕХАНИЗМ РЕЛАКСАЦИИ МЕЖСЛОЙНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МНОГОСЛОЙНЫХ СТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ

Представлены результаты исследования стальных многослойных материалов, имеющих аномально низкие значения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) в направлении, перпендикулярном к плоскости проката. Подтверждением гипотезы о ведущей роли реактивных напряжений при проявлении указанного инварного эффекта стали результаты металлографического анализа. Показано, что проведение циклических высокотемпературных нагревов провоцирует рекристаллизацию на межслойных границах, вызванную разницей в значениях ТКЛР прилежащих слоев и влиянием высокой температуры.

Ключевые слова: горячая пакетная прокатка, многослойный металлический материал, направление прокатки, дилатометрический анализ, температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), рекристаллизация, hot pack rolling, multilayer metal material, rolling direction, dilatometric analysis, coefficients of thermal expansion (CTE), recrystallization

Список литературы

  1. Шалин P.E., Машинская Г.П., Железина Г.Ф., Морозов Г.А. Адаптирующиеся (интеллектуальные) материалы и проблемы их создания // Технология: межотраслевой науч.-технич. сб. Сер.: Конструкции из композиционных материалов. М.: ВИМИ, 1995. Вып. 2. С. 43-48.
  2. Гуляев И.Н., Гуняев Г.М., Раскутин А.Е. Полимерные композиционные материалы с функциями адаптации и диагностики состояния // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 242-253.
  3. Bensoussan A., Lions J.-L., Papanicolaou G.C. Asymptotic Analysis for Periodic Structures. Amsterdam, 1978. 369 р.
  4. Sanchez-Palencia E. Non-Homogeneous Media and Vibration Theory // Lecture Notes in Physics. Springer, 1980. Vol. 127. 367 p.
  5. Almgren R.F. An isotropic three-dimensional structure with Poisson’s ratio // Journal of Elasticity. 1985. Vol. 15. P. 427-430.
  6. Колпаков А.Г., Ракин С.И. К задаче синтеза композиционного материала одномерного строения с заданными характеристиками // Прикладная механика и техническая физика. 1986. №6. С. 143-150.
  7. Колпаков А.Г., Ракин С.И. Деформационные характеристики слоистых композитов при нелинейных деформациях // Прикладная механика и техническая физика. 2004. №5. С. 157-166.
  8. Колесников А.Г., Плохих А.И., Михальцевич И.Ю. Исследование возможности получения субмикро- и наноразмерной структуры в многослойных материалах методом горячей прокатки // Производство проката. 2010. №3. С. 25-31.
  9. Табатчикова Т.И., Плохих А.И., Яковлев И.Л., Клюева С.Ю. Структура и свойства многослойного материала на основе сталей, полученного методом горячей пакетной прокатки // Физика металлов и металловедение. 2013. Т. 114. №7. С. 633-646.</