Логин:
Пароль:

Работа №1624
Название работы
Разработка способов управления эксплуатационными свойствами ГЦК, ОЦК и ГПУ сплавов на базе установления влияния водорода на закономерности локализации пластической деформации и разрушения при электролитическом насыщении
Автор работы
Зуев Лев Борисович
Дата начала работы Дата окончания работы
2010-09-01 2012-11-15
Аннотация
Настоящий проект направлен на решение важной фундаментальной проблемы физики прочности и пластичности – установление физической природы явления стимулированной водородом локализации пластического течения ГЦК, ОЦК и ГПУ сплавов и на разработку на этой основе физико-механических критериев устойчивости и разрушения конструкционных материалов при водородном охрупчивании. Основное внимание предполагается сосредоточить на выяснение динамики поведения очагов макролокализации деформации при переходе к стадии предразрушения при водородном охрупчивании конструкционных материалов. В данном проекте планируется также установление закономерностей влияния структурно-фазового состояния, формирующегося в процессе пластического формоизменения, на механические и коррозионные свойства изделий из сплавов на основе железа, циркония и титана.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Министерство образования и науки Российской Федерации Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Цель этапа исследований – установление физических закономерностей формирования фазового состава, микроструктуры и напряженно-деформированного состояния сплавов при электролитическом насыщении водородом монокристаллов аустенитных сталей Х18Н12М2 и поликристаллов ферритной стали 08Х14МФ при растяжении. В результате исследований установлены закономерности стадийности пластического течения сталей Х18Н12М2 и 08Х14МФ, получены данные о структуре, фазовом составе и распределениях компонент тензора пластической дисторсии на разных стадиях кривых нагружения с использованием экспериментальной методики двухэкспозиционной спеклфотографии, которая дает возможность с высокой точностью измерять компоненты тензора пластической дисторсии непосредственно в процессе нагружения и анализировать распределения локальных деформаций по образцу. Анализ распределений компонент локальных удлинений позволил определить параметры локализации деформации (длина и скорость) исследуемых образцов в исходном состоянии и после электролитичиского насыщения водородом. Разработана методика насыщения водородом образцов металлических материалов в трехэлектродной электрохимической ячейке при постоянном контролируемом катодном потенциале, задаваемом относительно электрода сравнения. В результате исследования впервые показано, что на всем протяжении процесса пластического течения на макроскопическом уровне в деформируемых материалах формируются и эволюционируют очаги локализованной пластичности и установлено влияние водорода на параметры локализации пластического течения.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201057712 Дата регистрации ИК: 2010-11-30
Промежуточный реферат №2
Объект исследования – картины локализации пластической деформации в поликристаллических циркониевых сплавах (Э110 и циркалой-2) при растяжении. Цель этапа исследований – установление физических закономерностей формирования фазового состава, микроструктуры и напряженно-деформированного состояния сплавов при электролитическом насыщении водородом поликристаллов циркониевых сплавов (Э110 и циркалой-2) при растяжении. В результате исследований установлены закономерности стадийности пластического течения циркониевых сплавов Э110 и циркалой-2, получены данные о структуре, фазовом составе и распределениях компонент тензора пластической дисторсии на разных стадиях кривых нагружения с использованием экспериментальной методики двухэкспозиционной спеклфотографии, которая дает возможность с высокой точностью измерять компоненты тензора пластической дисторсии непосредственно в процессе нагружения и анализировать распределения локальных деформаций по образцу. Анализ распределений компонент локальных удлинений позволил определить параметры локализации деформации (длина и скорость) исследуемых образцов в исходном состоянии и после электролитичиского насыщения водородом в трехэлектродной электрохимической ячейке при постоянном контролируемом катодном потенциале. В результате исследования впервые установлена связь процессов локализации пластического течения в сплавах циркония, используемых в ядерной энергетики, с их технологическими свойствами в процессах производства трубной продукции различного назначения. С использованием методики спекл-фотографии исследованы зоны локализации пластического течения в заготовках из циркониевых сплавов. Установлены причины разрушения заготовок. Степень внедрения – научная разработка. Полученные результаты могут быть использованы при разработке критериев оценки технологической пластичности при обработке давлением изделий из металлов и сплавов, на что указывает успешное применение анализа локализованной деформации для контроля состояния трубной продукции из сплавов циркония (Э110 и циркалой-2) для ядерной энергетики.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201158543 Дата регистрации ИК: 2011-07-04
Промежуточный реферат №3
Объект исследования – картины локализации пластической деформации в поликристаллических титановых сплавах (ВТ16 и ВТ1-0) при растяжении. Цель этапа исследований – установление физических закономерностей формирования фазового состава, микроструктуры и напряженно-деформированного состояния сплавов при электролитическом насыщении водородом ГПУ титановых сплавов (ВТ16 и ВТ1-0) при растяжении. В результате исследований установлены закономерности стадийности пластического течения титановых сплавов ВТ16 и ВТ1-0, получены данные о структуре, фазовом составе, текстуре и распределениях компонент тензора пластической дисторсии на разных стадиях кривых нагружения с использованием экспериментальной методики двухэкспозиционной спеклфотографии, которая дает возможность с высокой точностью измерять компоненты тензора пластической дисторсии непосредственно в процессе нагружения и анализировать распределения локальных деформаций по образцу. Анализ распределений компонент локальных удлинений позволил определить параметры локализации деформации (длина и скорость) исследуемых образцов в исходном состоянии и после электролитичиского насыщения водородом в трехэлектродной электрохимической ячейке при постоянном контролируемом катодном потенциале. В результате исследования впервые установлена связь процессов локализации пластического течения в сплавах титана, используемых в качестве конструкционного материала, в частности в авиационной промышленности, с их технологическими свойствами в процессах производства в виде прутков. С использованием методики спекл-фотографии исследованы зоны локализации пластического течения в заготовках из титановых сплавов. Установлены причины преждевременного разрушения сплавов. Степень внедрения – научная разработка. Полученные результаты могут быть использованы при разработке критериев оценки технологической пластичности при водородном пластифицировании полуфабрикатов из титановых сплавов. ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ (стр. 69-222)
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201162681 Дата регистрации ИК: 2011-11-30
Промежуточный реферат №4
Объект исследования – картины локализации пластической деформации в сталях (Х18Н12М2 и 08Х14МФ), титановых сплавах (ВТ16 и ВТ1-0), циркониевых сплавах (Э110 и Циркалой - 2) при растяжении. Цель этапа исследований – установление физических закономерностей микроструктуры и локализации пластической деформации сплавов при электролитическом насыщении водородом ГЦК (Х18Н12М2), ОЦК (08Х14МФ) и ГПУ титановых сплавов (ВТ16 и ВТ1-0), циркониевых сплавов (Э110 и Циркалой - 2) при растяжении. В результате исследований установлены закономерности влияния водорода на развитие локализации пластического течения в сталях (Х18Н12М2 и 08Х14МФ), титановых сплавах (ВТ16 и ВТ1-0), циркониевых сплавах (Э110 и Циркалой - 2), получены данные о структуре и распределениях компонент тензора пластической дисторсии на разных стадиях кривых нагружения с использованием экспериментальной методики двухэкспозиционной спеклфотографии, которая дает возможность с высокой точностью измерять компоненты тензора пластической дисторсии непосредственно в процессе нагружения и анализировать распределения локальных деформаций по образцу. Анализ распределений компонент локальных удлинений позволил определить параметры локализации деформации (длина и скорость) исследуемых образцов в исходном состоянии и после электролитичиского насыщения водородом в трехэлектродной электрохимической ячейке при постоянном контролируемом катодном потенциале. Впервые установлена связь процессов локализации пластического течения на микро- и макроуровнях в ГЦК, ОЦК и ГПУ сплавов, используемых в качестве конструкционных материалов с их технологическими свойствами в процессах производства в виде прутков, труб и листов. С использованием методики спекл-фотографии исследованы зоны локализации пластического течения в заготовках из сплавов. Установлены причины преждевременного разрушения сплавов. Степень внедрения – научная разработка. Полученные результаты могут быть использованы для решения важной фундаментальной проблемы физики прочности и пластичности - выявления природы неоднородности, локализации, самоорганизации пластического течения и последующего разрушения твердых тел и дальнейшей экспериментальной и теоретической разработки волнового механизма локализации деформации при разработке критериев оценки технологической пластичности полуфабрикатов из титановых и циркониевых сплавов.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201259535 Дата регистрации ИК: 2012-07-03
Заключительный реферат
Объект исследования – картины локализации пластической деформации в сталях (Х18Н12М2 и 08Х14МФ), титановых сплавах (ВТ16 и ВТ1-0), циркониевых сплавах (Э110 и Циркалой - 2) при растяжении. Цель этапа исследований – установление физических закономерностей локализации пластической деформации сплавов при электролитическом насыщении водородом ГЦК, ОЦК и ГПУ сплавов при растяжении на заключительных стадиях, и обобщение результатов. В результате исследований установлены закономерности влияния водорода на развитие локализации пластического течения в сталях (Х18Н12М2 и 08Х14МФ), титановых сплавах (ВТ16 и ВТ1-0), циркониевых сплавах (Э110 и Циркалой - 2), получены данные о распределениях компонент тензора пластической дисторсии на заключительных стадиях кривых нагружения с использованием экспериментальной методики двухэкспозиционной спеклфотографии, которая дает возможность с высокой точностью измерять компоненты тензора пластической дисторсии непосредственно в процессе нагружения и анализировать распределения локальных деформаций по образцу. Анализ распределений компонент локальных удлинений позволил определить параметры локализации деформации (длина и скорость) исследуемых образцов в исходном состоянии и после электролитического насыщения водородом в трехэлектродной ячейке при постоянном потенциале. Разработана методика прогнозирования места и момента разрушения по картинам локализации пластической деформации сплавов. Разработан метод контроля неоднородности пластического течения при холодной деформации труб из промышленных циркониевых и титановых сплавов, позволяющий находить места локализации деформации и оценивать ее уровень с целью повышения ресурсных характеристик труб. Предложена модель эволюции пластического течения сплавов, позволяющая описывать процесс их пластического формоизмения. Предложены способы управления эксплуатационными свойствами титановых сплавов. Полученные результаты могут быть использованы для решения важной фундаментальной проблемы физики прочности и пластичности - выявления природы неоднородности, локализации, самоорганизации пластического течения и последующего разрушения твердых тел и дальнейшей экспериментальной и теоретической разработки волнового механизма локализации деформации при разработке критериев оценки технологической пластичности полуфабрикатов из титановых и циркониевых сплавов.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201263071 Дата регистрации ИК: 2012-11-27
Заказчик
Министерство образования и науки РФ, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», Мероприятие 1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров,Лот 5, 2010-1.1-211-078 «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области создания и обработки кристаллических материалов», шифр заявки 2010-1.1-211-078-009, ГК № 14.740.11.0037 от 01 сентября 2010 г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
29.19.13 ( ФИЗИКА. Физика твердых тел. Механические свойства твердых тел. )
29.19.11 ( ФИЗИКА. Физика твердых тел. Дефекты кристаллической структуры. )
30.19.25 ( МЕХАНИКА. Механика деформируемого твердого тела. Пластичность. )
30.19.29 ( МЕХАНИКА. Механика деформируемого твердого тела. Разрушение. )
30.19.57 ( МЕХАНИКА. Механика деформируемого твердого тела. Прочность материалов. )
538.951-405; 548.571; 548.4; 539.214; 539.42; 540792 2010-1.1-211-078-009 14.740.11.0037
Ключевые слова
металлы, пластическая деформация, прочность, разрушение, водородное охрупчивание, локализация деформации
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99