Звіт про науково-дослідну роботу: „Зсувно-дифузійні перетворення в сплавах на основі заліза, титану і цирконію та вплив процесів, що їх супроводжують на структуроутворення та зміцнення”

Abstract

ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ – методи та технології отримання матеріалів, що демонструють незвичайну механічну поведінку завдяки реалізації дифузійно-зсувних механізмів структуро та фазоутворення. МЕТА РОБОТИ - вивчення закономірностей структуроутворення в матеріалах, що зазнають дифузійно-зсувних перетворень, пошук структурних станів, які сприяють максимальним механічним властивостям. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ – рентгеноструктурний аналіз, трансмісійна та скануюча електронна мікроскопія, випробування на розтяг, стиск та згин, вимірювання твердості. Методом трансмісійної електронної мікроскопії досліджені характені особливості структурних перебудов, що притаманні високоміцним чавунам з кулястим графітом при ізотермічному гартуванні в інтервалі температур 260-420 °С. Показано, що після ізотермічного гартування при 330оС бейнітна реакція супроводжується формуванням стабілізованого вуглецем і легуючими елементами реакційно-індиферентного і реакційно-залишкового аустенітів розміром 25-40 нм в перерізі. Така структура схильна до мартенситного перетворення під дією пластичної деформації. Встановлено, що при пластичній деформації бейнітного чавуну, підданому ізотермічному гартуванню при 350 оС, відбувається фазове перетворення. П'ята частина залишкового аустеніту перетворюється на мартенсит. Показано, що цей ефект є відповідальним за двократне підвищення зносостійкості чавуну, ізотермічно загартованого по цьому режиму. На базі високотемпературної вакуумної установки ПВ-2012 розроблено прилад для рентгено-фазового аналізу в реальному часі, який дозволить аналізувати структурні зміни при деформації зразка в широкому діапазоні температур випробувань. Вперше використано позиційно-чутливий детектор для рентгено-структурного аналізу в реальному часі структурних змін під впливом температури та/або деформації. Для матеріалів на основі інтерметаліду Ti3Sn проаналізовано вплив концентрації елементів заміщення на відносну кількість валентних електронів. Показано, що найбільш прийнятним з точки зору впливу на мартенситне перетворення є легування алюмінієм та ніобієм.Досліджено вплив легуючих елементів на температуру мартенситного перетворення. КЛЮЧОВІ СЛОВА: МАРТЕНСИТНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ, СТРУКТУРНІ ПЕРЕБУДОВИ, МІЦНІСТЬ, ПЛАСТИЧНІСТЬ, ЛЕГУВАННЯ, БЕЙНІТНИЙ ЧАВУН.