Звіт про науково-дослідну роботу: „“Температурна та структурна чутливість механічних властивостей та службових характеристик інтерметалідних та евтектичних сплавів на основі титану та заліза, схильних до перетворень під дією деформації”

Abstract

ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ – шляхи управління фазовим та структурним станом сплавів на основі титану та заліза, що виробляються та працюють в екстремальних температурно-швидкісних режимах. МЕТА РОБОТИ - дослідити вплив температури на механізми зміцнення з урахуванням структурних та фазових перебудов, що відбуваються при деформації інтерметалідних та евтектичних сплавів на основі титану та заліза. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ – випробування на розтяг, стиск та згин, вимірювання твердості, ударної в’язкості та втомних характеристик, рентгеноструктурний аналіз, оптична та електронна мікроскопія. Досліджено малолегований сплав Ті92.5Nb5Мо2,5 медичного призначення. Встановлено, що сплав поєднує високу міцність та пластичність з унікальними надпружними властивостями. Модуль пружності в загартованому стані Е = 51 ГПа, після пластичної деформації на 2 % знижується до 44 ГПа. Показано, що знак та напрямок прикладання навантаження, температура випробування слабо впливають на параметри надпружності. Вплив пластичної деформації на надпружну поведінку на початковій ділянці кривої зміцнення пояснюється внеском незворотного двійникування в структуроутворення. Проаналізовано вплив легування марганцем та температури випробувань на утворення мартенситної фази під час триботехнічних випробувань. Показано, що марганець посилює дію TRIP-ефекту але погіршує опір руйнуванню. Через це чавун з підвищеним вмістом Mn доцільно використовувати у виробах, що піддаються зношуванню без екстремальних навантажень. Трибологічні та дюрометричні дослідження показали, що зі збільшенням робочої температури опір зношуванню зменшується через зниження схильності до мартенситного перетворення. Розроблений та опрацьований експрес-метод тестування початкових ділянок повзучості. Вивчено вплив хімічного складу та структури евтектичних та інтерметалідних сплавів заліза та титану на механізми високотемпературного зміцнення та визначенні температурні та швидкісні параметри повзучості. Створена комп’ютерна програма, яка дозволяє прогнозувати структурну, температурну та швидкісну чутливості граничних механічних характеристик в області температур крихко-пластичного переходу. Показано, що аномальної чутливості в’язко крихкого переходу до швидкості деформації пов’язана з прискорення руху дислокацій. КЛЮЧОВІ СЛОВА: СТРУКТУРА, МІЦНІСТЬ, ПЛАСТИЧНІСТЬ, ПОВЗУЧІСТЬ, РУЙНУВАННЯ, ІНТЕРМЕТАЛІДИ, МАРТЕНСИТНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ.