Управление структурой и свойствами жаропрочных никелевых сплавов посредством

Утяшев Ф.З.

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, Россия,

[e-mail]

Для получения объемных металлических нанокристаллических полуфабрика- тов применяют методы интенсивной пластической деформации (ИПД). Сущест- венной особенностью таких методов является накопление в заготовке большой де- формации при температуре ниже температуры рекристаллизации. Обычные мето- ды обработки металлов давлением (ОМД), в частности, прокатка, волочение, прес- сование, в определенных условиях тоже, как и методы ИПД, позволяют накапли- вать в металлах большие деформации. Однако после обычных методов ОМД фор- мируется, преимущественно, наноструктура субзеренного типа, а после ИПД - зе- ренного типа.

При разработке технологий получения нанокристаллических материалов важно обеспечить необходимые условия деформирования, в частности, необходи- мую для заданного или предельного измельчения зерен меру (величину) деформа- ции. Эта задача имеет не только прикладное, но и теоретическое значение, важное для углубленного понимания механизма формирования зерен и для разработки эф- фективных методов ИПД. В качестве меры деформации в методах ИПД в настоя- щее время не редко используют разнородные показатели, например, при кручении под давлением – угол поворота или число оборотов образца, при РКУ прессовании

– угол пересечения каналов и число проходов. В тех же случаях, когда качестве меры приводится степень деформации, то её значение, при котором достигается предельное измельчение зерен в разных методах ИПД, может отличаться на поряд- ки, а размеры зерен лишь в несколько раз.

Удовлетворительного объяснения причины несоответствия между деформи- рованным и структурным состоянием материала нет. Не ясно на что собственно

«тратится» избыточно большая доля деформационной энергии в одних методах ИПД по сравнению с другими, если в конечном итоге эти методы обеспечивают металлам примерно одинаковое упрочнение. Не вызывает сомнений, что причина указанного несоответствия не физическая, а заключена в оценке деформированно- го состояния и его влияния на структуру. Ключом для решения задачи является обоснованный выбор параметров характеризующих эти состояния и установления между ними функциональной связи.

В работе показано, что с точки зрения структурообразования деформирован- ное состояние необходимо определять не как обычно – по тензору деформации, а по тензору дисторсии, учитывающего не только тензор деформации, но и тензор поворота. При этом тензор поворота играет важную роль, как в обеспечении со- вместности деформации, так и в формировании нанозерен.

Рассмотрены варианты учета поворотной (ротационной) моды в накопленной деформации, необходимой для получения металлов с заданным размером нанозе- рен. Обоснованы ранее предложенные зависимости, связывающие размеры форми- рующихся областей разориентации в металлах с величиной накопленной деформа- ции и с тензорной плотностью дислокаций.

Дата добавления: 2017-01-14