Диссертация (1149735)
Текст из файла
Санкт-Петербургский Государственный УниверситетНа правах рукописиБОЛТЫНЮК Евгений ВадимовичМеханическое поведение аморфных сплавов со структурой,модифицированной интенсивной пластическойдеформацией01.02.04 – Механика деформируемого твердого телаДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:доктор физ.-мат. наук, профессорВалиев Руслан ЗуфаровичСанкт-Петербург2018 г.2СодержаниеВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... 5ГЛАВА 1.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ................................................................. 161.1. Металлические стёкла: история открытия, концепция стеклообразования,методы получения, механические свойства ............................................................ 161.1.1. Концепция стеклообразования ................................................................... 161.1.2. Методы получения металлических стёкол ................................................ 221.1.3. Механизмы деформирования и механические свойства металлическихстёкол .......................................................................................................................
241.1.4. Применения металлических стёкол ............................................................ 331.2. Модификация аморфной структуры ................................................................. 361.2.1. Наностекло как новое структурное состояние металлических стёкол.Методы получения наностёкол .............................................................................
361.2.2. Структура и механические свойства наностёкол...................................... 401.2.3. Влияние предварительного деформирования на механические свойстваметаллических стёкол ............................................................................................ 451.2.4. Воздействие методами интенсивной пластической деформации ........... 48ГЛАВА 2. ЦЕЛИ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ........................................ 562.1.
Постановка задачи .............................................................................................. 562.2. Материалы исследования ................................................................................... 572.3. Методики исследования ..................................................................................... 582.3.1.
Интенсивная пластическая деформация кручением................................. 582.3.2. Рентгеноструктурный анализ ...................................................................... 602.3.3. Просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия ................. 612.3.4. Дифференциальная сканирующая калориметрия ..................................... 6332.3.5. Методика измерения плотности образцов .................................................
632.3.6. Испытания на растяжения ........................................................................... 642.3.7. Испытания методом наноиндентирования ................................................ 66ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ,ПОДВЕРГНУТЫХ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИКРУЧЕНИЕМ .............................................................................................................. 683.1. Исследование атомной структуры циркониевого аморфного сплава,подвергнутого ИПД, методом рентгеноструктурного анализа и путём измеренияплотности .................................................................................................................... 683.2. Микроскопические исследования аморфной структуры ................................ 723.3.
Исследование эволюции аморфной структуры при нагреве методомдифференциальной сканирующей калориметрии .................................................. 803.4. Выводы по главе ................................................................................................. 82ГЛАВА 4.
ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИНА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИРКОНИЕВОГО АМОРФНОГОСПЛАВА ПО ДАННЫМ НАНОИНДЕНТИРОВАНИЯ ..................................... 844.1.Исследованиемеханическихсвойстваморфногосплаваметодомнаноиндентирования.................................................................................................. 844.2. Определение скоростной чувствительности циркониевого аморфного сплава,подвергнутого ИПД ...................................................................................................
874.3. Расчёт размеров зон сдвиговой трансформации на основе данныхнаноиндентирования.................................................................................................. 924.4. Выводы по главе ................................................................................................. 99ГЛАВА5.МЕХАНИЗМЫПЛАСТИЧНОСТИДЕФОРМИРОВАНИЯ,АМОРФНЫХСПЛАВОВ,ПРОЧНОСТИИПОДВЕРГНУТЫХИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ..................................
1015.1. Данные механических испытаний на растяжение......................................... 10145.2. Анализ фрактографии образцов ...................................................................... 1025.3.Наноструктурныйдизайнаморфныхсплавовдляповышенияихмеханических свойств ............................................................................................. 1075.4. Выводы по главе ............................................................................................... 110ЗАКЛЮЧЕНИЕ .........................................................................................................
111СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 113ПРИЛОЖЕНИЕ ........................................................................................................... 1315ВВЕДЕНИЕС момента открытия аморфные сплавы являются объектом повышенногонаучного интереса из-за своих уникальных механических (высокая прочность,большое упругое удлинение, меньший упругий модуль в сравнении скристаллическимианалогами),магнитныхсвойств,повышеннойбиосовместимости, высокой коррозийной стойкости, формуемости в состояниипереохлаждённой жидкости.
Указанные свойства определяют примененияаморфных сплавов на сегодняшний день в следующих областях: медицина –хирургическое оборудование, биосовместимые импланты (высокая прочность,низкий модуль упругости, высокая коррозионная стойкость); спорт – спортивныйинвентарь (высокая прочность, большая величина упругой деформации);микроэлектроника – микроэлектромеханические системы (высокая прочность иупругость,повышеннаяизносостойкость,формуемостьвсостояниипереохлаждённой жидкости); военная промышленность – бронебойный снаряды,детали брони (высокая прочность).
Однако широкое применение аморфныхсплавов существенно ограничено их хрупкостью. В аморфных сплавах отсутствуетмеханизм деформационного упрочнения. Механизмом деформации аморфныхсплавов при комнатной температуре является формирование и распространениеполос сдвига. На данный момент есть две гипотезы, описывающие процессы,проходящие при формировании полос сдвига в аморфной фазе. Согласно первойгипотезе, при деформировании в полосах сдвига происходит рост свободногообъёма, что ведёт к понижению вязкости материала в полосах сдвига, что понижаетплотность материала, и, как следует, его сопротивляемость деформированию.Согласно другой гипотезе, в полосах сдвига происходит рост температуры дотемпературы плавления материала, приводящий к понижению значений еговязкости на несколько порядков.
Независимо от верности одной или другой6гипотезы, при деформировании аморфных сплавов происходит понижениевязкости материала в полосах сдвига, приводящее к неконтролируемомупрохождению полосы сдвига и хрупкому разрушению образца. Поэтому впоследние годы были предприняты многочисленные попытки повышенияпластичности аморфных сплавов. Можно выделить основные подходы кповышениюпластичностиаморфныхсплавов:созданиеаморфно-кристаллического композита или подбор оптимального химического состава.Также в последние годы было показано, что предварительное пластическоедеформирование (прокатка, предварительное сжатие и др.) может приводить кповышению пластичности аморфных сплавов за счёт формирования в образцемножественных полос сдвига. Каждая из предварительно сформированных полоссдвига является источником зарождения новых многочисленных полос сдвига припоследующем нагружении в другом направлении.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
