Preview

НАУКА и ТЕХНИКА

Расширенный поиск

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ЛЕГИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ И БАЗОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕХАНИЧЕСКИ ЛЕГИРОВАННЫХ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ

https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-3-173-182

Аннотация

Представлены результаты исследования, направленные на создание научно обоснованных критериев выбора легирующих компонентов и базовых композиций для производства механически легированных дисперсно-упрочненных металлических материалов. Надежной основой для решения поставленной задачи служат анализ механизмов дисперсного упрочнения, а также закономерности протекания механически активируемых фазовых и структурных превращений. Для эффективного упрочнения, как при низких, так и при высоких температурах, материалы должны иметь фрагментированную и полигонизированную структуры с максимально развитой поверхностью границ зерен и субзерен, стабилизированные наноразмерными включениями упрочняющих фаз. Экспериментальные исследования показали, что оптимальный комплекс механических свойств достигается при содержании наноразмерной упрочняющей фазы в количестве 3–5 % (объем). Фазы, применяемые для дисперсного упрочнения, должны обладать высоким значением модуля сдвига, определяющим их твердость и прочность. Критическое напряжение не должно вызывать деформации и разрушения дисперсных частиц. Кроме того, они должны иметь высокую стабильность в контакте с матрицей. Вещества, применяемые в качестве легирующих компонентов при реализации разрабатываемой технологии получения дисперсно-упрочненных материалов, должны отвечать, прежде всего, следующим требованиям: быть дешевыми, доступными и экологически безопасными; взаимодействовать с основой или между собой при температурах, ниже температуры плавления материалов; хотя бы одна из фаз, образующихся в процессе реализации технологии, должна обладать большой термодинамической стабильностью и иметь высокое значение модуля сдвига; другие образующиеся фазы должны улучшать или, по меньшей мере, не снижать физико-механические свойства материалов.

Об авторах

Ф. Г. Ловшенко
Белорусско-Российский университет
Беларусь

Доктор технических наук, профессор



Г. Ф. Ловшенко
Белорусская государственная академия авиации
Беларусь

Доктор технических наук, профессор

Адрес для переписки: Ловшенко Григорий Федорович — Белорусская государственная академия авиации ул. Уборевича, 77, 220096, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 341-82-29 greg-lovshenko@mail.ru



Список литературы

1. Витязь, П. А. Механически легированные сплавы на основе алюминия и меди / П. А. Витязь, Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко. Минск: Беларус. навука, 1998. 352 с.

2. Ловшенко, Г. Ф. Теоретические и технологические аспекты создания наноструктурных механически легированных материалов на основе металлов / Г. Ф. Ловшенко, Ф. Г. Ловшенко. Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2005. 276 с.

3. Ловшенко, Г. Ф. Наноструктурные механически легированные материалы на основе металлов / Г. Ф. Ловшенко, Ф. Г. Ловшенко Б. Б. Хина; под ред. Ф. Г. Ловшенко. Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2008. 679 с.

4. Ловшенко, Ф. Г. Наноструктурные механически легированные материалы на основе никеля: монография / Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко. Минс: БНТУ, 2012. 297 с.

5. Ловшенко, Ф. Г. Композиционные наноструктурные механически легированные порошки для газотермических покрытий: монография / Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко. Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2013. 216 с.

6. Физика прочности и пластичности / под ред. M. Эшби. М.: Металлургия, 1972. 304 с.

7. Ashby, M. F. The Hardening of Metals by Non-Deforming Particles / M. F. Ashby // Metallkunde. 1964. Bd. 55, No 1. S. 5–17.

8. Ashby, M. F. Oxide Dispersion Strengthening / M. F. Ashby // Proc. Second Bolton – Landing Conf / G. S. Ansell [et al.] . N.-Y.: Gordon and Breach, 1968. P. 143-205.

9. Wilcox, B. A. Creep of Thoriatcd Nickel Above and Below 0,5Tm / B. A. Wilcox, A. H. Clauer // Trans. AIME. 1966. Vol. 236, No 4. P. 570–580.

10. Fisher, J. C. The Hardening of Metal Crystals by Precipitate Particles / J. C. Fisher, E. W. Hart, R. H. Pry // Acta Metallurgica. 1953. Vol. 1, No 3. P. 336–339.

11. Ansell, G. S. Creep of a Dispersion-Hardened Aluminum Alloy / G. S. Ansell, J. Weertmann // Trans. AIME. 1959. Vol. 215, No 5. P. 838–843.

12. Физическое металловедение: в 3 т. / под ред. Р. Кана; пер. с англ. М.: Мир, 1968.

13. Ashby, M. F The Theory of Critikal Shear Stress and Work Hardening of Dispersion-Hardened Crystals / M. F. Ashby, G. S. Ansell, T. D. Cooper // Oxide Dispersion Strengthening: Metallyrgical Sosiety Conf. N.-Y.: Corden and Breach, 1966. P. 143–205.

14. Портной, К. И. Дисперсно-упрочненные материалы / К. И. Портной, Б. Н. Бабич. М.: Металлургия, 1974. 200 с.

15. Портной, К. И. Композиционные материалы на никелевой основе / К. И. Портной, Б. Н. Бабич, И. Л. Светлов. М.: Металлургия, 1979. 264 с.

16. Fisher, J. C. Dispersion Strengthened Metals / J. C. Fisher, E. W. Hart, K. M. Pry // Acta Metallurgica. 1953. Vol. 1, No 1. P. 336–343.

17. Ansell, G. S. Criteria for Yielding of Dispersionstrengthened Alloys / G. S. Ansell, F. V. Lenel // Acta Metallurgica. 1960. Vol. 8, No 9. P. 612–616.

18. Каттрелл, А. Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах / А. Х. Каттрелл. М.: Металлургиздат, 1958. 264 с.

19. Petch, N. J. The Cleavage Strength of Polycrystals / N. J. Petch // Iron Steel Inst. 1953. Vol. 174, No 1. P. 25–28.

20. Портной, К. И. Об особом характере рекристаллизации дисперсно-упрочненного никеля / К. И. Портной, Е. Р. Горобец // Сплавы цветных металлов. М.: Наука, 1972. С. 156–160.

21. Структура и свойства композиционных материалов / К. И. Портной [и др.]. М.: Машиностроение, 1979. 255 с.

22. Wilcox, B. A. The Role of Grain Size and Shape in Strengthening of Dispersion Hardened Nicel Alloys / B. A. Wilcox, A. H. Claur // Acta Metallurgica. 1972. Vol. 5. P. 743–757.

23. Petrovic, J. J. Elevated Temperature Deformation of TD-Nikel / J. J. Petrovic, L. J. Ebert // Metal. Trans. 1973. Vol. 4, No 5. P. 1301–1308.

24. Grewal, M. S. Structure-property relationships in thermomechanically treated beryllia dispersed nickel / M. S. Greval, S. A. Sastri, N. Y. Crant // Metal. Trans. 1975. Vol. 6A, No 7. P. 1393–1404.

25. Modern Developments in Powder Metallurgy / H. Hausner [et al.]. N.-Y.–London: Premium-Press. 1971. Vol. 5. 494 p.

26. Термодинамические свойства неорганических веществ: справ. / У.Д. Верятин [и др.]. М.: Атомиздат, 1965. 460 с.

27. Смитлз, К. Дж. Металлы: справ. / К. Дж. Смитлз; пер. с англ. М.: Металлургия, 1980.

28. Свойства порошков металлов, тугоплавких соединений и спеченных материалов: информ. справочник / отв. ред. И. М. Федорченко. Киев: Наукова думка, 1978. 184 с.

29. Хайнике, Г. Трибохимия / Г. Хайнике; пер. с англ. М.: Мир, 1987. 584 с.

30. Ловшенко, Ф. Г. Анализ фазовых и структурных превращений при механическом легировании систем на основе меди / Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко // Вестник Белорусско-Российского университета. 2014. № 4. С. 30–41.

31. Ловшенко, Ф. Г. Влияние механического легирования на фазовый состав и теплосодержание термореагирующих порошковых композиций на основе железа и никеля / Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко, А. С. Федосенко // Литье и металлургия. 2014. № 4. С. 99–108.

32. Ловшенко, Ф. Г. Закономерности формирования фазового состава, структуры и свойств при механическом легировании двойных алюминиевых композиций / Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко // Наука и техника. 2015. № 1. С. 3–13.

33. Ловшенко, Ф. Г. Закономерности формирования структуры и фазового состава двухкомпонентных механически легированных композиций на основе железа / Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко // Литье и металлургия. 2015. № 1. С. 113–122.


Рецензия

Для цитирования:


Ловшенко Ф.Г., Ловшенко Г.Ф. КРИТЕРИИ ВЫБОРА ЛЕГИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ И БАЗОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕХАНИЧЕСКИ ЛЕГИРОВАННЫХ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2016;15(3):173-182. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-3-173-182

For citation:


Lovshenko F.G., Lovshenko G.F. CRITERIA FOR SELECTION OF ALLOYING COMPONENTS AND BASE COMPOSITIONS FOR MANUFACTURING OF MECHANICALLY ALLOYED DISPERSION-STRENGTHENED MATERIALS ON THE BASIS OF METALS. Science & Technique. 2016;15(3):173-182. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-3-173-182

Просмотров: 2154


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)