Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0215U000041, Науково-дослідна робота

Назва роботи

Основи створення наноструктурованих металевих матеріалів як з максимальним зміцненням, так і з регульованим поєднанням твердості та пластичності

Керівник роботи

Фірстов Сергій Олексійович, Доктор фізико-математичних наук

Дата реєстрації

16-01-2015

Організація виконавець

Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України

Опис

Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено, що за допомогою використання таких домішок втілення як кисень вуглець і азот можливо різке збільшення твердості наноструктурованих матеріалів завдяки покращенню стану границь зерен. Так при збільшенні вмісту кисню в плівках титану до 5,5 ат.% твердість підвищується до 11,5 ГПа, а модуль пружності -до 193 ГПа; при збільшенні вмісту азоту до 6,5 ат.% твердість підвищується до 9 ГПа, модуль пружності -до 181 ГПа. При цьому у всіх плівках фіксується тільки фаза -Ti. Присутність в високоентропійних вакуумних покриттях азоту до 9 % призводить до збільшення твердості з 12 до 19 ГПа при модулі пружності в 200 ГПа. Розроблено новий клас наноструктурованих матеріалів - високоентропійні сплави в яких поєднуються високі характеристики міцності і пластичності. Так при міцності у 1300 МПа при 20 оС литі сплави деформуються на повітрі до 99 % и зостаються пластичними. Такі характеристики міцності не притаманні навіть для компонентів сплаву у нанокристалічному стані.

Опис продукції

З використанням інженерії границь зерен розроблені технологічні режими що дозволяють отримувати вакуумні покриття з твердісттю на рівні 16-20 ГПа а також зміцнювати поверхневі шари металів на глибину до 200 мкм у 1,5-2 рази без зниження пластичних характеристик деталей. Показано, що за рахунок високої ентропій в багатокомпонентних еквіатомних сплавах можливо досягати високіх характеристик міцності зі збереження характеристик пластичності які дозволяють провадити деформацію сплавів при кімнатній температурі на 90 % без проміжних відпаллів.