Ны подавлением в них кристалло­графических сдвигов на микромасштабном уровне и интен-сивным развитием мезо- и макрополос локализованной плас-тической деформации

• Макролокализация деформации и скорость звука в пластически деформируемом сплаве, 36.52kb.
• Лекция №4 Механизм деформации и разрушение материалов Напряжения, 79.59kb.
• Новосибирский филиал, 75.39kb.
• Реферат По дисциплине «Обработка металлов давлением» На тему «Неравномерность деформации, 176.68kb.
• Методические указания о порядке разработки плана локализации и ликвидации аварийных, 915.69kb.
• Автоволновая модель деформации и разрушения, 173.84kb.
• Акустические методы, 127.72kb.
• Специфика межэтнического диалога в вузе, 146.44kb.
• Пояснительная записка Программа курса предназначена для учащихся 9-х классов, желающих, 110.41kb.
• Организация, 1541.13kb.

1. Высокая прочность и низкая пластичность наноструктурных материалов обусловлены подавлением в них кристалло­графических сдвигов на микромасштабном уровне и интен-сивным развитием мезо- и макрополос локализованной плас-тической деформации. Это сдерживает как получение объем-ных наноструктурных материалов, так и их промышленное освоение.
   
2. Альтернативным способом повышения механических свойств металлических материалов является формирование в них наноструктурного состояния только в тонком поверхностном слое. Поверхностные слои имеют наименьшую сдвиговую устойчивость в нагруженном материале. В них зарождаются первичные деформационные дефекты, которые распространяются в объем материала, инициируя его пластическое течение и деформационное упрочнение. Наноструктурированием поверхностных слоев можно существенно задержать генерацию в них деформационных дефектов и продлить стадию квазиравномерного пластического течения материала до возникновения макролокализации деформации, которая завершается разрушением материала. Это обеспечивает повышение всех его механических характеристик: предела текучести, прочности, пластичности материала и сопротивления усталостному разрушению.
   
3. Особенно эффективным является сочетание наноструктурного поверхностного слоя с барьерным подслоем, который не пропускает в объем материала поверхностные деформационные дефекты. В этих условиях интенсивное пластическое течение наноструктурированных поверхностных слоев происходит по механизму развития в них мезополос экструдированного материала, распространяющихся по сопряженным направлениям максимальных касательных напряжений. Ширина мезополос достигает ~ 80 мкм, охватывая десятки зерен поликристалла. Деформация в мезополосах осуществляется последовательными сдвигами отдельных ламелей мезомасштабного уровня, ориентированных по направлениям максимальных касательных напряжений.
   
4. Специальным исследованием показано, что эффективным барьерным подслоем является полосовая фрагментированная структура. Разработаны методы ее формирования, сформулированы условия ее возникновения и сохранения при высоких температурах.
   
5. Проведено систематическое исследование влияния наноструктурного поверхностного слоя на усталостную прочность материала при его знакопеременном изгибе. Показано, что в поверхностных слоях материала с поликристаллической структурой микронного диапазона формируется многоуровневая мезосубструктура, которая определяет зарождение поверхностных усталостных трещин. Наноструктурирование поверхностного слоя обусловливает его гофрирование при знакопеременном изгибе, что существенно задерживает формирование мезосубструктуры и развитие поверхностных усталостных трещин.
   
6. Наноструктурирование поверхностного слоя особенно эффективно для повышения усталостной прочности сварных соединений. Сварной шов является мощным концентратором напряжений, который при циклическом нагружении генерирует в зоне термического влияния полосу локализованной деформации и магистральную трещину усталостного разрушения. Наноструктурирование поверхности сварного соединения кратно увеличивает его циклическую долговечность.
   
7. Актуальность проблем наноструктурирования поверхностных слоев конструкций ответственного назначения в РАО «РЖД», Росатоме, Росавиакосмосе.
   

1. Panin V.E. The foundations of physical mesomechanics and their applications to the description of nanostructured material mechanical behaviour // Proc. of the fifth Int. Conf. “Mesomechanics of Computation and Design of Use-specific Materials”, Tokyo Univ. Press. 2003. P.83-90.
   
2. Панин В.Е., Панин А.В., Деревягина Л.С. Масштабные уровни пластической деформации и механические свойства материалов с наноструктурой // Сб. науч. трудов VI Всероссийской (международной) конференции "Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем”, под ред. Петрунина В.Ф. Томск. М.: МИФИ. 2003. С.269–277.
   
3. Панин В.Е., Панин А.В.. Проблемы мезомеханики прочности и пластичности наноструктурных материалов. // Изв. Вузов Физика. 2004. Т.47. №8. С.5–17.