Влияние дислокационной структуры на закономерности распространения трещины в прокатанных ОЦК-металлах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Национальная Академия Наук Украины Институт проблей материаловедения

Рг /г Л

° ОД им. И.Н. Францевича

• '-' у На правах рукописи

Ланиленко Николай Иванович

ВЛИЯНИЕ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ НА ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТРЕЩИНЫ В ПРОКАТАННЫХ ОЦК-МЕТАЛЛАХ

Специальность 01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Киев 1994

Диссертацией является рукопись

Работа выполнена в Институте проблем материаловедения НАН.Украины.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Зашита диссертации состоится 1994 Г. В / ^ -

член-корреспондент АН Украины, доктор физико-математических наук, профессор С.А.Фирстов кандидат физко-матекатических наук Ю.Н.Подрезов

доктор физико-математических наук Д.В.Лоцко

кандидат физико-математических наук П.Ю~. Волосевич

Физико-механический институт HAH Украины, г. Львов

■ ОЯ

на заседании специализированного совета

Л 016.23.01 в Институте проблем материаловедения НАН Украины (г.Киев, ул. Кржижановского, 3).

Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 252680, ГСП, Киев-142, ул. Кржижановского, 3, Институт проблем материаловедения, Ученому секретарю спецсовета Д 016.23.01 Падерно Ю.Б.

С диссертацией . можно ознакомиться в библиотеке Института проблем материаловедения НАН Украины..

Автореферат разослан

1994 Г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ спецсовета Л 016..23.01

Ю.Б.Падерно

Актуальность работы. Обработка давлением с целью создания деформационной субструктуры является одним из наиболее эффективных способов повышения неханических характеристик конструкционных металлических материалов. При исследовании влияния деформационной структуры на свойства материалов основное внимание уделялось прочности, пластичности, хладноломкости, однако, практически отсутствовали систематические данные о влиянии предварительной пластической деформации (ППЛ) на трешиностойкость. Трешиноетой-кость (важнейшая механическая характернистика, позволяющая оценить способность материала сопротивляться распространению трещины) является структурночувствительной, поскольку формируется в условиях взаимодействия трещины со структурными дефектами. Для случая деформированных материалов на основе СШК-металлов исследование трешиностойкости предполагает учет особенностей формирования дислокационной структуры при деформации и механизмов взаимодействия трешины с деформационной структурой при различных типах разрушения, характерных для этих металлов.

Систематические исследования в данном направлении представляют интерес как с точки зрения фундаментального материаловедения, поскольку развивают представления о структурной подготовке и механизмах разрушения, так и с практической точки зрения, поскольку позволяют оптимизировать способы повышения механических свойств путем направленного контроля тонкой структуры материала.

Цель работы. Выявить закономерности формирования трешиностойкости материалов на основе ОЦК-металлов с предварительно созданной деформационной структурой.

Лля достижения цели данной работы решались следующие задачи:

1. Установить границы структурных состояний исследуемых материалов, прокатанных в интервале деформаций 0-967..

2. Исследовать, корреляцию трешиностойкости. измеренной в интервале температур вязко-хрупкого перехода, со структурным состоянием исследуемых материалов.

3. Изучить механизмы разрушения материалов, испытанных на трешиностойкость с учетом структурной анизотропии.

4. Систематизировать и обобщить полученные результаты в виде физико-механической схемы, описывающей формирование трешиностойкости в интервала температур вязко-хрупкого перехода с учетом ме-

ханизмов взаимодействия трещины со структурными элементами.

Научная новизна диссертационной работы. I. Установлена чувствительность трещиностойкости к смене структурного состояния деформированных материалов на основе ОЦК-металлов.

2. Обнаружена немонотонная зависимость трещиностойкости от степени ППД в широком интервале деформаций.

3. Предложена оригинальная физико-механическая схема, которая устанавливает связь между структурообразованием при деформации материала и энергетическими закономерностями разрушения .ОЦК-металлов в интервале температур вязко-хрупкого перехода.

Практическая ценность полученных результатов. Результаты диссертационной работы свидетельствуют о целесообразности физико-механического подхода к изучению механических характеристик деформированных ОЦК-металлов. Такой подход устанавливает связь технологии, структурообразования, условий испытания а также механизмов разрушения, что позволяет прогнозировать свойства материалов с широким диапазоном параметров.

Полученные результаты могут послужить основой для разработки детальных представлений о разрушения деформированных материалов.

Учитывая общий характер и воспроизводимость результатов, можно рекомендовать их для оптимизации режимов деформирования промышленных конструкционных материалов.

Результаты работы^вносят существенный вклад в.теорию физического материаловедения, способствуют развитию структурной инженерии конструкционных материалов.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. Немонотонная зависимость трещиностойкости от степени ППД имеет общий характер для ОЦК-металлов в интервале температур вязко-хрупкого перехода и обусловлена как стадийностью структурных изменений при деформировании, так и особенностями взаимодействия трещины с дислокационной структурой при хрупком и квази-хрупком разрушении.

2. Максимум трещиностойкости в интервале деформаций 15-307. обусловлен особенностями взаимодействия дислокаций, эмиттированных вершиной трещины со слаборазориентированными границами ячеек.. Этот процесс имеет термоакгивационный характер, что приводит к температурной зависимости эффекта.

3. Характер зависимости трешиностойкости от степени деформации зависит от механизма разрушения. Так, для материалов, склонных к межзеренному разрушению (сплавы на основе Мо)) немонотонная зависимость не обнаружена. Монотонное снижение трешиностойкости со степенью деформации обусловлено уменьшением степени шерохова.тости поверхности разрушения.

Апробация работы. По основным положениям диссертационной работы были сделаны доклады на XI и XII Всесоюзных и XIII Международной конференциях по физике прочности и. пластичности металлов и сплавов, Куйбышев, 1986, 1989 и 1992; конференции "Субструктурное упрочнение.и дифракционные методы исследования", Киев, 1985; V и VI Всесоюзной конференции "Физика разрушения", Черновцы, 1985, Киев, 1989; II Всесоюзном симпозиуме "Механика разрушения", Житомир, 1985; XIII всесоюзной научно-технической ,конференции "Структура и прочность материалов в широком диапазоне температур", Каунас, 1989; IV Республиканской конференции "Субструктурное упрочнение металлов", Киев, 1990; Международной конференции по разрушению 1СГ-8, Киев, 1993.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 работы, из них 10 в научных журналах и 12 в сборниках докладов конференций.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, шести глав и выводов. Работа написана на 117 страницах машинописного текста, соддержит 48 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 99 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе освещается физико-структурный аспект пластической деформации и разрушения, связанный с анализом необратимых внутренних процессов на микроуровне, которые обеспечивают весь комплекс механических свойств. Приведен обзор литературных данных об эволюции дислокационной структуры в процессе пластической деформации, а также 6 влиянии различных типов дислокационых распределений на механические свойства материала.

В первом разделе рассмотрено влияние различных факторов на формирование ячеистой структуры. При постоянной температуре внутренняя структура изменяется с ростом степени деформации по следующей схеме: отдельные дислокации - клубки, "лес" дислокаций - яче-

истая фрагментированная структура. Значительное влияние на эволюцию дислокационной структуры оказывает величина энергии дефекта упаковки (э.д.у.). Отмечена структурная неоднородность материала, обусловленная формированием кристаллографической текстуры.

Во втором разделе рассмотрено влияние ППД на механические свойства. Приведены и проанализированы литературные данные о чувствительности коэффициентов деформационного упрочнения и температуры хрупко-пластического перехода к смене структурного состояния ОЦК-металлов. Приведены экспериментальные данные о влиянии степени ППД на трещиностойкость материала, приведены эмпирические зависимости трещиностойкости от других механических характеристик и параметров структуры. Показано, что К1С растет с ростом сг^ при вязком разрушении и снижается с ростом а при хрупком разрушении.

В третьем разделе рассмотрено влияние температуры на смену механизмов разрушения. <■

Из анализа литературных данных следует, что на момент постановки настоящей работы отсутствовали развитые представления о влиянии ППД на распространение трещины в деформированном материале. Поэтому вопрос о влиянии деформационной субструктуры на энергетические закономерности распространения трещины является актуальным. В данной главе сформулированы цель и задачи настоящей работы.

Во второй главе обусловлен выбор исследуемых материалов и приведены режимы их получения. Описаны методические особенности испытания образцов деформированных материалов. Отмечается, что температура испытания определялась таким образом, чтобы обеспечить хрупкое и квазихрупкое разрушение материалов. Микроструктурные исследования выполнены методами ТЭМ и РЭМ. Химическая микронеоднородность поверхности разрушения изучалась методом локальной оже-спектроскопии.

В третьей главе приведены результаты испытаний на трещиностойкость деформированных сплавов железа, молибдена и хрома при введении трещины в плоскость, перпендикулярную направлению прокатки .

В первом разделе рассматривается влияние степени ППД на трещиностойкость железа. Испытания на трещиностойкость•проводили при температуре 77К на литом железе и железе, полученном методом порошковой металлургии. На рис. 1а-г представлены результаты

испытаний прокатанного при температурах 293К (рис. 1а,б) и 673К (рис. 1в) порошкового железа, полученного в результате холодного прессования (со спеканием (рис. 1б-в) к без спекания (рис. 1а)), горячей допрессовки и гомогенизирующего отжига. После горячей допрессовки железо не имело остаточной пористости. Результаты испытаний литого железа, деформированного при комнатной температуре представлены на рис. 1г.

Трешиностойкость с ростом степени деформации изменяется немонотонно. В интервале деформаций до 157. трешиностойкость снижается. Рост трешиностойкости наблюдается в интервале деформаций 15257.. Дальнейшее увеличение степени ППД приводит к снижению трешиностойкости и только после деформаций свыше 60% наблюдается резкое увеличение К1С-

Электронномикроскопические исследования методом ТЭМ показали, что существование однородного распределения дислокаций (с=0-157.) приводит к снижению трешиностойкости. Первый максимум трешиностойкости наблюдается в интервале деформаций (е=15-257.), когда в материале формируется ячеистая структура. В интервале средних степеней деформации (е=25-507.), когда в материале существует слаборазориен-тированнзя ячеистая структура, наблюдается снижение трешиностойкости. Формирование разориентированной ячеистой структуры (с>507.) приводит к росту трешиностойкости.

В результате фрактографического исследования установлено, что разрушение происходило по механизму скола, а при деформациях 050-60% происходит смена механизма разрушения от скола к сколу с расслоением. -

Таким образом, установлена корреляция между трещиностойкостью я структурой деформированного материала. Дополнительным свидетельством в пользу такой корреляции является смешение первого максимума в область меньших степеней деформаций для материала прокатанного при более высокой температуре (673К),что соответствует диаграммам структурных состояний, согласно которым критическая степень -деформации, необходимая для образования ячеистой структуры, уменьшается с ростом температуры.

Независимо от способа получения материала и температуры деформации характер зависимости трешиностойкости от - степени деформации сохраняется при данном механизме разрушения.

1 -Г Г1 I -т I I 1" I

МПа*м1/2'

в. г . е

40

т—Г|1

50 О 50 Е,% О 50 Е,%

Рис.1. Влияние степени пластической деформации на трешиностой-. кость железа (а-г) и молибденовых сплавов МНРЮ (д), ЦМ-10 и ИТ (е). Все обозначения в тексте.

Во втором разделе анализируется структурная чувствительность трешиностойкости молибденовых сплавов МНРЮ, цмю и МТ (рис. 1е,д). Так же, как и в железе деформированные молибденовые сплавы обнаруживают немонотонную зависимость трешиностойкости при испытаниях вблизи т®. Поскольку температура вязко-хрупкого перехода сплавов молибдена значительно выше, чем у железа, это позволило проанализировать температурную зависимость обнаруженных эффектов при квазихрупкок разрушении.

Следует отнетить, что при ТИСП=77К трешиностойкость практически не изменяется с ростом степени деформации и только при степенях деформации свыше 707. наблюдается незначительное повышения К1С (рис. 1е).

Более детальные исследования температурной зависимости трешиностойкости выполнены на сплаве хрона ХР.З, полученном плавлениен в атмосфере очищенного аргона с предварительной очисткой шихты и деформированном при температурах 1123К и 973К. Результаты исследований представлены в третьем разделе (рис. 2). В обоих материалах наблюдается описанный выше немонотонный характер изменения трещи-

ностойкости с ростом степени деформация. Как и в случае Ге и Ко. разрушение происходило по механизму скола. Температурная зависимость трешиностойкости для материалов с заданной структурой является экспоненциальной, что свидетельствует о термоактивационном характере процессов, контролирующих разрушение.

Лля того, чтобы оценить вклад деформационной структуры в эти процессы, была выполнена нормировка трешиностойкости деформированного материала на трешиностойкость неде-формированного материала, определенную при той же теипературе испытаний (рис. 26). Результаты, приведенные на рис 2б, свидетельствуют о том. что при взаимодействии трещины со слаборазориентированными ячейками термоактивационные процессы вносят наиболее ощутимый вклад в структурную подготовку разрушения.

В четвертой главе представлена обобщенная схема зависимости треши-Рис.2. Влияние температуры ностойкости от степени ППД и темпе-испытаний на трещиностой- ратуры испытания (рис. 3). Физиче-

кость прокатанного хрома екая трактовка немонотонной зависи1

мости трешиностойкости от степени деформации предполагает анализ механизмов взаимодействия трещины с

дислокационной структурой и оценку энергетических характеристик

2

разрушения. Учитывая, что = 2Е*Эф. проанализируем влияние различных дислокационных распределений на эффективную энергию разрушения при испытаниях на трещиностойкость.

Дислокационные распределения типа "леса", характеризующиеся высокой плотностью дислокаций и точечных дефектов, обусловливают существование позышекного уровня даяьнодействуюших упругих напряжений в материале. Развитие трещины в таком материале требует значительно меньших энергетических затрат по сравнению с

бездефектным материалом. Так, по оценкам Гилмана, при плотности 12 -2

дислокаций р=Ю см поверхностная энергия снижается на величину

порядка ZOO эрг/см . В работах Фирстова и Корнюшина отнечается. что при пересечении трещиной хаотических дислокационных распределений снижение поверхностной энергии, расчитанное из выражения:

ДГ =

О b ,-

XIпг'р,

(1)

12 - 2

для молибдена, при р=1,6*10 см

2

составляет 150 эрг/см . Таким образом, снижение трещиностойкости в интервале деформаций 0-157., соответствующем формированию "леса" дислокаций, может быть объяснено снижением энергетических затрат на разрушение в результате повышения уровня упругих напряжений в материале с ростом плотности дислокаций.

-в ь о о

«5 о ь о о а: 3

ÜJ

а

Щи

Рис.0. Трещиностойкость деформированных опк-металлов в интервале температур вязко-хрупкого перехода.

При образовании в материале ячеистой структуры уровень дальнодействующих напряжений снижается. Кроме того, формирование пластической зоны облегчается в связи с неустойчивостью слабораз-ориентированных границ ячеек на ранних стадиях их формирования.

Анализ литературных данных показывает, что при повторной деформации в материале со слаборазориентированной ячеистой структурой происходит "рассыпание" наименее прочных малоугловых границ. В частности В.Ф. Моисеев показал, что первичная ячеистая структу-

pa, сфорнирована при более высокой температуре Tj, является неравновесной при повторной дефорнации (при Т^ >» т.к. характеризующая ее упругая энергия превышает равновесную на величину:

ДН = EoB2tA2 - А,)^яч1 , (2)

где Eq - энергия ядра дислокации, Aj и а2 - скорости размножения дислокаций при разных температурах, d - размер ячеек. В константа.

Экспериментальные данные по наблюдению взаимодействия трещины с дислокационными формированиями in situ в колонне высоковольтного электронного микроскопа подтверждают теоретические оценки. Наличие нобильных дислокаций в вершине трещины способствует активному формированию пластической зоны и затуплению вершины трещины. Наблюдаемый нами рост трещиностойкостк в материалах со слабораз-ориентированной ячеистой структурой может быть объяснен с учетом отмеченной выше неустойчивости ячеистой структуры и в предположении, что в интервале деформаций 15-307. увеличивается плотность мобильных дислокаций в зоне процесса. В пользу этого предположения свидетельствуют полученные нами немонотонные зависимости <гт С с) при повторном нагружении, для которых характерно снижение в области формирования слаборазориентированных ячеистых структур.

Оценка эффективной энергии разрушения в данном случае затруднена из-за отсутствия корректных моделей, описывающих механизм взаимодействия трещины со слаборазориентированной ячеистой структурой.

Повышение ППД приводит к стабилизации границ слаборазориентированных ячеек. "Рыхлые" границы превращаются в более узкие и четкие с последовательным увеличением их разориентировки. Взаимодействие трещины с такими границами не приводит к их распаду, количество мобильных дислокаций в зоне процесса понижается. В связи с этим наблюдается снижение трещиностойкости и повышение предела Гекучести. Дополнительным фактором, способствующим снижению УЭф' является снижение шероховатости излома, хорошо фиксируемое при фрактографическон анализе. Этот фактор связан с текстурными изменениями в процессе предварительной пластической деформации.

При деформации свыше 50-557. в материале формируется высокоуг-

ловая ячеистая структура. Для таких материалов рост трещиностойко-сти обусловлен двумя факторани: уменьшением размера зерна и склонностью материала к расслоению.

Ослабленные границы зерен и ячеек в плоскости прокатки дополнительно повышают трешиностойкость в плоскости, перпендикулярной направлению прокатки. Наличие растягивающего напряжения в вершине трещины обусловливает возникновение микротрешин в плоскости, перпендикулярной магистральной трещине. Формирование таких микротрешин является дополнительным источником диссипации энергии при

однако, свойствами в

разрушении. В этом случае К1С и

°гт существенно повышаются,

ностойкость исследуемых материалов в плоскости прокатки.

К1С)4

МПа-м1/2; 20-

к

1С.

использование такого материала ограничено низкими плоскости прокатки.

В пятой главе представлены результаты испытаний на трещи-

Характеристики листа в плоскости прокатки играют важную роль, поскольку при дальнейшей термомеханической обработке в материале могут возникать трещины расслоения. Для измерения уровня прочности листа в плоскости прокатки применяют различные методики, например: испытания крестоподоб-ных образцов, консольных балок с двумя надрезами и тарельчатых образ-, цов. Лля определения склонности к расслоению проволок применяют испытания на скручивание.

В данной работе для определения уровня трешиностойкости при введении трещины в плоскость прокатки применялись захваты-удлинители. При этом сохранялась схема нагружения как и На рис.4 представлены результать!

МПа»м

50 £.55 Рис.4. Трешиностойкость де-

деформированных железа (1), сплавов МНРЮ (2),. МТ (4) и хрома (3) в плоскости прокатки .

при испытаниях накрообразцов. испытаний исследуемых материалов на трешиностойкость в плоскости прокатки.

По классификации Ю.В. Мильмана расслоение может проявляться либо по границам зерен, либо по границам ячеек (если в недеформи-.

рованном состоянии материал разрушается сколом). С этой точки зрения при анализе разрушения в плоскости прокатки исследуемые-материалы можно разделить на 2 группы: материалы на основе Ге и Сг (в исходном состояние разрушаются сколок, расслоение - по границам ячеек) и материалы на основе Мо к VI (в исходном состоянии склонны к межзеренному разрушению, расслоение - по границам зерен). Наблюдается существенное различие зависимостей К1(.(с) этих материалов (рис.4). При распространении трещины по границам зерен дислокационная структура, сформированная вобъеме зерна, практически не .влияет на структурную подготовку разрушения. Поэтому наблюдается монотонно убывающая зависимость К1(Ле) для материалов на основе Мо в широком интервале степеней деформаций (с > 20Я). Снижение трешиностойкости в этом случае связано с уменьшением шероховатости поверхности разрушения с ростом степени ППД.

В работе выполнены оценки влияния форкы зерна на трещиностой-кость материала при межзеренном разрушении. Трешиностойкость материала при хрупком межзеренном разрушении в зависимости от угла поворота трешины изменяется по следующему закону.-

К1С(с) = к[с т.с). (3)

где кГ_ - трешиностойкость границы,залегающей в плоскости

1 V*

распространения макротрешины, ИА.е) - функция, которая учитывает угловое распределение напряжений в вершине трешины и зависимость критического угла поворота трещины от степени деформации. Расчеты, выполненные с учетом влияния только геометрической формы зерна, дают значения трешиностойкости несколько выше экспериментальных. Это связано с тем, что на прочность границ структурных элементов влияет еще и уровень внутренних напряжений, а также наличие примесей. Оже-электронный микроанализ обнаружил наличие примесей внедрения по границам раздела, оценка внутренних напряжений выполнена при электронномикроскопических исследованиях.

На примере деформированных сплавов вольфрама было показано, что добавки рения повышают пластические характеристики тела зерна а введение оксидов гафния и иттрия упрочняет границы зерен и ячеек. Т.о., путем направленного легирования можно получить материал с высоким уровнем механических характеристик в разных направлениях прокатанного листа.

В шестой глава обсуждаютя следствия обнаруженной нами структурной чувствительности.

1. Показано, что при одноосном растяжении исследуемых материалов в интервале температур вязко-хрупкого перехода после образования шейки разрушение идет не по минимальному сечению. Внешеечное разрушение обусловлено возникающей в минимальном сечении структурой, для разрушения которой требуются значительные энергетические затраты, чей при разрушении вне шейки. Эта разница не кожет быть скомпенсирована уменьшением поперечного сечения.

2. Развитые в работе представления позволяют объяснить характер температурной зависимости поперечного сужения в интервале температур вязко-хрупкого перехода. В частности, в работах, которые опубликовали Хан, Авербах, Оуэн и Коэн (ХАОК), показано, что зависимости, ф(И при некоторой температуре шейкообразования испытывают резкий скачек от20 до 60%. Этот эффект обусловлен энергетической невыгодностью распространения трещины в материале со слабо-разориентированной структурой (рис.П. Резкое повышение <гр на кривой <Гр(Т) соответствует упрочнению образцов в данном интервале деформаций при Т«Т(].

Таким образок, эффект ХАОК имеет структурную природу.

Выводы

1. Установлено, что немонотонная зависимость трещиностойкости от степени предварительной пластической деформации (ПШП , полученная в результате испытаний материалов на основе ОЦК-металлов (Ге. Мо и Сг) вблизи Т®, обусловлена стадийностью эволюции дислокационной структуры при ППЛ..

2. Обнаружено, что наличие в материале хаотического распределения дислокаций приводит к снижению трещиностойкости. Образование слаборазориентированной ячеистой структуры обусловливает повышение трещиностойкости. Лальнейшеее увеличение степени деформации приводит к стабилизации границ.ячеек я к-снижение трещиностойкости. Формирование высокоразориектированной ячеистой структуры дает резкое повышение значений трещиностойкости.

3. Влияние температуры, предшествующей деформации, проявляется в смещении максимума, соотвествующего слаборазориентированной ячеистой структуре, в область меньших деформаций при повышении

1 5

температуры ППД, что свидетельствует в пользу однозначной корреляции трещиностойкости со структурой получаемой при ППД.

4. Исследование трещиностойкости в интервале температур вязко-хрупкого перехода показало, что процессы, контролирующие структурную подготовку материалов к разрушению, имеют термоактива-ционную природу. Зависимость К1(,(е) усиливается с повышением температуры испытания. Наиболее существенный вклад в эти процессы вносят слаборазориентированные структуры.

5. Показано, что формирование зависимости трещиностойкости от степени ППД обусловлено механизмами разрушения, характерными для исследованных материалов. Так, при разрушении материалов на основе Ге, Мо и Сг по механизму скола и каазискола наблюдается немонотонный ход кривой К1С(е). Тогда как для сплава НТ, склонного к межзе-ренному разрушению, характерна монотонно ниспадающая зависимость к1С(с>.

6. Формирование структурной текстуры при прокатке приводит к анизотропии трещиностйкости. В плоскости, перпендикулярной направлению прокатки, при температурах ниже Тх разрушение происходит хрупко по телу зерен и ячеек. В плоскости прокатки с ростом степени ППД транскристаллитное разрушение меняется на менее энергоемкое межзеренное и межъячеистое.

7. Склонность к расслоению исследуемых материалов определяется геометрической формой зерен и свойствами границ раздела структурных

элементов, которые зависят от уровня внутренних напряжений и содержания примесей внедрения. В сплавах хрома снижение

К,-обусловлено текстурными изменениями и увеличением размера зерна

1 о

в направлении прокатки.

8. Совокупность представлений об энергетических закономерностях распространения трещины деформированных материалов позволила предложить обобщенную схему формирования трещиностойкости с учетом механизмов разрушения:

деформация 0-157. - снижение трещиностойкости из-за повышения уровня дальнодействующих упругих напряжений, разрушение - квазискол; деформация 15-3.07. - повышение значений трещиностойкости обусловлено неустойчивостью сформировавшейся слаборазориентировалной ячеистой структуры, максимум К1с(е) коррелирует с минимумом сг^(с), разрушение - квазискол;

деформация 30-507. - стабилизация границ ячеек приводит к росту трещиностойкости, разрушение - квазискол;

деформация свыше 507. - рост трещиностойкости обусловлен уменьшением эффективного размера зерна и повышением склонности материала к расслоению, разрушение-квазискол с расслоением.

9. Установленные в работе закономерности позволяют объяснить следующие эффекты, наблюдаемые при одноосном растяжении в интервале температур вязко-хрупкого перехода:

1. Эффект внешеечного разрушения исследуемых материалов.

2. Резкий скачек на зависимости (ИТ) с повышением температуры испытания.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1.Ланиленко Н.И., Фирстов С. А. Электронномикроскопическое исследование напряжений, связанных с внутренними границами раздела// Структура и свойства границ зерен: Сб. тез. докл. 1 Всесоюзн. науч. конф. -Уфа, 1983. -С.93.

2.Даниленко Н.И., Васильев А.Д., Подрезов Ю.Н. Субструктура, механизмы и вязкость разрушения молибденового, сплава МТ // Субструктурное упрочнение металлов и дифракционные методы исследования: Сб. тез. докл. науч. конф. - Киев, Наукова думка, 1985-С.97.

3.Влияние дислокационной ячеистой структуры на вязкость разрушения поликристаллического молибдена / Н.И.Даниленко, А.Д.Васильев, Ю.Н.Иващенко и др. // Физико-химическая механика материалов. 1987. - N5. - С. 53-58.

4.Влияние степени деформации на особенности разрушения деформированного железа и молибдена / Н.И.Даниленко, А.Д.Васильев, Ю.Н.Подрезов, С.А.Фирстов // Электронная микроскопия и прочность материалов: Сб. науч. трудов Под ред. Фирстова С.А. - Киев, 1989. - С. 72-77.

5.Исследование структуры спеченного порошкового железа методом просвечивающей электронной микроскопии/ С.А.Фирстов, Н.И.Даниленко. Ю.Н.Подрезов и др.//Порошковая металлургия

6.Даниленко Н.И., Васильев А.Д., Подрезов Ю.Н. Структурная чувствительность вязкости разрушения прокатанных сплавов молибдена, хрома и железа: Сб. тез. докл. иж Респуб. науч. конф. "Субструктурное упрочнение металлов". - Киев, 1990. -С. 69.

7.Влияние пластической деформации на трешиностойкость хрома / Н.И.Даниленко, В.А.Манилов, Ю.Н.Подрезов и др. // Электронная микроскопия и прочность материалов: Сб. науч. трудов Под ред. Фирстова С.А. - Киев, 1991. - С. 111-117.

8.Влияние пластической деформации на энергию разрушения порошкового и литого железа / Н.И.Даниленко, А.Н.Демидик, Ю.Н.Подрезов, А.П.Рачек // Порошковая металлургия.N9 - Киев, 1991. -С. 74-79.

9.Влияние пластической деформации на трешиностойкость прокатанных сплавов молибдена,хрома и железа / Н.И.Даниленко, А.Д.Васильев, Ю.Н:Подрезов, С.А.Фирстов: Сб. тез. докл. XIII Междунар. науч.

конф. "Физика прочности и пластичности металлов и сплавов". -Самара, 1992 -С.179.

Ю.Даниленко II.И -. Подрезов Ю.Н. Некоторые следствия структурной чуствительности вязкости разрушения деформированных сплавов молибдена, хрома и железа // Электронная микроскопия и прочность материалов: Сб. науч. трудов Под ред. Фирстова С.А. - Киев, 1993, -С.23-28.

ll.Danilenko N.I., Podrezov Yu.N. The Influence of Plastic Deformation on Fracture Toughness of Molybdenum, Chromium and Iron // Fra.cture Mechanicics: Successes and Problems: Collection of Abstracts Ed. Panasyuk V.V., Rama Rao P., Andreykiv A.Ye., Kuznyalc N. V. , Savruk M.P. - Lviv, 1993. - v.2. -P. 423.

Поди, в иеч .J3C7.W . Сормзт 60x84/16. Б у л. о (i с. Печ. oèc. ¿'сл. иеч. л. /,£ . .-отт\/,£, .

¿'ч.-изд.л.iß . T:îpaSO зкз. 2акэз

Институт проблей иэтеопаловедення

им. И.Н.4рпнцсв'лчэ АО'ССР.

252SöO Киев 6S0, ГСП, ул.Кр.:;!1.лЗиовского,3.

Участок оперативной иоллгрэиии

ilHCTurvTa проблей ..¡зтеииалове^еияя

ИМ. И.Й.4рзяцевичз АН J'JGP.

252680 Киев 680, ГСП, ул.Крга:лЭ.чозского,3.