Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование влияния содержания хрома и циркония на прочность и электропроводность хром - циркониевой бронзы после кручения под высоким давлением

ФИО
Пичугин Максим Владимирович
Электронная почта
cbcff799Maks2014sochi93@mail.ru
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Металловедения и физики прочности
ФИО научного руководителя
д.т.н. Добаткин Сергей Владимирович
Академическая группа
МТ-12-1
Наименование тезиса
Исследование влияния содержания хрома и циркония на прочность и электропроводность хром - циркониевой бронзы после кручения под высоким давлением
Тезис

Материалом исследования в данной работе послужили сплавы Cu-0,1%Cr-0,06%Zr (№1), Cu-0,5%Cr-0,08%Zr (№2), Cu-1%Cr-0,1%Zr (№3), Cu-0,3%Cr-0,5%Zr (№4). Сплавы подвергали закалке в воду с температуры 1000 ˚С. Предельная растворимость Cr и Zr при температуре 1000 °С составляет 0,4 и 0,15 масс %, соответственно. Далее проводили кручение под высоким давлением (КВД) на образцах диаметром 10 мм в «лунке» глубиной 0,2 мм при комнатной температуре под давлением 4 ГПа при N=5 оборотах (ԑ≈4,8). 

КВД приводит к существенному упрочнению исследуемых сплавов. Прочность возрастает в ряду сплавов (1), (2), (3) и (4). Микротвердость сплавов (2) и (3) практически одинакова из чего следует, что легирование хромом в концентрации, превышающей предельную растворимость не приводит к дополнительному упрочнению в ходе КВД. В процессе последующего нагрева в диапазоне температур 350-450 °С во всех сплавах наблюдается процесс старения с выделением частиц Cr и Сг5Zr, сопровождающийся дополнительным упрочнением и повышением электропроводности (до 70, 65 и 58,4 %IACS для сплавов (№1), (№2), (№3) и (№4), соответственно). Старение в сплавах без деформации протекает при более высоких температурах (450-550 °С), следовательно КВД смещает распад пересыщенного твердого раствора в область более низких температур (за счет большой доли вакансий, дислокации, границ зерен/субзерен). Причем старение в сплавах (№2), (№3) и (№4) после закалки приводит к одинаковому уровню микротвердости (~1,55 ГПа). В то время, как после КВД и старения микротвердость сплава (№4) существенно выше (2,53 ГПа), чем в остальных бронзах (1,69-2,03 ГПа), что свидетельствует о более существенном вкладе Zr (частиц Cu5Zr) в упрочнение в ходе старения после КВД.

Работа выполнена под руководством - д.т.н., проф. Добаткина С.В. и асп. Шаньгиной Д.В. при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (проект №14.A12.31.0001) и Программы РАН I.1П.