Регистрация / Вход
Прислать материал

Измерение рельефа хрупкого транскристаллитного излома средствами конфокальной микроскопии

ФИО
Ким Татьяна Михайловна
Электронная почта
1e8af97d9kim.tatyana.mail@gmail.com
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Металловедения и физики прочности
ФИО научного руководителя
д.т.н., проф. Кудря Александр Викторович
Академическая группа
МТ-12-1
Наименование тезиса
Измерение рельефа хрупкого транскристаллитного излома средствами конфокальной микроскопии
Тезис

Разрушение конструкции – это потеря ее несущей способности, что может привести к различным, иногда отрицательным, последствиям и поэтому изучение механизмов разрушения является неотъемлемой частью исследования материалов, большинство из которых являются конструкционными. Необходимо понимать процессы разрушения тех или иных конструкций, чтобы создать материал со структурой, соответствующей требуемым механическим свойствам и выдерживающим нагрузки, не разрушаясь в процессе эксплуатации. Многие конструкции работают в различных условиях, таких как агрессивные среды и постоянная нагрузка. Для изучения стойкости материала к хрупкому разрушению, в том числе и в агрессивных средах, необходимо более глубокое понимание морфологии строения поверхности разрушения, отсутствие детальных данных о которой затруднено в связи с трудоемкостью измерения рельефа, а также необходимо изучение механизмов разрушения и факторов, лимитирующих разрушение

В работе проводилось исследование хрупких изломов после разрушения образцов на конфокальном лазерном сканирующем микроскопе (КЛСМ) Lext OLS4000 Olympus, имеющем разрешение в горизонтальной плоскости 110 нм, а в вертикальной – 10 нм, при увеличении 1000 крат. При помощи конфокального микроскопа помимо изображений изломов получают значения высот. Высоты хранятся в текстовых файлах формата csv, каждый из которых представляет собой массив данных, содержащий число значений, соответствующее формату идущего к нему изображения (например, 1023 строки и 1023 столбца при формате изображения 1023x1023 пикселей). Были проведены измерения геометрии фасеток излома стали 20 после их выделения из профилей излома, на которых фасетки являлись ступеньками. При обработке полученных методом конфокальной микроскопии данных предложена методика выделения фасеток (в виде ступенек на профиле излома) на основе расчета множественных коэффициентов детерминации; классифицированы типы стыков фасеток; измерены параметры ступенек (поперечник фасетки) (их высоты, длины, ширины, а также углы наклона к макроплоскости излома). Определено, что длины ступенек находятся в пределах от 0,92 до 207,1 мкм, высоты ступенек – от 0,1 до 210 мкм, ширины ступенек – от 0,3 до 150 мкм, углы наклона ступенек к макроплоскости излома преимущественно изменяются до 60 градусов.

 

Научный руководитель - д.т.н., проф. Кудря Александр Викторович.