Регистрация / Вход
Прислать материал

Выполнение научно-исследовательских работ"Физическая природа механического поведения упорядочивающихся высококремнистых сплавов Fe-Si" во время проведения стажировки в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН .

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.444.11.7130
Организация
ФГБОУ ВО "СИБГИУ"

Проведение стажировок молодыми учеными и преподавателями в российских научно-образовательных центрах.

Соисполнители

Организация
ИФПМ СО РАН

Этапы проекта

1
27.10.2005 - 25.11.2005
НИР посвящена комплексным исследованиям железокремнистых сплавов с высоким содержанием кремния, методам получения сплавов закалкой из расплава, металлургическим переделом и выращиванием монокристаллов, анализу изменения температуры вязко-хрупкого перехода, предела текучести, параметра порядка и др. с целью получения сплавов, обладающих повышенными физическими и пластическими свойствами.
Целью работы являлось установление физической природы механического поведения упорядочивающихся сплавов Fe-Si с повышенным содержанием кремния.
В работе использованы следующие методы физических исследований твердых тел: механические испытания образцов, оптическая металлография, просвечивающая электронная микроскопия, рентгеновская фотоэлектронная и эмиссионная спектроскопии, метод математического планирования эксперимента.
Установлено, что снижение содержания примесей (С и S) и температуры конца горячей прокатки приводит к повышению пластичности при комнатной температуре сплавов Fe-Si с повышенным (3,5-4,5 %) содержанием кремния. Влияния степени деформации при последнем проходе и скорости охлаждения после горячей прокатки на пластичность сплавов не обнаружено.
Показано, что повышение скорости кристаллизации после вакуумной выплавки, модифицирование церием, устранение операций ковки и горячей прокатки как нежелательных технологических операций, а также осуществление теплой прокатки в соответствующих условиях позволяют увеличить технологичность высококремнистого (6%Si) железа при холодной прокатке. В основе полученного результата лежит снижение размера зерна после выплавки и эффективного размера зерна после теплой прокатки соответственно до 50 и до 3-4 мкм.
Сплавы Fe-Si, полученные в виде ленты толщиной 20-40 мкм, обладают повышенной прочностью и пластичностью по сравнению с аналогами, полученными «обычным» способом.
Более высокая прочность обусловлена развитой фрагментацией зерен быстрозакаленной природы (призматических петель и микропор), являющихся препятствием при движении дислокаций. Более высокая пластичность связана не только с наличием меньшего размера зерен, но и с существованием развитой полигональной структуры, а также с заметным подавлением дальнего порядка (сверхдислокации в упорядоченной решетке, как правило, сильно заблокированы.
С помощью оценки температуры вязко-хрупкого перехода при варьируемых структурных параметрах (состав сплава, содержание примесей, размер зерна, степень атомного порядка, характер дислокационной структуры, параметры электронной структуры) детально исследована роль различных факторов в понижении пластичности сплавов Fe-Si при содержании кремния свыше 9 ат.%.
Показано, что основными факторами, определяющими понижение пластичности сплавов, являются твердорастворные эффекты и дальний атомный порядок. Изменение содержания азота и углерода в пределах 10-4 – 10-2 мас.% на пластичность влияет незначительно.
Установлено, что основными причинами неблагоприятного влияния дальнего порядка по типу D03 являются резкое понижение склонности к поперечному скольжению винтовых сверхдислокаций и заметное повышение барьера Пайерлса подвижных дислокаций.
Показано, что твердорастворный эффект обусловлен повышением ковалентной составляющей межатомной связи для пар атомов типа Fe-Si, которая пропорциональна концентрации атомов кремния в сплаве и степени ближнего порядка в твердом растворе.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.11 Развитие системы стажировок молодых ученых и преподавателей в крупных научно-образовательных центрах (включая зарубежные) и участие в конференциях, симпозиумах, семинарах, школах (в том числе за рубежом)
Тема
Выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ молодыми учеными и преподавателями во время проведения стажировок в российских научно-образовательных центрах.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
28,8 млн
Количество заявок
174
Тема
Выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ молодыми учеными и преподавателями во время проведения стажировок в зарубежных научно-образовательных центрах.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
17,6 млн
Количество заявок
42
Тема
Выполнение научно-исследовательских работ молодыми учеными и преподавателями во время проведения стажировок в зарубежных научно-образовательных центрах (в том числе с участием в конференциях, симпозиумах, семинарах, школах).
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
46 млн
Количество заявок
153
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения VI Международной школы «Физическое материаловедение»
Продолжительность работ
2013, 2 мес.
Бюджетные средства
1 млн
Количество заявок
4
Тема
Исследование механического поведения и функциональных характеристик наноструктурных титановых сплавов с памятью формы, подвергнутых импульсным воздействиям.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1