Название:Эволюция разрушения в ультрамелкозернистых металлах и сплавах при нагружении в режиме усталости и ползучести
Грантодатель:РФФИ
Область знаний:08-101 Прочность, живучесть и разрушение материалов и конструкций
Ключевые слова:Титан, алюминий, интенсивная пластическая деформация, усталость, ползучесть, сплавы Ti, механизмы разрушения, микроструктура
Время действия проекта:2019-2021
Тип:иссл. международный
Руководитель(и):Кадомцев,АГ
Подразделения:
Код проекта:19-58-26005
Финансирование 2020 г.:6000000
Исполнители: Нарыкова,МВ: лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
Строганова,АА: лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
Амосова,ОВ: лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
Бетехтин,ВИ: лаб. физики прочности (Кадомцева,АГ)
В проекте будет изучено развитие и залечивание повреждений при нагружении ультрамелкозернистых (УМЗ) металлических материалов в режиме как ползучести, так и усталости в широком диапазоне циклов нагружения. Авторам не известны подобные комплексные исследования УМЗ материалов, полученных методами интенсивной пластической деформации (ИПД) и находящихся в неравновесном метастабильном состоянии. Важной практической и научной задачей поэтому будет выяснение роли характеристик исходной (после ИПД) структуры, особенно нанопористости, в снижении высоких механических свойств перспективных УМЗ металлов и сплавов при их длительном нагружении. С научной и практической точки зрения не менее важным представлялось выяснение особенностей развития процесса повреждаемости при испытании УМЗ материалов в разных режимах (ползучесть, усталость), в том числе с анализом особенностей данного процесса в приповерхностных слоях материалов. Будут рассмотрены различные способы как термобарических обработок, значительно повышающих ресурс УМЗ материалов при их длительной эксплуатации, так и модификации поверхности за счет специальных покрытий, улучшающих важные функциональные характеристики материалов (коррозионную стойкость, биоинертность/биоактивность и другие). При этом будет исследовано влияние модификации приповерхностных слоев на развитие процессов усталости и ползучести исследуемых материалов. Исследования будут проведены на титане, алюминии и их сплавах, т.е. материалах, широко используемых в авиационной и космической технике, а также в биомедицине (титан). Основным методом получения УМЗ состояний в исследуемых материалах будут отработанные авторами методы механико-термической обработки, включающие сочетание поперечно-винтовой и продольной прокаток и имеющие промышленную апробацию; частично, для сравнения, будет использован метод равноканального углового прессования. Участники проекта известны своими работами в области ползучести; долговечности; исследованиях структурных дефектов, образующихся при деформации, а также изучению кинетики развития трещин и пор в процессе нагружения металлов и сплавов при квазистатическом и циклическом режимах нагружения. Ожидаемые результаты позволят сформулировать новые подходы к повышению ресурса работы указанных материалов в реальных условиях эксплуатации. Тесное научное сотрудничество участвующих в проекте научных групп ученых из России и Чехии успешно развивалось в течение последних более 30 лет.