Конференції

59. Відділ фізичного матеріалознавства легких сплавів


Основні напрямки наукової діяльності

  • Розробка фізичних основ створення конструкційних матеріалів різних класів для розвитку електронного матеріалознавства з пріоритетних напрямків прискореної, лазерної та космічної техніки.

Найкращі результати

2016 рік

РОЗРОБКА ФІЗИЧНИХ ОСНОВ ТРИВАЛОЇ МІЦНОСТІ МОДИФІКОВАНИХ СПЛАВІВ З ГЩУ СТРУКТУРОЮ

Розроблено метод введення наночасток ZrO2 розміром менше 5 нм в розплав металічного сплаву системи Zr-Nb-Sn. Наявність наночасток ZrO2 в сплавах системи Zr-Nb-Sn-ZrO2 підтверджується результатами РФЕС та даними короткочасних і тривалих механічних випробувань. Введені в сплави системи Zr-Nb-Sn наночастки (1,2 мас. % ) рівномірно розподілені в матриці Zr, що обумовлює додатковий опір повзучості та підвищує його межу міцності та межу плинності при 400 °С не менш ніж на 50%. При цьому швидкість усталеної повзучості зменшується в 2-3 рази. Побудовані діаграми опору повзучості досліджених цирконієвих сплавів та, на цій основі, вперше визначено вплив концентрації атомів Sn та наночасток ZrO2 на зміну опору повзучості (при 400 °С) в залежності від швидкості течії (повзучості). Встановлено, що в сплавах системи Zr-Nb-Sn процес нанофазного зміцнення контролюється не атермічним механізмом Орована, а термічно активованим дислокаційним механізмом.

Розрахунки на міцність сплавів систем Zr-Nb-Sn і Zr-Nb-Sn-ZrO2 вказують на активацію термічно активованого дислокаційного механізму бокового обходу наночастинок, що узгоджується з концепцією Арта-Уїлкінсона, яка пов’язує напругу гальмування дислокацій з відривом дислокацій, що переповзають, від поля пружних напружень на міжфазній поверхні.

Результати роботи можуть бути використані при розробці нових цирконієвих сплавів для твелів, у тому числі і модифікованих нанорозмірними частками ZrO2, з быльш високим термічним опором при температурах 450-500 0С.

Основні виконавці: О.І. Кондрашев, О.М. Малка, І.М. Максимчук, П.М. Романко, В.В. Фрізель, А.О. Хрипливий

Співробітники

Ткаченко В.Г.
ст.н.сп., д.ф.-м.н.
Боровик В.Г.
ст.н.сп., к.т.н.
Зорін В.О.
ст.н.сп., к.т.н.
Кондрашев О.І.
ст.н.сп., к.т.н.
Луговський Ю.Ф.
ст.н.сп., д.т.н.
Малка О.М.
к.ф.-м.н.