Спосіб підвищення довговічності металевих матеріалів

Спосіб підвищення довговічності металевих матеріалів, який полягає в тому, що матеріал, який 3 56740 повзучості з подальшим стискальним навантаженням та відпалом. Новою відмінною ознакою запропонованого способу у порівнянні з прототипом є проведення стискального навантаження при високій температурі та введення додатково в процесі проміжної енергетичної обробки матеріалу дії ударних ультразвукових коливань в пружній зоні деформації при одноосьовому розтягненні. У способі, що заявляється, підвищення довговічності матеріалу пояснюється: по-перше, тим, що дія стискального навантаження підвищує температуру рекристалізації, яка обумовлює збереження після відпалу нерекристалізованої структури (ефект структурного зміцнення); по-друге, при застосуванні ударного ультразвукового наклепу заліковуються поверхневі дефекти матеріалу. Сутність запропонованого способу пояснюється малюнком, на якому представлені суміщенні криві повзучості металевих матеріалів у вихідному стані (крива 1) та після проміжної енергетичної обробки, яка включає дію високотемпературного стискального навантаження з подальшим відпалом та наклепом ударним ультразвуком (крива 2). З наведеного малюнка видно, що введення комбінованої енергетичної обробки суттєво збільшує тривалість стадії повзучості у порівнянні з вихідним станом матеріалу. Конкретний приклад реалізації способу. Запропонований спосіб використовувався для підвищення часу до руйнування зразків сплаву АМг6М при випробуваннях в умовах повзучості. Випробування проводилися на установці ИМАШ20-78, яка дозволяє здійснювати термомеханічну обробку з визначенням характеристик короткочасної та тривалої міцностей. Зразки навантажувалися за режимами прискореної повзучості (безперервна витримка під навантаженням Р=2100Н при температурі Т=160°С) до відроблення приблизно половини ресурсу довговічності контрольного зразка. Після розвантаження й охолодження до кімнатної температури зразки піддавалися дії стискаль 4 ного навантаження до рівня Р=5 105H при температурі Т=300°С з подальшим відпалом при Т=320°С протягом 2 годин, а також ударного ультразвукового наклепу з частотою 20 кГц по 10 хвилин з 2-х сторін плоского зразку в процесі одноосьового розтягнення і витримки при напруженні Т=130МПа. Для оцінки ефективності дії енергетичної обробки на показник повзучості сплаву АМг6М проводилася порівняльна оцінка часу до руйнування контрольних зразків, тобто матеріалу у вихідному стані, та після деформації. Отримані результати наведені в таблиці. Згідно таблиці при обробці сплаву АМг6М за прототипом час до руйнування в режимі повзучості, обумовлений заліковуванням дефектів, збільшується в середньому в 3 рази. Обробка зразків сплаву АМг6М за способом, що заявляється, дозволяє збільшити час до руйнування при повзучості в середньому в 8 разів, що обумовлено більшою ефективністю процесу заліковування дефектів, з урахуванням поверхневих, при дії ударного ультразвукового наклепу та структурним зміцненням матеріалу завдяки наявності нерекристалізованої структури. СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 1. Бетехтин В.И. Влияние гидростатического давления на залечивание зернограничных микропор и высокотемпературную ползучесть металлов и сплавов /В.И. Бетехтин, Л.И. Петров, А.Г. Хадомцев и др. //ФММ. - 1990. - №5. - С.175-180. 2. Петров А.И. Начальная стадия процесса залечивания пор и трещин в поликристаллических металлах в условиях всестороннего сжатия /А.И. Петров, М.В. Разуваева //Физика твердого тела. 2005. - Т.47, вып. 5. - С.880-885. 3. Петров А.И. Влияние промежуточной пластической деформации на высокотемпературную ползучесть и долговечность алюминия /А.И. Петров, М.В. Разуваева //Журнал технической физики. - 2008. - Т.78, вып. 5. - С.55-59. Таблиця Найменування матеріалу АМг6М АМг6М Аl обр. / контр. . Режим обробки Спосіб, що заявляється: навантаження в режимі повзучості до відроблення приблизно половини ресурсу довговічності, розвантаження й охолодження, стискальне напруження при високій температурі, відпал, дія ударних ультразвукових коливань у пружній зоні деформації при одноосьовому розтягненні, визначення часу до руйнування при повзучості Спосіб-прототип: навантаження в режимі повзучості до відроблення приблизно половини ресурсу довговічності, розвантаження й охолодження, стискальне навантаження при кімнатній температурі, відпал, визначення часу до руйнування при повзучості Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне 8,0 3,0 1,5 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601