Спосіб зміцнення металевих матеріалів

Спосіб зміцнення металевих матеріалів, який полягає в тому, що матеріал, який відробив приблизно половину ресурсу довговічності в умовах високотемпературної повзучості, після розвантаження й охолодження до кімнатної температури піддають дії всебічного стискання, який відрізняється тим, що матеріал піддають додатково дії електромагнітних й ударних ультразвукових коливань при одноосьовому розтягненні в пружній зоні деформації. (19) (21) u200906775 (22) 30.06.2009 (24) 11.01.2010 (46) 11.01.2010, Бюл.№ 1, 2010 р. (72) ПЕРЕВЕРЗЄВ ЄВГЕН СЕМЕНОВИЧ, БОРЩЕВСЬКА ДІАНА ГЕОРГІЇВНА, БУТЕНКО ВАЛЕРІЙ ФЕОДОСІЄВИЧ, РЯБЧІЙ ВОЛОДИМИР ДЕНИСОВИЧ, ФЕДІЙ СВІТЛАНА ПАВЛІВНА (73) ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ МЕХАНІКИ НАНУ І НКАУ 3 46841 них й ультразвукових полів, приводить матеріал у термодинамічно нестійкий стан. При цьому йому надається енергія, достатня для реалізації самоорганізаційних процесів, наслідком чого і є стрибкоподібна зміна характеристик міцності. Сутність запропонованої корисної моделі пояснюється малюнком, на якому представлені суміщенні криві повзучості металевих матеріалів у вихідному стані (крива 1) і після відроблення приблизно половини ресурсу з подальшою дією високотемпературного стискаючого навантаження, а також електромагнітних й ударних ультразвукових коливань при одноосьовому розтяганні в пружній зоні деформації (крива 2). З наведеного малюнка видно, що введення високочастотних коливань під навантаженням помітно збільшує тривалість стаціонарної стадії крипу й зменшує тривалість ділянки зі зростаючою швидкістю повзучості. Конкретний приклад реалізації способу. Запропонований спосіб використовувався для підвищення часу до руйнування зразків сплаву АМг6М при випробуваннях в умовах прискореної повзучості. Випробування проводились на установці ИМАШ-20-78, яка дозволяє здійснювати термомеханічну обробку з визначенням характеристик короткочасної й тривалої міцностей. Зразки навантажувалися за режимом прискореної повзучості (безперервна витримка під навантаженням Р=2100Н при температурі Т=160°С) до відроблення приблизно половини ресурсу довговічності. Після розвантаження й охолодження до кімнатної температури зразки піддавалися дії стискального навантаження Р=5.105Н при температурі Т=300°С з подальшими високочастотними обробками: електромагнітною (з частотою 1МГц) та ударною уль 4 тразвуковою (з частотою 20кГц) протягом 10 хвилин для кожного виду в процесі одноосьового розтягнення і витримки при напруженні =130МПа. Для оцінки ефективності дії енергетичного навантаження на показник повзучості сплаву АМг6М проводилася порівняльна оцінка часу до руйнування зразків у вихідному стані (контрольні зразки) і після технологічної обробки. Отримані результати наведено в таблиці. Згідно таблиці при обробці сплаву АМг6М за прототипом час до руйнування в режимі повзучості, обумовлений заліковуванням дефектів у металі, збільшується в середньому в 1,5-2 рази. Обробка зразків сплаву АМг6М за способом, що заявляється, дозволяє збільшити час до руйнування при повзучості в середньому в 30 разів, що свідчить про дію самоорганізаційних механізмів зміцнення матеріалу, приведеного в нерівновагий стан в умовах багатофакторного енергетичного навантаження. Список використаних джерел 1. Петров В.А. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. / В.А. Петров, А.Я. Башкарев, В.И. Виттергень. - С-Петербург: Политехника, 1993. - 475 с. 2. Бетехтин В.И. Влияние гидростатического давления на залечивание зернограничных микропор и высокотемпературную ползучесть металлов и сплавов / В.И. Бетехтин, А.И. Петров, А.Г. Хадомцев, Н.К. Орманов, М.В. Разуваева, В.Т. Скленичко // ФММ. - 1990. - №5. - С. 175-180. 3. 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. Таблиця Найменування матеріалу АМг6М Аl Сu Ni Режим обробки Спосіб, що заявляється: навантаження в режимі повзучості до відроблення приблизно половини ресурсу довговічності, розвантаження й охолодження, високотемпературне стискальне навантаження, дія електромагнітних й ударних ультразвукових коливань у пружній зоні деформації Спосіб-прототип: навантаження в режимі високотемпературної повзучості до відроблення приблизно половини ресурсу довговічності, розвантаження й охолодження, всебічне стискання при нагріванні обр/ 30 1,5 1,5 2 контр 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 46841 6 Підписне Тираж 28 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