CC BY
42
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
УДК 621.746
Ю. А. Панченкова Научный руководитель - С. Ф. Тлустенко Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет), Самара
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ
Решение проблемы получения в отливках ультрамелкой структуры связано с рядом процессов термической, термо-механической обработки металлов по соответствующим режимам. Одним из основных условий появления чрезвычайно мелких зерен является создание условий распада дендритных осей внутренних структур при кристаллизации зародышей равноосных зерен.
Уменьшение размеров зерна материалов в 10 раз приводит к увеличению прочности примерно в 3 раза, а при дальнейшем уменьшении зерна мы сталкиваемся с эффектом сверхпластичности. Необходимо создать условия образования гранулярной структуры в тонких пленках, полученных из жидкого состояния при большой скорости охлаждения.
В основе всех существующих методов структуро-образования управления структурообразованием отливок лежит использование трех зависимостей.
1. Зависимость скорости зарождения центров кристаллизации от переохлаждения расплава.
2. Зависимость линейной скорости роста кристаллов от переохлаждения.
3. Зависимость количества кристаллизованного расплава от времени, отводимого на кристаллизацию.
В процессе аналитического исследования предсказана и эксперементально подтверждена возможность получения центробежным и другими способами отливок со структурами от монокристаллических до ультрадисперсных из любых технических расплавов при изменении интенсивности гравитационного поля центрифуги. Получена новая информация о поведении расплавов металлов в искусственных гравитационных полях при кристаллизации. В отличие от имеющейся информации о монотонном уменьшении размера зерна с ростом коэффициента гравитации получены и обоснованы сведения о явной нелинейности данной зависимости.
Измерение дендритных кристаллов в объемах усадочных раковин и на микрошлифах сплавов показали, что концентрация зародышей наиболее интенсивно проявляется в период роста дендритов, становится явной на стадии их формирования и после полного затвердевания сплава.
Исследования показали, что проявляющийся после завершения роста дендритов эффект их формоизменения зависит только от состава сплава, в частности от интервала дендритной кристаллизации, способен в несколько раз увеличить первоначальную дисперсность дендритной структуры.
Характер концентрационной зависимости конечного дендритного параметра анализировали при одинаковых скоростях охлаждения на сплавах, полученных фракционным легированием исходной низкоуглеродистой стали электродным графитом. Изменение дендритных параметров в зависимости от содержания углерода представлено на фиг. 1.
Определение диапазона скоростей охлаждения, при которых степень огрубления дендритов могла начать уменьшаться, выполняли на быстрозакристал-лизованных гранулах стали и чугуна.
В объем выборки для статистической оценки изменения дендритного параметра в зависимости от размера гранул включали только гранулы с типичной структурой, свойственной для основного количества гранул в каждой фракции.
Из анализа кристаллографической структуры
Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»
следует, что дендриты чугунных гранул, не испытывая эффекта формоизменения, во всех фракциях, вплоть до самых мелких, имеют существенно меньшие, чем у стали, значения размерных параметров. Однако по мере уменьшения размера гранул различия параметра для сталей и чугуна уменьшаются и, начиная примерно от 500 мкм и менее, их значения устанавливаются в пределах допустимой точности получения микроструктуры сплавов.
Библиографические ссылки
1. Самойлович Ю. А., Кулеевский С. А., Горяинов В. А., Кабаков З. И. Тепловые процессы при непрерывном литье стали. М. : Металлургия, 1982. 152 с.
2. Рутес В. С., Аскольдов В. И., Евтеев Д. П. Теория непрерывной разливки. М. : Металлургия, 1971. 296 с.
© Панченкова Ю. А., 2012
УДК 669.713.7
А. А. Пшеничная, Н. С. Наумкин, А. Б. Шестаков, А. А. Иваненко Научный руководитель - Н. П. Шестаков Сибирский федеральный университет, Институт физики имени Л. В. Киренского СО РАН, Красноярск
ИССЛЕДОВАНИЕ СЕТЧАТОЙ СТРУКТУРЫ ЭПОКСИДНОГО ПОЛИМЕРА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ НАПРАВЛЕННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
Исследована сетчатая структура образца, полученного методом направленной полимеризации, введены параметры характеризующие структуру эпоксидного полимера, получены зависимости распределения введенных параметров по длине образца.
В работе исследовался полимер, полученный на установке для направленной полимеризации во внешнем градиентном температурном поле [1]. Компоненты смеси: эпокси-диановая смола ЭД-22; отвердитель -изометилтетрогидрофталевый ангидрид; ускоритель -УП-606/2. Пропорции компонентов: ЭД-22/ отверди-тель/ускоритель -100/100/0,3. Изготовленный
полимер имел цилиндрическую форму (диаметр -6 мм, высота - 160,5 мм). На алмазном диске образец распиливали на части. Измерение спектра нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) с торцевых поверхностей частей образца производилось на спектрометре Фурье преобразование Vertex 80v. На рис. 1 представлен один из спектров НПВО.
со
волновое число, см-1 Рис. 1. Спектр НПВО
