[go: up one dir, main page]

SU1413147A1 - Method of treating materials - Google Patents

Method of treating materials Download PDF

Info

Publication number
SU1413147A1
SU1413147A1 SU854018609A SU4018609A SU1413147A1 SU 1413147 A1 SU1413147 A1 SU 1413147A1 SU 854018609 A SU854018609 A SU 854018609A SU 4018609 A SU4018609 A SU 4018609A SU 1413147 A1 SU1413147 A1 SU 1413147A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
deformation
strength
temperature
mpa
treatment
Prior art date
Application number
SU854018609A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Иванович Князев
Сергей Николаевич Тарасов
Николай Александрович Евстюхин
Original Assignee
Московский Инженерно-Физический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Инженерно-Физический Институт filed Critical Московский Инженерно-Физический Институт
Priority to SU854018609A priority Critical patent/SU1413147A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1413147A1 publication Critical patent/SU1413147A1/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к термодеформационной обработке хрупких пористых материалов и может быть использовано в порошковой металлургии, радиационном материаловедении и др. Цель изобретени  - повышение прочности . Сущность изобретени  заключаетс  в том, что материал облучают в потоке частиц, например нейтронов, до -,1 флгоенса 10 -10 Н/см, при температуре ниже температуры хрупкопласти- ческого перехода, а именно при + +50°С, где Tjj - температура зерно- граничной в зкости, при этом прикладывают нагрузку, вызывающую напр жение в материале не вьп е 10 МПа, в процессе обработки непрерьгено измер ют деформацию и ее скорость, и в момент скачкообразного увеличени  скорости материал деформируют путем изменени  нагрузки со скоростью не более , а обработку прерьшают по достижении деформации заданной величины . 3 з.п. ф-лы, 1 табл. с SS (ЛThe invention relates to thermal deformation processing of fragile porous materials and can be used in powder metallurgy, radiation materials science, etc. The purpose of the invention is to increase strength. The essence of the invention is that the material is irradiated in a stream of particles, such as neutrons, up to -, 1 fluence 10 -10 N / cm, at a temperature below the brittle-plastic transition temperature, namely at + + 50 ° C, where Tjj - the temperature of the grain-boundary viscosity, while applying a load causing a stress in the material not exceeding 10 MPa, during processing the deformation and its velocity are measured continuously, and at the moment of an abrupt increase in speed the material is deformed by changing the load at a rate not exceeding , and processing terminate upon reaching the deformation of a given value. 3 hp f-ly, 1 tab. with SS (L

Description

4iii4iii

0000

ijai ijai

Изобретение относитс  к термодеформационной обработке хрупких пористых материалов и может быть использовано в порошковой металлургии, радиационном материаловедении и др.This invention relates to thermal deformation processing of fragile porous materials and can be used in powder metallurgy, radiation materials science, etc.

Цель изобретени  - повышение прочности .The purpose of the invention is to increase the strength.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что материал облучают в потоке частиц, например нейтронов, при температуре ниже температуры хрупко- пластического перехода, обработку провод т при температуре зерногранич ной в зкости на образцах с размером зерна не более 30 -мкм под напр жением i 1 О МПа до флюенса The essence of the invention is that the material is irradiated in a stream of particles, such as neutrons, at a temperature below the brittle-plastic junction temperature, the treatment is carried out at a temperature of grain-boundary viscosity on samples with a grain size of not more than 30 μm under a voltage of i 1 o MPa to fluence

смcm

формации 10 сformations 10 s

не превыша  скорости деи прерывают при достижении образцом заданной плотности; обработку провод т, не превыша  деформации 0,5%, при виде напр жен- ного состо ни  идентичного услови м работь издели ; обработку под напр жением сжати  прерывают в момент мак симальной усадки с целью повышени  прочности при одновременном сохране- НИИ пористости образцов, обработку под напр жением сжати  прерывают после прекращени  процесса обратимой усадки.Do not exceed the speed and interrupt when the sample reaches a given density; the treatment is carried out, not exceeding the deformation of 0.5%, when the stress state is identical to the conditions of the product; compressive stress treatment is interrupted at the time of maximum shrinkage in order to increase strength while simultaneously maintaining the porosity of the specimens, and compressive stress treatment is interrupted after the process of reversible shrinkage is terminated.

Обработку необходимо проводить при .температуре зернограничной в зкости . Зерногранична  в зкость - это физическое состо ние каждого поликристаллического материала, которое про вл етс  в определенном температурном диапазоне, завис щем от р да параметров: разброс по размерам зерен и их величина, количество и характер располол ени  примесей и фаз, частотный диапазон возбуждаемых в результате нагругкени  и облучени  колебаний материала и т.д.The treatment must be carried out at a temperature of grain boundary viscosity. Granular viscosity is the physical state of each polycrystalline material, which manifests itself in a certain temperature range, depending on a number of parameters: the variation in grain sizes and their size, quantity and nature of impurities and phases, the frequency range excited as a result loading and irradiation of material oscillations, etc.

Предпосылки по выбору режимов упрочнени  хрупких пористых материалов свод тс  к тому, чтобы температурный диаЦазон обработки соответствовал возрастанию уровн  разрушающих напр жений , скорость нагружени  должна соответствовать скорости релаксации напр жений около дефектов в материале, конечное напр жение должно вызывать некоторую пластическую деформацию, однако ее уррвень не должен приводить к заметному накоплению повреждаемости . Существенное упрочнение (см. аналог ) наблюдаетс  при температурах выше 0,5 Тпл, величина конечного на- The prerequisites for choosing hardening modes of brittle porous materials are that the processing temperature corresponds to an increase in the level of destructive stresses, the loading rate must correspond to the stress relaxation rate near defects in the material, the final stress should cause some plastic deformation, but its damage will not should lead to a marked accumulation of damage. Significant hardening (see analog) is observed at temperatures above 0.5 Tpl, the value of the final

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

пр жени  близка к значению предела текучести ( 100 МПа), а остаточна  деформаци  не превышает 0,2%. В процессе облучени  создаютс  услови , которые не позвол ют использовать указанные предпосылки. В заданных услови х облучени  образуетс  нескомпенсированный поток вакансий, который, в свою очередь, приводит к существенному повышению пластичности в определенных диапазонах температур, скоростей деформации, напр жений и соответствующем структурном состо нии Материала. В св зи с этим температуры обработки выше 0,5 Тпл, привод щие к рекристаллизации и, как следствие, к быстрому затуханию повышенной пластичности, неприемлемы. По этой же причине не годитс  уровень напр жений пор дка 00 МПа, привод щий к высокой скорости деформации (10 с ). Не подходит дл  эффективного упрочнени  и низкий уровень (0,2%) остаточной деформации, поскольку он не позвол ет уплотнить образец или изменить форму всех дефектов иthe yarn is close to the value of the yield point (100 MPa), and the residual strain does not exceed 0.2%. In the course of the irradiation, conditions are created that prevent the use of the indicated prerequisites. Under given irradiation conditions, an uncompensated flow of vacancies is formed, which, in turn, leads to a significant increase in plasticity in certain temperature ranges, strain rates, stresses and the corresponding structural state of the Material. In this connection, treatment temperatures above 0.5 Tpl, resulting in recrystallization and, as a result, rapid attenuation of increased plasticity, are unacceptable. For the same reason, a level of stresses of the order of 00 MPa, leading to a high strain rate (10 s), is not suitable. Low level (0.2%) of permanent deformation is not suitable for effective strengthening, since it does not allow to compact the sample or change the shape of all defects and

тем самым уменьшить их опасность. Поэтому дл  устойчивого поддержани  повышенной пластичности материала без его повреждаемости радиационную момеханическую обработку (РТМО) провод т при температуре зернограничной в зкости на образцах с размером зерна не более 30 мкм под напр жением МПа до флюенса Н/см, не превыша  скорости деформации . При указанном флюенсе наблюдаетс  всплеск газовьщелени , по вл етс  возможность усадки образца. Последующее перерастворение и дополнительное по вление газа приводит к распуханию материала (т.е. к обратимой усадке), которое в сочетании с небольшим внешним напр жением сжати  в услови х повьш1енной пластичности всем опасным (в смысле разрушени ) дефектам структуры придает округлую форму, что, в-свою очередь, приводит к повьшению прочности. Издели  в рабочих услови х характеризуютс  определенным видом напр женного состо ни . Дл  более эффективной обработки издели  необходимого подвергать действию того же вида, что и в рабочих услови х. При этом во избежание накоплени  возможной повреждаемости при раст жении образца деформаци  не дохокна превьш1ать 0,5%. Дл  кор-;thereby reducing their danger. Therefore, in order to sustainably maintain the increased plasticity of the material without damaging it, radiation momechanical processing (RTMO) is carried out at a temperature of grain-boundary viscosity on samples with a grain size of not more than 30 µm under MPa to a fluence of N / cm, not exceeding the deformation rate. At the indicated fluence, a gas splash is observed, the possibility of sample shrinkage appears. Subsequent reconstitution and additional gas causes the material to swell (i.e., reversible shrinkage), which, combined with a slight external compressive stress in conditions of increased plasticity, gives all the dangerous (in terms of destruction) structure defects round, which, in turn, leads to an increase in strength. Products under operating conditions are characterized by a certain kind of stress state. For more efficient processing of the product, it is necessary to expose it to the action of the same kind as under operating conditions. At the same time, in order to avoid the accumulation of possible damage due to the stretching of the specimen, the deformation does not exceed 0.5%. For kor-;

3l-ilBlA3l-ilBlA

применени  режимов обработта оп сжthe use of treatment modes op comp

ки в соответствии с внутренними процессами , протекающими в материале, измер ют какое-либо свойство, характеризующее состо ние образца, например изменение плотности по изменению геометрических размеров. Плотный материал без дефектов структуры всегда имеет более высокую прочность по сравнению с пористым. В св зи с этим дл  максимальной реализации прочност образца необходимо обработку под напр жением сжати  доводить до максимальной усадки.In accordance with the internal processes occurring in the material, some property is measured that characterizes the state of the sample, for example, a change in density from a change in geometric dimensions. A dense material without defects in structure always has a higher strength than porous. Therefore, in order to maximize the strength of the sample, it is necessary to bring the processing under compression pressure to maximum shrinkage.

В радиационных услови х ислользую материалы с определенной пористостью Форма пор бывает сама  разнообразна  Наиболее опасны дл  снижени  прочности щеле- и трещинообразные . Таким порам придают округлую форму в процессе обратимой усадки (на стадии распухани ). Таким образом, материал в состо нии с повышенной пластичностью эффективно упрочн ют за счет того , что обработку провод т, не превыша  деформации 0,5% при виде напр женного состо ни , идентичного услови м последующей работы издели , в сочетании с обработкой под напр жением сжати  дл  округлени  дефектов структуры после прекращени  процесса обратимой усадки. Существенное упрочнение достигают в момент максимально усадки (отсутствие дефектов).Under radiation conditions, materials with a certain porosity are used. The shape of the pores can be very diverse. Most dangerous for reducing the strength of the gaps and cracks. These pores are given a round shape during reversible shrinkage (at the swelling stage). Thus, the material in a state with increased ductility is effectively strengthened due to the fact that the processing is carried out, not exceeding the deformation of 0.5% at the appearance of a stress state identical to the conditions of the subsequent work of the product, in combination with the processing under stress compression to round off structural defects after stopping the reversible shrinkage process. Significant hardening is achieved at the time of maximum shrinkage (no defects).

Таким образом, известные техничес кие решени  не позвол ют существенно повысить прочность хрупких пористых материалов. Предлагаемый способ дает возможность повысить эффективность упрочнени  в хрупкой области (упрочнение на 100-250%) за счет оптимального сочетани  внешнего воздействи  с внутренними протекающими в материале при облучении процессами, что позвол ет контролировать структурное состо ние образцов и величину прочности в хрупкой области.Thus, the known technical solutions do not significantly increase the strength of brittle porous materials. The proposed method makes it possible to increase the hardening efficiency in the brittle area (hardening by 100-250%) due to the optimal combination of external influence with internal processes occurring in the material during irradiation, which allows controlling the structural state of the samples and strength in the brittle area.

Примеры конкретной реализации способа .Examples of specific implementations of the method.

Радиационную термомеханическую обработку (РТМО) и испытани  на прочность образцов из иСо,5 о, и (U( 2Го, )С(5 N0, мм и балочек 3-3-30 мм проводили на установках типа Поиск с пневматической (гидравлической ) системой нагружени  в среде Не с давлением 80 кПа при облучении в УСЛОВИЯХ ИРТ-МИФИ. Образцы устRadiation thermomechanical processing (RTMO) and testing the strength of the samples from Iso, 5 о, and (U (2 Го,) С (5 N0, mm and beams 3-3-30 mm) were carried out on installations of the type Search with pneumatic (hydraulic) loading system in a medium with a pressure of 80 kPa when irradiated under the conditions of irt-MEPI. Samples of the mouth

танавливали между пуансонами или на опоры (дл  обработки соответственно . сжатием или изгибом) нагружающего об лз 1ательного устройства. Перед облучением образцы предварительно нагружали (силой F 16 кг дл  цилиндрических стержней и кг дл  балочек - при обработке сжатием-,between the punches or on the supports (for processing, respectively. compression or bending) of the loading device. Before irradiation, the samples were preloaded (with a force of F 16 kg for cylindrical rods and kg for beams — when processed by compression,

0 при обработке по схеме трехточечного изгиба была приложена ,9 кг) до напр жени  Ь IО МПа, которое регулировали во врем  деформировани  путем изменени  давлени  в системе нагруже5 ВИЯ. Одновременно с этим образцы нагревали до температуры пор дка 400°С, превьшающей температуру саморазогрева (200-250 с) указанных материалов за счет облучени , во избежа0 ние их разрушени  из-за низкой термопрочности при выходе реактора на мощность . Затем образцы облучали нейтронами с плотностью потока 10 Н/см-с, после чего температуру образцов повы5 сили до Tjg, которую выбрали по известным данным отжигов дефектов облучени  и закалки.0 when processing according to the three-point bending scheme was applied, 9 kg) to a voltage of L IO MPa, which was regulated during deformation by changing the pressure in the VII loading system. At the same time, the samples were heated to a temperature of about 400 ° C, exceeding the self-heating temperature (200-250 s) of these materials due to irradiation, in order to avoid their destruction due to the low thermal strength at the output of the reactor to power. Then, the samples were irradiated with neutrons with a flux density of 10 N / cm-s, after which the temperature of the samples was increased to Tjg, which was chosen from the known data of annealing of irradiation and hardening defects.

В качестве температуры обработкиAs treatment temperature

0 выбрали 800 и 900°С дл  UC 5 o.g . 1350°С дл  (Uo,9 гго, ) С N j,g в диапазоне их T j±50°C, а дл  сравнени  - 600,700,1000, 1070 и Г100 С дл  ,, 2- пределами . Темj . пературы плавлени  VC, и0 selected 800 and 900 ° C for UC 5 o.g. 1350 ° C for (Uo, 9 ggo) C N j, g in the range of T j ± 50 ° C, and for comparison - 600,700,1000, 1070 and G 100 C for 2, limits. Temj. melting points VC, and

( Zr ) Co,ff составл ют соот- вет ственно-v. 2900 к , а температура хрупкопластического перехода T,..fi (0,6-0,7), Т 1800-2100 с, что вьпие температуры обработки 600-1350 С предлагаемым способом.(Zr) Co, ff are respectively -v. 2900 to, and the temperature of the brittle-plastic transition T, .. fi (0.6-0.7), T 1800-2100 s, which is above the processing temperature of 600-1350 With the proposed method.

Выбранные материалы вьщерживали при указанных услови х (по температуре , напр жению и облучению) до по влени  пластической деформации и св занного с этим скачкообразного увеличени  скорости деформации. Пластическое деформирование наблюдали при флюенсах нейтронов (1,7-2,3)-10 , (2,1-2,7).Ю, (2,2-2,7)-10 щг The selected materials were held under the indicated conditions (in terms of temperature, voltage and irradiation) until plastic deformation and the resulting jump-like increase in the deformation rate occurred. Plastic deformation was observed with neutron fluence (1.7-2.3) -10, (2.1-2.7). U, (2.2-2.7) -10 sch.

иСо,5 Маб и (4,2-5,0).10 (8,4- 8,2).IO Н/см дл  ( Zr(,) , ; что составл ет диапазон 10 -10 Н/см , таким образом, инкубационный период перед деформированием составл ет i Co, 5 Mab and (4.2-5.0) .10 (8.4- 8.2) .IO N / cm for (Zr (,),; which is in the range 10 -10 N / cm, such therefore, the incubation period before deformation is

с. Попытка деформировать (даже при Tjg и напр жени х 20-30 МПа) за пределами указанного диапазона к положительному результату не привела. with. An attempt to deform (even at Tjg and stresses of 20-30 MPa) outside the specified range did not lead to a positive result.

00

5five

При переходе в состо ние повышенной пластичности (ПП) скорость деформации скачкообразно увеличилась от О до 3,4-10 и 210 соответственно при достижении флюенса 2,1 хШ и 8,4-10 Н/см п.ри 800 и 1350 дл  иСо,5 N,5 и ( Zr, ).During the transition to the state of increased plasticity (PP), the strain rate increased stepwise from 0 to 3.4–10 and 210, respectively, when the fluence reached 2.1 × Ш and 8.4–10 N / cm in 800 and 1350 for Co, 5 N, 5 and (Zr,).

Np. . Определ ющей характеристи- состо ни  ПП  вл етс  скорость деформации, в качестве верхней граниСоNp. . The defining characteristics of the PP state is the strain rate, as the upper bound

коto

цы которой выбрали значение Ю с Записанные на потенциометре КСПП-4 при одноосном сжатии в состо нии ПП диаграммы деформации N g и . (Ug g Zr о ) Cos Np5 в диапазоне ско- с The values of which have chosen the value of Yu s Recorded on the potentiometer KSPP-4 under uniaxial compression in the PP state, are strain diagrams N g and. (Ug g Zr о) Cos Np5 in the speed range

ростеиrosteas

при указанных услови х РТМО имеют следующие характерные особенности. Иа I стадии наблюдаетс  деформаци  сжати  за счет уменьшени  исходной пористос ти р образца с 3-4 частками разных скоростей деформации, причем в средней части скорость в 2-4 раза выше скорости на крайних участках, эта стади  продолжаетс  30-60 мин; максимальна  деформаци  fр , достигаема  на этой стадии, составл ет величину (1- -2т) , где ( - коэффициент поперечной деформации, и оказалась равной дл  указанных карбонитридов 8,4-П,9%. На II стадии деформирование отсутствует (плато на кривой деформации) з течение 10-30 мин; III стади  отличаетс  тем, что сжатый образец распухает в течение 20-40 мин, восстанавлива  свои исходные размеры до сжати , при этом наблюдали -также. 3-4 участка с разными скорост ми деформации (максимум скоростей деформации также на средних участках), в конце этой стадии скорость плавно уменьшаетс  до О, а структура пор становитс  более равноосной. Таким образом, при сжатии достигаетс  максимальна  по величине деформаци  в конце I стадии , а в начале III наблюдаетс  деформаци  противоположного знака (распухание ) , котора  приводит к восстановлению исходных размеров образца, т.е. деформирование в состо нии ПП носит обратимый характер. Обратимое изменение при облучении UC и UN в указанном диапазоне флгоенсов также обнаружено при исследовании параметров решетки, электросопротивлени , твердости (см, ссылки по выбору Tjg,). Прерывание РТМО в различных точках кривой деформации при сжатииUnder these conditions, RTMOs have the following characteristics. In stage I, a compression deformation is observed due to a decrease in the initial porosity p of the sample with 3-4 parts of different strain rates, and in the middle part the speed is 2-4 times higher than the speed in the extreme sections, this stage lasts 30-60 minutes; the maximum deformation fp, achieved at this stage, is equal to (1-2-2T), where (is the transverse deformation coefficient, and turned out to be equal for the specified 8.4-P carbonitrides, 9%. At stage II, there is no deformation (plateau on the curve deformation) for 10–30 min; stage III is characterized in that the compressed sample swells within 20–40 min, restoring its original dimensions to compression, while also observing — 3-4 sections with different strain rates (maximum speeds deformations also in the middle sections), at the end of this stage the velocity n It decreases to O, and the pore structure becomes more equiaxed. Thus, compression results in maximum deformation at the end of stage I, and at the beginning of III, an opposite sign deformation (swelling) is observed, which leads to restoration of the original sample size, i.e. Deformation in the state of PP is reversible. A reversible change in the irradiation of UC and UN in the indicated range of floatation was also found in the study of lattice parameters, electrical resistance, hardness (see, references for Tjg,). Interruption of RTMO at various points of the strain curve under compression

00

привело к значени м прочности, суше- ственно отличающимс  от исходной прочности при сжатии и изгибе UC о, и Uj,3 Zr, ) С в хруЬкой области. Кроме того, использовали обработку изгибом образцов из UC NQ в состо нии ПП дл  повышени  хрупкой прочности при изгибе. Как известно определ ющей характеристикой дл  поддержани  ПП состо ни   вл етс  скорость деформации, РТМО UC g,j (пористость 5,9%, средний диаметр зерна 22 мкм, Т 800°С, флюенс (2,1-2,7)х 2 Х10 Н/см , напр жение 8 -МПа) привела к скорости деформации в начале I стадии, равной 2,5. . Путем уменьшени  давлени  газа в пневматической системе нагружени  снизили приложенное к образцу напр жение до 4 МПа (т.е, нагрузку с 12,8 кг уменьшили до 6,4 кг), в результате чего скорость на среднем участке I стадии с тала 6 10 , а на третьем участке составила (2-4) . В результате на I стадии была достигьгута максимальна  деформаци  сжати  8,4%, После 11 мин отсутстви  деформации образец стал распухать, т.е. при этом измер ли деформацию противоположного знака (III стади ). На-первом участке этой стадии скорость была 5-10 с , сжимающее напр жение снова увеличили до 8 МПа, скорость на второй участке стала , а на третьем (З-З) , причем наблюдалось плавное уменьшение скорости деформации до 0. Обратима  деформаци  на стадии распухани  оказалась равной 8,2%, Б. случае превьщ1ени  скорости деформацииled to values of strength, differing from the initial compressive strength and bending of UC o, and Uj, 3 Zr,) C in the bruise area. In addition, the bending treatment of specimens from UC NQ in the PP condition was used to increase the brittle flexural strength. As is known, the defining characteristic for maintaining the PP condition is the strain rate, PTC UC g, j (porosity 5.9%, average grain diameter 22 µm, T 800 ° C, fluence (2.1–2.7) x 2 X10 N / cm, a voltage of 8 MPa) led to a strain rate at the beginning of stage I equal to 2.5. . By decreasing the pressure of the gas in the pneumatic loading system, the voltage applied to the sample was reduced to 4 MPa (i.e., the load was reduced from 12.8 kg to 6.4 kg), as a result of which the speed in the middle section of stage I started at 6.10 and in the third segment was (2-4). As a result, at the I stage, the maximum deformation of compression was 8.4%. After 11 minutes no deformation, the sample began to swell, i.e. the deformation of the opposite sign was measured (Stage III). At the first section of this stage, the speed was 5-10 s, the compressive stress was again increased to 8 MPa, the speed at the second section became, and at the third (W – 3), a gradual decrease in the strain rate to 0 was observed. The deformation at the stage swelling proved to be equal to 8.2%, B. case of exceeding the strain rate

00

5five

00

10ten

,- f, - f

состо ние ПП резко прекраща5PP state abruptly stopped5

00

5five

лось. На стадии распухани  аналогичный , образец из UCj, J Npj при 6 4 МПа показал на среднем участке скорость 5 9 I , после чего про вление ПП прекратилось, а скорость скачкообразно упала до О через 3 мин, в результате чего обратима  деформаци  достигла только 5,4%, Высокое приложение напр жени  (20-30 МПа) в начале про влени  ПП приводило к скорости 10 -Ю , в результате чего за первые 3-5 мин деформаци  достигала 20-30% с накоплением значительной повреждаемости образцов. Это приводило к снижению даже исходной прочности; в 2-3 раза, Деформирова11ие при 0 1Ша на среднем участке I стадии привело к скорости 3 10 с-1Moose. At the swelling stage, a similar one, the sample from UCj, J Npj at 6 4 MPa showed a speed of 5 9 I in the middle section, after which the PP disappeared, and the speed dropped abruptly to O after 3 minutes, with the result that the reversible deformation reached only 5, 4%. A high voltage application (20–30 MPa) at the beginning of the PP development resulted in a rate of 10 ° C, as a result of which in the first 3–5 min the deformation reached 20–30% with an accumulation of considerable damage to the samples. This led to a decrease in even the initial strength; by a factor of 2–3, Deforming at 0 1Sha in the middle segment of stage I resulted in a speed of 3 10 s-1

- 7 14- 7 14

и резкому прекраще ию ПП через 3 мин снижение же напр жени  на первом участке до 3 МПа привело к скорости (7-9) 10 и реализации всей кривой деформации с плавным переходом . до О в конце III стадии. В св зи с этим в качестве верхней границы скоростей деформации выбрали значениеand a sharp cessation of the PP after 3 min, the reduction of the same stress in the first section to 3 MPa resulted in a speed of (7–9) 10 and the realization of the entire deformation curve with a smooth transition. to O at the end of stage III. In this connection, the value of

10ten

В качестве нижней границыAs lower bound

-Ь„-1-1 „-1

прин ли скорость деформации 10 с accepted strain rate of 10 s

поскольку меньшие значени  ведут к низким производительности и эффективности обработки за ограниченное врем  про влени  ПП (1,5-2 ч). Дл  ис- ключени  повреждаемости материала перед деформированием и в соответствии с о.птимальной скоростью деформации верхнюю границу приложенных напр жений ограничили значением 10 МПа. При-20 чем указанное напр жение регулировали путем изменени  давлени  в системе нагружени  в первых участках I и III стадий с тем, чтобы избежать превьпме- ни  оптимальной скорости на средних 2 участках этих стадий.since lower values lead to low productivity and processing efficiency over a limited time of PP development (1.5-2 hours). To exclude the damage of the material before deformation and in accordance with the o.th. optimal rate of deformation, the upper limit of the applied stresses was limited to 10 MPa. At 20, the voltage was adjusted by changing the pressure in the loading system in the first sections of stages I and III so as to avoid exceeding the optimum speed in the middle 2 areas of these stages.

Испытани  на прочность (при сжатии и изгибе) после Р ГМО показали (см. таблицу) существенное изменение исходной прочности. Максимальное ее Q увеличение (в 2,5-3 раза) обнаружили .у образцов, обработанных до максимальной деформации сжати , и существенное увеличение (в 1,5-2 раза) прочности при наличии пористости показали образцы после естественного прекращени  обратимой деформации. Прерывание обработки в промежуточных точках приводит к более низким значени м прочности, т.е. к снижению положительного эффекта. РТМО прерывали путем снижени  температуры на 150-200 С ниже Т или выводили облу- чательное устройство с образцами из зоны облучени  и нагревател . По- скольку прочность хрупких пористых материалов определ етс  состо нием дефектов, то опасность внутренних дефектов шлифованных образцов уменьшали за счет пластической деформации. Осуществл ли это в состо нии ПП. В св зи с этим прекращение РТМО за 2ч до про влени  ПП (U Zr ) N 5 (размер зерна 1-5 мкм, пористость 10%, напр жение 10 МПа, Т х 350°С) или проведение такой же обработки 55 выше флюенса 10 Н/см(а в интервале до Ю Н/см напр жение было в пределах 1-2 МПа) привело к увеличениюTests for strength (in compression and bending) after P GMO showed (see table) a significant change in the initial strength. Its maximum Q increase (2.5–3 times) was found in specimens treated to maximum compressive strain, and a significant increase (1.5–2 times) in strength in the presence of porosity was shown by specimens after the natural cessation of reversible strain. Interrupting treatment at intermediate points leads to lower strengths, i.e. to reduce the positive effect. The PTM was interrupted by decreasing the temperature by 150–200 ° C below T, or the radiation device with the samples was removed from the irradiation zone and the heater. Since the strength of brittle porous materials is determined by the state of defects, the risk of internal defects of ground samples is reduced due to plastic deformation. Did it in PP state? In this connection, the termination of RTMO 2 hours before the appearance of PP (U Zr) N 5 (grain size 1-5 µm, porosity 10%, voltage 10 MPa, T х 350 ° С) or the same treatment 55 above fluence 10 N / cm (and in the range up to Yu N / cm, the voltage was within 1-2 MPa) led to an increase in

4545

5050

1one

00

0 0

Q 5 Q 5

5five

00

478478

исходной прочности при сжатии на 20-40%. Обработка этого же материала Б состо нии ПП (при напр жени х 5- 10 МПа, скорост х деформации (5-9) iiJCr c- , флюенсе (8,4-9,2)х 0 Н/см) привела к taкcимaльнoй деформации . 11,9%, чего ее прервали и испытали при комнатной температуре на прочность при сжатии. Исходна  прочность бьша 350l30 МПа, после обра- богки 770+50 МПа. При скорости деформации I , 9 1 на среднем участке распухани  Up, и скорости на среднем участке I стадии состо ние ПП прекратилось через 3 мин. Как результат, прочность при сжатии в первом случае оказалась равной 560+30 МПа, во втором - 900+90 МПа при максимальной деформации сжати  6,4%. Полученна  прочность в 1,3- 1,5 раза ниже табличных значений прочности образцов после прерьгоани  РТМО в конце III и I стадий. К снижению положительного эффекта приводит также обработка за пределами ( +50 С) зернограничной в зкости. Хрупка  прочность при сжатии UC N,. при комнатной температуре (прерывание РТМО в начале II стадий привело к деформаци м сжати  при 700,600,1000 и 1070 С соответственно 4,5; 3,0; 2,7 и 1,2%) оказалась равной , 500+30, 630+40, 580+35 МПа, т.е. прочность снизилась в 2-2,5 раза по сравнению с таковой при аналогичной обработке при Tj j, (см. таблицу). При эффект ПП не про вилс , прерывание РТМО при флюенсе Н/см привело к повышению хрупкой прочности всего на 15-30%.initial compressive strength by 20-40%. The processing of the same material B in the PP condition (at stresses of 5-10 MPa, strain rates (5-9) iiJCr c-, fluence (8.4-9.2) x 0 N / cm) led to a similar deformation . 11.9%, which it interrupted and tested at room temperature for compressive strength. The initial strength was 350–30 MPa, after processing 770 + 50 MPa. With the strain rate I, 9 1 in the middle part of the swelling Up, and the speed in the middle part I of the stage I, the PP state stopped after 3 min. As a result, the compressive strength in the first case was equal to 560 + 30 MPa, in the second - 900 + 90 MPa with a maximum compressive strain of 6.4%. The obtained strength is 1.3–1.5 times lower than the tabulated values of specimen strength after the pre-RTMT procedure at the end of stages III and I. Processing outside the limits (+50 C) of grain-boundary viscosity also leads to a decrease in the positive effect. Fragile compressive strength UC N ,. at room temperature (interruption of RTMO at the beginning of stage II led to compression deformations at 700,600,1000 and 1070 C, respectively 4.5; 3.0; 2.7 and 1.2%) was equal to 500 + 30, 630 + 40 , 580 + 35 MPa, i.e. strength decreased by 2-2.5 times compared with that with similar treatment at Tj j, (see table). When the PP effect did not manifest itself, the interruption of RTMO with a fluence of N / cm led to an increase in the brittle strength of only 15-30%.

Прерывание РТМО в начале II стадии (максимум деформации сжати ) приводит к наибольшему положительному эффекту (см. таблицу). Обработка до максимальной деформации сжати  8,4-8,6% UC,,Ng привела (в среднем) к уве- личению прочности при сжатии с 365t +35 Ша до 1300+100 МПа, при изгибе - с 120+30 до 495+75 МПа. В то же врем  прерывание обработки за пределами формоизменени  (т.е. без пластической деформации) или обработка по схеме РТМО-Р дают прирост прочности 30% в первом случае и отсутствие упрочнени  во втором.Interruption of RTMO at the beginning of stage II (maximum deformation of compression) leads to the greatest positive effect (see table). Processing up to a maximum compressive strain of 8.4-8.6% UC ,, Ng led (on average) to an increase in compressive strength from 365t +35 Sha to 1300 + 100 MPa, and during bending from 120 + 30 to 495+ 75 MPa. At the same time, the interruption of processing outside the form of change (i.e., without plastic deformation) or treatment according to the RTMO-P scheme results in a strength gain of 30% in the first case and the absence of hardening in the second.

В р ду случаев необходимо применение пористых материалов. ОДйако исходна  пористость, в особенностиIn some cases it is necessary to use porous materials. Dyako source porosity, especially

914914

хрупких материалов, существенно снижает их прочность. С целью снижени  концентрации напр жений в зоне структурных дефектов (т.е. дл  повьппени  прочности при одновременном сохранении пористости материала) РШО под напр жением сжати  прерывали после прекращени  обратимой деформации (в конце III стадии). Эта обработка привела к повышению в среднем прочности с 365±35 до 705+35 МПа при сжатии :и«с 120+30 до 285+55 МПа при изгибе. Как видно из таблицы, наибольшее |повышение прочности за счет обработк |сжатием сопровождаетс  значительными деформаци ми (8,4-8,6%). При отсутст |вии такой возможности упрочнение материалов, характеризующихс  действием в рабочих услови х раст гивающих напр жний, РТМО проводили иден- тичными по характеру приложени  напр жени ми . Это обусловлено еще и тем, что обработка сжатием малоэффективна дл  повышени  прочности (при наличии пористости) при раст жении. РТМО иСо,5 (пористость 6,3%, диаметр зерна 15-25 мкм, Т«800 С,brittle materials, significantly reduces their strength. In order to reduce the stress concentration in the zone of structural defects (i.e., in order to improve the strength while maintaining the porosity of the material), the ESA under compressive stress was interrupted after the reversal of deformation (at the end of stage III) was stopped. This treatment led to an increase in average strength from 365 ± 35 to 705 + 35 MPa in compression: and “from 120 + 30 to 285 + 55 MPa in bending. As can be seen from the table, the greatest | increase in strength due to the treatment | compression is accompanied by significant deformations (8.4–8.6%). In the absence of such a possibility, the hardening of materials characterized by the action of tensile stresses under the working conditions was performed by the RTMO with stresses of identical nature. This is also due to the fact that the compression treatment is not very effective for increasing strength (in the presence of porosity) under stretching. RTMO Ico, 5 (porosity 6.3%, grain diameter 15-25 µm, T "800 C,

скорость деформации 4 -10 сstrain rate 4 -10 s

флюенfluen

; 2,2-10 Н/см) в интервале деформа- ций 0,1-1% и последующие испытани  на прочность проводили при изгибе. Расчет напр жений, деформаций и их скорости проводили по известным формулам.; 2.2–10 N / cm) in the range of deformations of 0.1–1% and subsequent strength tests were carried out under bending. The calculation of stresses, strains and their velocities was carried out using the known formulas.

Обработку при трехточечном изгибе прерьшали при деформаци х 0,1; 0,2; 0,35; 0,6 и 1%, затем испытывали на прочность при изгибе. Получили следующие значени  прочности (соответственно деформации): 250+25 (прирост 60-70%), 235+25 (90-100%), 245+25 (100%), 210+10 (70-80%)., 160+ +10 (30-40%). Как видно, к большему положительному эффекту прив,ела в интервале деформаций изгиба 0,2-0,5% Это позвол ет рекомендовать применение РТМО при напр жени х, идентичных при обработке и испытании на прочность , содержащих раст гивающую ком314710The treatment with three-point bending was interrupted with deformations of 0.1; 0.2; 0.35; 0.6 and 1%, then tested for flexural strength. Received the following values of strength (respectively, deformation): 250 + 25 (gain 60-70%), 235 + 25 (90-100%), 245 + 25 (100%), 210 + 10 (70-80%)., 160 + 10 (30-40%). As can be seen, to the greater positive effect of graft, it ate in the range of bending deformations of 0.2-0.5%. This makes it possible to recommend the use of RTMO under stresses that are identical during processing and strength testing, containing a stretching band.

поненту и вызывающих деформацию в интервале 0,2-0,5%.ponentu and causing deformation in the range of 0.2-0.5%.

Таким образом, в результате РТМО хрупких пористых материалов прочность возрастает (по сравнению с прототипом ) на 50-200%, что может найти широкое применение в порошковой металлургии и радиационном материаловедении .Thus, as a result of brittle porous materials RTM, the strength increases (as compared with the prototype) by 50–200%, which can be widely used in powder metallurgy and radiation materials science.

10ten

00

5five

00

00

5five

00

Claims (4)

1.Способ обработки материалов, преимущественно хрупких, пористых и мелкозернистых, включающий нагрев до температуры не выще температуры хрупкопластического перехода с облучением в потоке нейтронов до флюенса 10 -10 Н/см, отличающи й- с   , что, с целью повышени  прочности, нагрев осуществл ют в интервале (Tjj-50 c)-(Tjj+50 C), где T.J - температура зернограничной в зкости , с одновременным приложением статической нагрузки, вызывающей напр жение не выше 10 МПа и деформацию в материале, непрерывно измер ют величину деформации и ее скорость,1. A method for processing materials, predominantly brittle, porous and fine-grained, including heating to a temperature not higher than the brittle-plastic transition temperature with irradiation in a neutron flux to a fluence of 10 -10 N / cm, which differs from that, in order to increase strength, in the interval (Tjj-50 c) - (Tjj + 50 C), where TJ is the temperature of the grain-boundary viscosity, with the simultaneous application of a static load causing a voltage not higher than 10 MPa and deformation in the material, the magnitude of the deformation is measured continuously and speed, и в момент скачкообразного увеличени  скорости деформации путем изменени  величины прикладываемой нагрузки поддерживают скорость деформации не более 10 1/с, а по достижении деформации заданной величины обработку прекращают.and at the moment of a jump-like increase in the strain rate by changing the magnitude of the applied load, the strain rate is maintained at no more than 10 1 / s, and when the strain reaches a given value, the processing is stopped. 2.Способ по п. 1,отлича ю- щ и и с   тем, что прикладывают нагрузку , вызывающую напр жение раст жени , а обработку заканчивают по - достижении деформации 0,2-0,5%.2. The method according to claim 1, differing from that with the fact that a load is applied that causes a tensile stress, and the treatment is completed on reaching a strain of 0.2-0.5%. 3.Способ по п. I, отличающийс  тем, что прикладывают нагрузку , вызывающую напр жение сжати , а обработку заканчивают по достижении деформации максимально возможной величины.3. A method according to claim I, characterized in that a load is applied that causes a compressive stress, and the treatment is completed when the deformation is reached as large as possible. 4.Способ по п.3, отличающи и с   тем, что обработку заканчивают после прекращени  обратимой деформации.4. The method according to claim 3, which is also distinguished by the fact that the treatment is terminated after the reversible deformation is stopped. ИзгибBend Прирост по отношению к исходной прочности , ZGain in relation to the initial strength, Z 90-150 420-570 230-340 130-190 90-150 Пористость -6,ЗТ90-150 420-570 230-340 130-190 90-150 Porosity -6, 3T d зерна 15-25 мкм Tj, -900 С 310 IUO 33 ОЕ,.с-8,6td grain 15-25 microns Tj, -900 С 310 IUO 33 ОЕ, .с-8,6t . -(1-7)-IQ- c- ф юенс (1,7-2,3) МО Н/см. - (1-7) -IQ- c- f juens (1.7-2.3) MO N / cm
SU854018609A 1985-11-28 1985-11-28 Method of treating materials SU1413147A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU854018609A SU1413147A1 (en) 1985-11-28 1985-11-28 Method of treating materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU854018609A SU1413147A1 (en) 1985-11-28 1985-11-28 Method of treating materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1413147A1 true SU1413147A1 (en) 1988-07-30

Family

ID=21220301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU854018609A SU1413147A1 (en) 1985-11-28 1985-11-28 Method of treating materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1413147A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317196C1 (en) * 2006-04-03 2008-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of mechanical treatment of the plastics pills

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ланин А.Г., Емель нов А.Б., Турчин В.Н. и др. - Физика и хими обработки материалов. 1982, № 2, с. 88-92. Власов К.П., Меденцев В.П., Мо- зуль И.И. и др. Вопросы атомной науки и техники. - Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1983, вьт. 4 (27), с. 42-46. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317196C1 (en) * 2006-04-03 2008-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of mechanical treatment of the plastics pills

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930012183B1 (en) Annealing Method of Zircaloy Tube
US5419857A (en) Thermal removal of binders from ceramic-particle bodies
SU1413147A1 (en) Method of treating materials
CN112941439A (en) Heat treatment method for regulating and controlling mechanical property of SLM (selective laser melting) titanium alloy static and dynamic load and anisotropy
Petermann et al. Lamellar separation during the deformation of high-density polyethylene
Sato et al. Irradiation softening in pure iron single crystals
US4648912A (en) High energy beam thermal processing of alpha zirconium alloys and the resulting articles
CN110205506B (en) Low-activation multi-principal element alloy and preparation method thereof
Kuběna et al. A comparison of microstructure evolution due to fatigue loading in Eurofer 97 and ODS Eurofer steels
KR102026458B1 (en) Method for producing metal sintered body
US3241230A (en) Diffusion bonding of tungsten to tungsten
Valiev Superplastic behaviour of nanocrystalline metallic materials
Tavassoli et al. Effect of minor alloying element variation on the properties of alloy 800
Hénaff et al. Fatigue crack propagation resistance of a Ti48Al2Mn2Nb alloy in the as-cast condition
Chu et al. Fatigue under cyclic compressive load
US3615904A (en) Method of improving nitride-strengthened stainless steel properties
Saka et al. HVEM in-situ observations of dislocation behaviour in strongly electron-irradiated nickel
US5126094A (en) Heat treatment of an orthodontic bracket
JPS59208066A (en) Method for working internally nitrided molybdenum-zirconium alloy
Ken Busfield et al. Crosslink enhancement in polypropylene film by gamma irradiation in the presence of acetylene
Kehagias et al. On the microstructure of an iron-base ODS alloy
JP2601524B2 (en) Forming method of α + β type titanium alloy material
JP4639373B2 (en) Radiation-modified polytetrafluoroethylene and method for producing the same
Higashiguchi et al. Neutron irradiation effect on twinning deformation of titanium
JPS62214826A (en) Method for correcting deformation of sintered hard alloy member