Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ФИЗИКА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАГНИТОПЛАСТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В АЛЮМИНИЕВОМ СПЛАВЕ Д1 ПОСЛЕ СТАРЕНИЯ В ПОСТОЯННОМ И ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

inna_lina92 290 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 57 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 04.04.2019
1. Выполнено комплексное экспериментальное исследование влияния ПМП и ИМП на свойства и фазовый состав алюминиевого сплава Д1 при температуре отжига 190 ?С, времени от 2 до 8 ч, амплитудой напряженности 7 кЭ и частотой от 1 до 7 Гц. 2. Наложение ПМП на старение алюминиевого сплава Д1 приводит к увеличению микротвердости до 8 %, наблюдается отрицательный МПЭ. 3. Установлено, что наложение ИМП на старение алюминиевого сплава Д1 приводит к увеличению пластических свойств сплава, наблюдается положительный МПЭ величиной до 44 %.
Введение

Упрочнение металлических сплавов является актуальной задачей современной физики и физики материаловедения. Одной из технологий, которой удается существенно упрочнить алюминиевые, медные и железные сплавы, является технология искусственного старения. Старение при повышенных температурах является разновидностью фазового превращения в твердом состоянии и предполагает распад пересыщенного твердого раствора, в ходе которого меняется фазовое состояние вещества и, как следствие, происходит изменение его физико-механических свойств. Контролировать данные изменения можно температурой и внешними воздействиями, к которым, в частности относится внешнее магнитное поле. В 1987 г. Альшиц и другие обнаружили магнитопластический эффект (МПЭ) [1–4], который выражается в заметном возрастании пластических свойств ионных кристаллов при наложении постоянного магнитного поля (ПМП). Исследование и наблюдение МПЭ в металлах представляет наибольшую трудность для экспериментаторов. Ранее на кафедре физики твердого тела и неравновесных систем были проведены исследования по установлению закономерностей влияния ПМП и импульсного магнитного поля (ИМП) на кинетику старения медно-бериллиевых сплавов. Было установлено, что наложение ПМП всегда приводит к увеличению микротвердости до ~30 %, наблюдается отрицательный МПЭ [5–7], в свою очередь, наложение ИМП приводит к уменьшению микротвердости до ~22 %, данный факт получил название положительного МПЭ [8-10]. Таким образом, целесообразным является исследование влияния ПМП и ИМП на старение алюминиевых сплавов, в частности, технического сплава Д1. В случае улучшения физико-механических свойств сплава, полученный результат можно применить для усовершенствования термообработки металлических сплавов. В связи с этим, целью данной работы является комплексное экспериментальное исследование влияния ПМП и ИМП на свойства и фазовый состав стареющего алюминиевого сплава Д1.
Содержание

РЕФЕРАТ 2 ВВЕДЕНИЕ 5 ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6 1.1 Основные современные представления о магнитопластическом эффекте в различных материалах 6 1.2 Влияние постоянного магнитного поля на старение бериллиевой бронзы БрБ-2. Отрицательный магнитопластический эффект 12 1.3 Влияние импульсного магнитного поля на микротвердость чистого алюминия. Положительный магнитопластический эффект 13 ГЛАВА II ИССЛЕДУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 17 2.1 Химический состав и свойства алюминиевого сплава Д1 17 2.2 Описание импульсного магнитного поля 18 2.3 Отжиг образцов в постоянном магнитном поле 20 2.4 Описание методик 23 2.4.1 Приготовление образцов и подготовка поверхности 23 2.4.2 Метод определения микротвердости 23 2.4.3 Методика рентгеносъемки и расшифровки дифрактограмм 24 2.4.4 Методика рентгеновского определения параметров решетки сплава 26 2.4.5 Определение параметров тонкой структуры методом аппроксимации 27 ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТОПЛАСТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В СОСТАРЕННОМ АЛЮМИНИЕВОМ СПЛАВЕ Д1 30 3.1 Временная и частотная зависимости микротвердости алюминиевого сплава Д1, состаренного в постоянном и импульсном магнитных полях 30 3.2 Результаты рентгенофазового анализа 33 3.3 Обсуждение результатов рентгенофазового анализа исследуемого сплава 45 3.4 Результаты определения параметров решетки сплава методом рентгенографического анализа 47 3.5 Определение параметров тонкой структуры стареющего алюминиевого сплава Д1 50 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И КРАТКИЕ ВЫВОДЫ 55 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56
Список литературы

1. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Колдаева М.В., Петржик Е.А. Магнитопластический эффект: основные свойства и физические механизмы // Кристаллография. – 2003. – Т. 48, № 5. – С. 838–867. 2. Головин Ю.И. Магнитопластичность твердых тел: обзор // Физика твердого тела. – 2004. – Т. 46, № 5. – С. 769–803. 3. Моргунов Р.Б. Спиновая микромеханика в физике пластичности // УФН. 2004. Т. 174. №2. С. 131–153. 4. Молоцкий М.И. Отрицательный магнитопластический эффект // Физика твердого тела. – 1993. – Т. 35, № 1. – С. 11–14. 5. Осинская Ю. В., Покоев А. В. Упрочнение бериллиевой бронзы при старении в постоянном магнитном поле // Физика и химия обработки материалов. –2003. –№ 3.–С. 12–17. 6. Осинская Ю.В. Кинетика старения бериллиевой бронзы БрБ-2 в постоянном магнитном поле: диссертация на соискание ученой степени канд. физ.–мат. наук. – Самара, – 2003. – 170 с. 7. Osinskaya J.V., Pokoev A.V. Influence of the constant magnetic field on kinetics of beryllium bronze BrB-2 aging. // Defect and Diffusion Forum. – 2003. – № 216-217. – P. 157-159. 8. Осинская Ю.В., Покоев А.В. Старение бериллиевой бронзы в импульсном магнитном поле // ФММ. – 2008. – Т. 105. – №4 – С. 385 – 390. 9. Осинская Ю.В., Петров С.С., Покоев А.В. Влияние частоты импульсного магнитного поля, температуры и времени старения на магнитопластический эффект в бериллиевой бронзе БрБ-2 // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2009. – Т. 11. – №5 – С. 56 – 63. 10. Осинская Ю.В., Покоев А.В. Кинетика распада сплава бериллиевой бронзы БрБ-2 в импульсном магнитном поле // Сборник трудов «XLVIII Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», посвященная памяти М.А. Криштала», 15 – 18 сентября 2009 г., Тольятти, Тольятти: ТГУ. – С. 105–107. 11. Покоев А.В., Осинская Ю.В. Способ термомагнитной обработки деталей из бериллиевой бронзы (Патент на изобретение № 2401879 от 11.08.08). 12. Загуляев Д.В., Коновалов С.В., Громов В.Е. Влияние слабых магнитных полей на микротвердость поликристаллического алюминия // Вестник ЮУрГУ, серия «Математика. Механика. Физика». – 2010. – Вып. 2. – С. 53–56. 13. Кикоин И.К. и др. Таблицы физических величин. – М.: Атомиздат, 1976. – 1006 с. 14. Арзамасов Б.Н., и др. Материаловедение: Учебник для вузов. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.–648 с. 15. Струк В.А., и др. Материаловедение в машиностроении и промышленных технологиях – М.: Интеллект, 2010. – 536 с. 16. Миронов В.М. Покоев А.В. Камера для отжигов в магнитном поле // Технология получения и исследования порошковых материалов с особыми свойствами: Межвузовский сборник // Ред. коллегия: Аксенов Г.И. (отв. редактор), Анцифиров В.Н., Дорофеев Ю.Г. и др. Куйбышев: Куйбышевский авиационный институт, 1983. – С. 98–100. 17. Геллер Ю.А. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1989. – 456 с. 18. Уманский Я.С., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. – М.: Металлургия, 1982. – 632 c. 19. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ: Учеб. Пособие для вузов – 4-е изд. доп. и перераб. – М.: МИСИС, 2002. – 360 c. 20. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. Под ред. проф. Уманского Я.С. – М.: Физматгиз, 1961. – 863 с. 21. Уманский Я.С., Фенкельштейн Б.А., Блантер М.Е. Физическое металловедение. – М.: Металлургиздат, 1955. – 724 с. 22. Бунин К.П., Баранов А.А. Металлография. – М.: Металлургия, 1970. – 256 с. 23. Чуистов К.В. Старение металлических сплавов / К.В. Чуистов – Киев: Наук. думка. – 1985. – 230 с. 24. Полмеар Я. Легкие сплавы: от традиционных до нанокристаллов. – М.: Техносфера. – 2008. – 464 с. 25. Готтштайн Г. Физико-химические основы материаловедения. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 403 с. 26. Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов. – М.: Металлургия, 1979. – 640 с.
Отрывок из работы

ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Основные современные представления о магнитопластическом эффекте в различных материалах Магнитопластический эффект – это эффект увеличения пластических свойств металлов (сплавов) под действием магнитного поля (МП). Он проявляется в увеличении длины пробега дислокаций в кристаллах, помещенных в МП. Впервые этот эффект был обнаружен в 1985 г. Альшицем В.И. и его сотрудниками на кристаллах NaCl [1]. Было замечено движение дислокаций под действием малого МПВ?0,2–0,5Тл. Воздействовали полем в течении нескольких минут, при этом дислокации перемещались на десятки и сотни микрон. На рис.1.1 представлен результат влияния МП на движение дислокаций в NaCl. 1-9 – первоначальные положения дислокаций, 1’-9’ – положение дислокаций после приложения МП 0,5 Тл в течении 2 мин. Было установлено, что движение дислокаций происходит в разных направлениях, но локально сонаправленно. Рисунок 1.1 – Перемещение дислокаций под действием ПМП Анализируя полученные результаты, группа Альшица установила, что эффект не объясняется совокупностью случайных причин (таких как влияние травителя, вихревые поля и т.д.), так как имеется закономерный рост среднего пробега дислокаций с ростом времени выдержки образцов в МП и проявляется чувствительность эффекта к ориентации поля. Максимальных значений длина пробега дислокаций достигает при: • Времени воздействия поля 5-10 мин, • Плотности дислокаций ~ 10–4 1/см2. Так же обнаружено, что МПЭ чувствителен к типу и концентрации примеси в образце. В работе Головина Ю.И. [2] проведен обширный обзор работ, посвященных явлению МПЭ. Рассмотрены различные явления, возникающие в кристаллах под действием МП, которые приводят к изменению физико-механических характеристик в реальных кристаллах. Было систематически исследовано действие слабого МП на механические свойства немагнитных кристаллов. Было установлено, что силовое давление МП на несколько порядков величины меньше уровня внутренних напряжений и, тем более, стартовых напряжений дислокаций. Это означает, что движущей силой для транспорта дислокаций является мозаика внутренних напряжений, а МП лишь понижает высоту барьеров, сдерживающих дислокации. Факт того, что средняя плотность дислокаций в этих кристаллах составляла ~10–4 1/см? показывает, что МП влияет на взаимодействие движущихся дислокаций с примесными центрами и, возможно, на внутреннюю структуру тех и других, но подобное наблюдается не для всех примесей. Например, увеличение концентрации примеси Ca в кристаллах NaClприводит к увеличению значения порогового МП и уменьшению длины пробега дислокаций.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg