Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа

Исследовано влияние поверхностной обработки обкаткой без ультразвукового воздействия и в поле ультразвуковых колебаний при температурах 300 и 77 К на механические и оптические характеристики ниобия и железа. Показано, что во всех случаях поверхностная обработка отожженного материала приводит к упроч...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Вопросы атомной науки и техники
Дата:	2002
Автори:	Стародубов, Я.Д., Метолиди, Э.Н., Малик, Г.Н.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2002
Теми:	Физика и технология конструкционных материалов
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79522
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа / Я.Д. Стародубов, Э.Н. Метолиди, Г.Н. Малик // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 156-160. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859811841358692352
author	Стародубов, Я.Д. Метолиди, Э.Н. Малик, Г.Н.
author_facet	Стародубов, Я.Д. Метолиди, Э.Н. Малик, Г.Н.
citation_txt	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа / Я.Д. Стародубов, Э.Н. Метолиди, Г.Н. Малик // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 156-160. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Вопросы атомной науки и техники
description	Исследовано влияние поверхностной обработки обкаткой без ультразвукового воздействия и в поле ультразвуковых колебаний при температурах 300 и 77 К на механические и оптические характеристики ниобия и железа. Показано, что во всех случаях поверхностная обработка отожженного материала приводит к упрочнению его поверхностного слоя. Установлено, что величина упрочнения, а также характер его изменения вдоль глубины проработанного слоя зависят от условий обработки. Определены величины глубины упрочненного слоя исследуемых образцов ниобия и железа при различных режимах поверхностной обработки. Досліджено вплив поверхневої обробки обкатуванням без ультразвукового впливу та у полі ультразвукових коливань при температурах 300 і 77 К на механічні та оптичні характеристики ніобію та заліза. Показано, що у всіх випадках поверхнева обробка відпаленого матеріалу приводить до зміцнення його поверхневого шару. Установлено, що величина зміцнення, а також характер його зміни у здовж глибини проробленого шару залежить від умов обробки. Визначені величини глибини зміцненого шару досліджуваних зразків ніобію і заліза при різних режимах поверхневої обробки. Influencing surface treatment by spinning without ultrasonic action and in a field of ultrasonic oscillations is investigated at temperature 300 and 77 К on the mechanical and optical characteristics of niobium and iron. It was shown, that in all cases the surface treating annealed material results in hardening his surface layer. It was established, that magnitude of hardening, and as nature of his variation along depth of the worked layer dереnd on conditions of treatment. The magnitudes of depth of the hardened layer of tested samples of niobium and iron at different conditions of surface treating are determined.of surface treating.
first_indexed	2025-12-07T15:19:36Z
format	Article
fulltext	УДК 669.018.2 ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОБКАТКОЙ В ПОЛЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КО- ЛЕБАНИЙ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИ- ОБИЯ И ЖЕЛЕЗА Я.Д. Стародубов, Э.Н. Метолиди, Г.Н. Малик Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”, Украина, 61108, г. Харьков, ул. Академическая, 1, E-mail: ncs@kipt.kharkov.ua Досліджено вплив поверхневої обробки обкатуванням без ультразвукового впливу та у полі ультразвукових коливань при температурах 300 і 77 К на механічні та оптичні характеристики ніобію та заліза. Показано, що у всіх випадках поверхнева обробка відпаленого матеріалу приводить до зміцнення його поверхневого шару. Установлено, що величина зміцнення, а також характер його зміни у здовж глибини проробленого шару залежить від умов обробки. Визначені величини глибини зміцненого шару досліджуваних зразків ніобію і заліза при різних режимах поверхневої обробки. Исследовано влияние поверхностной обработки обкаткой без ультразвукового воздействия и в поле ультразвуковых колебаний при температурах 300 и 77 К на механические и оптические характеристики ни- обия и железа. Показано, что во всех случаях поверхностная обработка отожженного материала приводит к упрочнению его поверхностного слоя. Установлено, что величина упрочнения, а также характер его измене- ния вдоль глубины проработанного слоя зависят от условий обработки. Определены величины глубины упрочненного слоя исследуемых образцов ниобия и железа при различных режимах поверхностной обра- ботки. Influencing surface treatment by spinning without ultrasonic action and in a field of ultrasonic oscillations is investigated at temperature 300 and 77 К on the mechanical and optical characteristics of niobium and iron. It was shown, that in all cases the surface treating annealed material results in hardening his surface layer. It was established, that magnitude of hardening, and as nature of his variation along depth of the worked layer dереnd on conditions of treatment. The magnitudes of depth of the hardened layer of tested samples of niobium and iron at dif- ferent conditions of surface treating are determined.of surface treating. Введение Теоретические и экспериментальные результаты убедительно показали, что существует взаимосвязь между поверхностными и объемными характерис- тиками металла. Обнаружение поверхностной ре- лаксации и перестройка атомной структуры поверх- ностного слоя привели к коренному пересмотру в понимании атомного строения металлической по- верхности. Важным следствием такого пересмотра является, например, установление взаимосвязи меж- ду структурой поверхностного слоя и прочностны- ми свойствами объема металла [1]. Согласно [1] прочностные и пластические свой- ства металлов и сплавов определяются способно- стью поверхностного слоя релаксировать внешнее напряжение. Изменение механических свойств обу- словлено состоянием поверхности образца и, в частности, склонностью поверхностного слоя к де- формированию. Поэтому представляет научный и практический интерес исследовать воздействие раз- личных режимов поверхностной обработки на со- стояние поверхностного слоя металлов и его влия- ние на изменение физико-механических свойств. В методах поверхностной обработки представ- ляют интерес такие аспекты, как степень изменения оптико-механических характеристик поверхностно- го слоя, а также влияние соответствующих обрабо- ток на объемные характеристики материалов в це- лом. Кроме того, особый интерес представляет ис- следование изменения оптических характеристик и величины микротвердости вдоль глубины прорабо- танного слоя. Среди известных способов поверхностной обра- ботки обработка с использованием ультразвуковых механических колебаний занимает особое место. Из- вестно, что при совместном действии статических нагрузок и ультразвуковых колебаний снижается уровень напряжений, необходимый для перемеще- ния и размножения дислокаций [2]. Таким образом, совмещение поверхностной обработки материалов с наложением ультразвуковых колебаний происходит в особых энергетических условиях. Целью настоящей работы является исследование влияния пластической деформации обкаткой поверх- ности поликристаллических ниобия и армко-железа при 300 и 77 К без наложения и с наложением ультразвуковых колебаний на механические и опти- ческие характеристики, а также определение глубины упрочненного слоя исследуемых материалов. Образцы и методика исследования Материалом для исследования служили поликри- сталлические ниобий чистотой 99,9% со следующим 156ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2002. №1. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (12), с.156-160. mailto:ncs@kipt.kharkov.ua процентным (по весу) содержанием примесей: 0,044 Ta; 0,001 Ti; 0,003Fe; 0,0024 Si; 0,0083 (W+Mo); 0,01 C; 0,001H; 0,01O; 0,004N, а также армко-железо. Образцы имели форму пластины сечением 0,5х4,0 мм и рабочей длиной 16мм с уширениями на концах для соединения с захватами испытательной машины. Исходные образцы шлифовались, а затем электролитически полировались до получения зеркальной поверхности, пригодной для оптических измерений [3,4]. Качество поверхности контролиро- валось на микроинтерферометре МИИ-4. После это- го образцы Nb отжигались при температуре 1673 К в течение 8 ч в вакууме 2.8х10-4Па, а образцы Fe при 1073 К в течение 5 ч в таком же вакууме. Сред- ний размер зерна после отжига составлял ~ 200 мкм для Nb и ~ 50 мкм для Fe. Поверхностная обработка обкаткой без УЗ коле- баний и в поле УЗ-колебаний проводились на специ- альном устройстве, схема которого изображена на рис. 1. Рис.1. Схема устройства для поверхностной ультразвуковой обработки: 1-образец; 2-каретка; 3,5- направляющие для перемещения образца в двух взаимно перпендикулярных направлениях; 4-микро- винт с барабанной шкалой; 6-рычаг; 7-инструмент для ультразвуковой обработки поверхности; 8-пру- жина для поджима обрабатываемого образца к инструменту с заданным усилием; 9- магнито- стрикционный преобразователь; 10-стойка с пла- той для крепления магнитостриктора и механизма перемещения образца; 11- емкость для жидкого азота Устройство состоит из трёх основных узлов: ме- ханизма перемещения образца, нагружающего устройства и магнитострикционного преобразовате- ля с инструментом. Механизм перемещения столика с закреплённым образцом служит для контролируе- мого сдвига образца относительно конца рабочего инструмента в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Рабочий инструмент для УЗ-обкатки поверхности образцов представляет собой стержень с вмонтированным стальным шариком диаметром 6 мм. Другой конец стержня посредством накидной гайки для создания надежного акустического кон- такта крепится к колебательной системе. Возбужде- ние УЗ-колебаний всей системы обеспечивается магнитострикционным преобразователем, питаемым генератором типа УЗГ-0,4. Для соблюдения условий силового подобия ре- жимов обработки при 77 и 300 К при выборе стати- ческих прижимающих нагрузок и амплитуды ультразвуковых колебаний учитывали температур- ную зависимость предела текучести материала. Ам- плитуда УЗ-колебаний во всех исследуемых случаях была ниже пороговой, а частота равнялась 18,5 кГц. После различных видов поверхностной обработки определялись величины микротвёрдости, микроис- кажения, механические характеристики в условиях растяжения при температурах 4,2…300 К со скоро- стью 10-3с-1 и ИК-спектры отражения. Микротвердость Hμ измерялась на микротвёрдо- мере ПМТ-3 при нагрузке на инденторе 50 г. Микроискажения определялись рентгеновским способом с помощью дифрактометра ДРОН-3 на из- лучении СоKα по уширению дифракционных линий (110), (220) и (211) по формуле ε=∆а/а=β/4tgνhkl, где β-физическое уширение линии, вычисленное из вы- ражения ))((5,0 bBBbB −+−=β ; В- полуширина Кα1 – линии обработанного образца; b - полуширина Кα1– линии эталона (отожженного образца); νhkl – угол от- ражения линии с индексами (hkl); а - параметр решётки. Для кубической решётки ∆а/а=∆d/d (d- межплоскостное расстояние для плоскости (hkl)). Эффективными методами контроля состояния поверхностного слоя металлов являются спектро- скопические методы исследования, в том числе ме- тод ИК-спектроскопии. Исследование ИК-спектров отражения в соответствующей области спектра дает возможность контролировать состояние электрон- ной системы и влияние на нее дефектной структуры на глубине скин-слоя металла [5]. ИК спектры отра- жения измерялись на инфракрасном спектрофото- метре ИКС-29 с использованием приставки ИПО-22. Погрешность измерения не превышала 1%. С целью изучения оптических свойств, толщины упрочненного приповерхностного слоя и уровня его упрочнения определялись изменения величины от- ражательной способности ∆R(∆R=Rисх-Rобр) и Нµ по глубине обработанного слоя. Для этого методом электролитической полировки с обработанных об- разцов последовательно снимался слой контролиру- емой толщины и проводились соответствующие из- мерения. Результаты исследований и их обсуждение Результаты измерения микротвердости в зависи- мости от температуры и способа обработки поверх- ности образцов Nb и Fe представлены в табл. 1. Из табл.1 следует, что во всех случаях поверхност- ная обработка отожженного материала приводит к упрочнению его поверхностного слоя. Результаты из- мерения микротвердости свидетельствуют о том, что 157 обкатка при 77 К более эффективно упрочняет поверх- ностный слой материала, чем обкатка при 300К. При наложении в процессе обкатки ультразву- ковых колебаний величина упрочнения несколько меньше, за исключением обработки Nb при 77 К, когда значение Hμ практически не изменяется. Уменьшение величины Hμ в образцах, подвергну- тых обкатке в поле УЗ-колебаний, по сравнению с величиной Hμ образцов, обкатанных без УЗ-воздей- ствия, вызвано, как показали рентгеноструктурные исследования Fe (табл. 2), частичной релаксацией внутренних напряжений под действием УЗ-колеба- ний. Таблица 1 Величины микротвердости образцов ниобия и железа до и после обработки поверхности Обработка Температура обработки, К Hμ, МПа Nb Fe Исходный — 1120 1270 Обкатка без УЗ Обкатка с УЗ 300 1890 1780 2080 1900 Обкатка без УЗ Обкатка с УЗ 77 2050 2060 2170 2080 Таблица 2 Величина микроискажений ε поверхности образ- цов армко-железа в зависимости от способа обра- ботки Обработка металла Температура обработки, К ε =∆а/а, % Обкатка без УЗ Обкатка с УЗ 300 300 0,05 0,04 Обкатка без УЗ Обкатка с УЗ 77 77 0,07 0,05 Действительно, из табл. 2 следует, что а) одина- ковая обработка поверхности железа при различных температурах приводит к разному уровню микроис- кажений, при этом образцы, обработанные при 77 К, имеют больший уровень микроискажений, чем об- разцы, обработанные при комнатной температуре, и б) обработка с ультразвуком приводит к снижению микроискажений, т.е. к частичной релаксации на- пряжений и тем большей, чем ниже температура об- работки. При электронно-микроскопических исследова- ниях установлено, что наложение ультразвуковых колебаний в процессе обкатки интенсифицирует процессы динамического возврата и связанную с ними фрагментацию материала. Так, в результате обкатки железа при 300 К возникает слабо разори- ентированная ячеистая структура с широкими гра- ницами ячеек. При ультразвуковой обкатке границы ячеек сужаются, а вызываемые ими разориенти- ровки возрастают до 2,5°. Небольшое разупрочне- ние поверхностного слоя по сравнению с обкаткой без ультразвука вероятнее всего связано с уменьше- нием плотности дислокаций в теле ячеек. Снижение температуры обработки несколько увеличивает уро- вень дефектности материала. После ультразвуковой обкатки железа при 77 К плотность дислокаций сос- тавляет 3.1010 см-2, размер фрагментов - 0,26 мкм, ра- зориентации между ними достигают 5,2°, а при ана- логичном воздействии при 300 К величина ND ≈ 2·1010 см-2 и размер ячеек 0,3мкм. При ультразвуко- вой обкатке ниобия при 77 и 300 К возникают одно- типные структуры, характеризующиеся чередова- нием областей с однородно распределенными дис- локациями и фрагментированной структурой. Плот- ность дислокаций в областях с их однородным рас- пределением практически одинакова, а в участках с фрагментированной структурой расстояние между границами уменьшается с 0,25 мкм (300 К) до 0,19 мкм (77 К). В табл. 3 приведены результаты измерения пре- дела текучести σ0,2, предела прочности σb и относи- тельного удлинения δ в зависимости от температуры и способа обработки материала. Таблица 3 Изменение предела текучести, предела прочности и относительного удлинения при 300 К в зависи- мости от температуры и способа обработки поверхности образцов Nb и Fe Обработка материала Температу- ра обработ- ки, К σ0,2, МПа σb, МПа δ, % Fe Исходный Обкатка в УЗ-поле — 300 77 140 182 190 266 270 302 35 28 25 Nb Исходный Обкатка в УЗ-поле — 300 77 202 210 230 260 260 282 25 21 33 Как видно из табл. 3, обкатка в УЗ-поле железа при 77 и 300 К повышает значение σ0,2 соответствен- но на 35 и 30 % по сравнению с исходным состояни- ем. Увеличение предела прочности наблюдается только после обработки при 77 К, а относительное удлинение уменьшается после упрочнения поверх- ностного слоя как при 300, так и при 77 К. Подоб- ным образом изменяются механические характери- стики ниобия, однако величина относительного удлинения после ультразвуковой обкатки при 77 К возрастает по сравнению с исходным значением с 25 до 33%. Изменение величины микротвердости для обра- ботанных образцов Fe при разной толщине снятого электрополировкой слоя показано на рис.2. Как вид- но, толщина проработанного слоя после низкотем- пературной обработки меньше, чем после аналогич- ного воздействия при комнатной температуре. Уменьшение толщины проработанного слоя после обкатки в УЗ-поле в условиях низких температур по сравнению с данными для 300 К объясняется сниже- нием подвижности дислокации при охлаждении. Обращает на себя внимание сложный характер изменения Hμ после обкатки при 300 К в поле УЗ- колебаний. Строение упрочненного слоя таково, что максимальные значения Hμ фиксируются не на по- верхности, а на глубине ~15 мкм. Затем величина 158 Hμ быстро уменьшается, достигая исходных значе- ний на глубине примерно 50 мкм. Отметим, что для образцов, обработанных при 77 К, немонотонное изменение Hμ выражено слабее. Рис.2. Изменение микротвердости образцов Fe по глубине проработанного слоя после обкатки при 300 (1) и 77 К (2) в поле УЗ-колебаний.( Пунктирная линия обозначает величину Hμ исходного образца) Механические свойства исходных и обработан- ных образцов железа и ниобия в интервале темпера- тур 4,2…700 К представлены в табл.4. Как видно, УЗ-обкатка при 300 и 77 К не изменяет характер ти- пичной для ОЦК-металлов температурной зависи- мости предела текучести и практически полностью подобен этой зависимости для исходных образцов. Это указывает на то, что проведенные обработки не привели к изменению типа барьеров, контролирую- щих термоактивированное движение дислокаций, хотя напряжение начала массового их движения увеличилось. Аналогичные зависимости наблюда- ются и для предела прочности этих материалов. От- метим, что обработка при 300 и 77 К привела к охрупчиванию железа при растяжении в жидком азоте и уменьшению запаса пластичности при 300 и 700 К. В то же время аналогичная обработка ниобия при 300 К слабо влияет на его пластические свой- ства, а снижение температуры ультразвуковой об- катки до 77 К повышает запас пластичности этого материала, причем наибольший эффект наблюдается в результате растяжения при 300 К. При исследовании приповерхностного слоя ис- ходных и обработанных образцов Fe и Nb методом ИК-спектрометрии обнаружено существенное сни- жение отражательной способности в диапазоне длин волн λ=2…15мкм при всех режимах поверхностной обработки, причем это изменение наблюдается в большей степени в образцах, обкатанных без УЗ- воздействия. На рис.3 в качестве примера приведе- ны данные измерения спектров отражения образцов Fe, обработанных при 77 К. Равномерное накопление дефектов при обкатке сопровождается как упрочнением поверхностного слоя, так и ростом поглощения электромагнитного излучения, что обусловливает снижение отража- тельной способности материала [5]. Частичная ре- лаксация внутренних напряжений под действием УЗ-поля приводит к частичному восстановлению электронной подсистемы и дефектной структуры обкатанных образцов. Измерение отражательной способности в ИК-об- ласти спектра, где глубина проникновения излуче- ния в металл порядка глубины его скин-слоя (500… 600Å), позволило контролировать протекание про- цессов деформации и степень дефектности в нем, в особенности если решающее влияние оказывает де- фектная структура поверхностного слоя образца. Рис3. Спектры отражения образцов железа: 1 – в исходном состоянии; 2 – обработанных обкаткой при 77 К; 3 – обработанных обкаткой при 77 К в поле УЗ-колебаний Изменение отражательной способности данных образцов при разной толщине снятого электрополи- ровкой слоя ( для λ=6 мкм) показаны на рис.4. По мере увеличения снятого слоя (t) наблюдается уменьшение величины ΔR, т.е. отражательная способность стремится вернуться к исходному зна- чению, причем возврат спектров отражения проис- ходит быстрее у образцов, подвергнутых обкатке без УЗ-воздействия, чем у образцов, обкатанных в поле УЗ-колебаний. Обнаружена немонотонная за- висимость ΔR(t) у образцов, обкатанных в поле УЗ- колебаний, что хорошо коррелирует с аналогичной немонотонностью зависимости Hμ(t), причем при температуре обкатки 300 К эта немонотонность вы- ражена более ярко. Рис.4. Изменение отражательной способности об- разцов Fe при разной толщине сполированного слоя: 1 – обработка обкаткой при 77 К; 2 – обработка обкаткой в поле УЗ колебаний при 77 К (λ=6 мкм) (ΔR =Rисх- Rобр) Как показали результаты проведенных экспери- ментов, последовательное удаление параллельных слоев контролируемой толщины с поверхности ис- следуемых образцов приводит в конечном счете к 159 слою, где плотность дефектов осталась на уровне исходного состояния, что определяется полным воз- вратом отражательной способности к исходному значению. Таблица 4 Механические свойства при 4,2…700 К ниобия и железа в исходном состоянии и после ультразвуко- вой обкатки при 300 и 77 К Матери- алы Температу- ра испыта- ния, К Исходное состояние После УЗ-обкатки при 300К После УЗ-обкатки при 77К σ0,2, МПа σb, МПа δ, % σ0,2, МПа σb, МПа δ, % σ0,2, МПа σb, Мпа δ, % Nb 4,2 77 300 700 1240 770 202 170 1270 790 260 290 0 7 25 13 1200 750 210 205 1220 800 260 280 0 8,4 21,0 12,8 1190 800 230 195 1290 830 282 280 0 10,0 33,0 14,8 Fe 4,2 77 300 700 675 660 140 180 675 720 266 360 0 12 35 23 700 640 182 250 790 680 270 340 0 0,8 28,0 19,5 840 675 190 200 840 675 302 320 0 0,8 25,0 18,6 Таблица 5 Значения глубины упрочненного слоя ( t ) образцов Fe и Nb, определенные оптическим методом, при различных режимах поверхностной обработки Fe Nb 77 К 300 К 77 К 300 К Обкатка t, мкм Обк. СУЗ t, мкм Обкатка t, мкм Обк. сУЗ t, мкм Обкатка t, мкм Обк. сУЗ t, мкм Обкатка t, мкм Обк. сУЗ t, мкм 21 25 26 30 24 29 27 32 В табл.5 приведены значения глубины упрочнен- ного слоя (t, мкм) образцов Fe и Nb, определенных оптическим методом, при различных режимах по- верхностной обработки. Видно, что величина упроч- ненного слоя больше у образцов, обкатанных в поле УЗ-колебаний, по сравнению с образцами, обкатан- ными без УЗ-воздействия. При повышении темпера- туры обработки от 77 до 300 К глубина упрочненного слоя увеличивается в основном на 4…5 мкм. Таким образом, особенность отражательной способности в ИК-области спектра дифференциро- вать количество дефектов и величину внутренних напряжений в образцах позволяет четко выделить мо- мент, при котором состояние электронной подсисте- мы, а следовательно, и дефектная структура образцов возвращается к исходному уровню, что позволяет определить на какой глубине этот возврат происхо- дит, т.е. выяснить конечную толщину упрочненного слоя оптическим методом, не деформируя его допол- нительно индентором при измерении микротвердо- сти. Заключение Исследовано влияние ультразвуковой поверхност- ной обработки при температурах 77 и 300 К на структуру, прочностные, пластические и оптические свойства ниобия и железа. Определена глубина упрочнения и характер изменения микротвёрдости и отражательной способности вдоль глубины упроч- нённого слоя. Установлено, что поверхностная обра- ботка отожженного материала приводит к упрочне- нию поверхностного слоя. Снижение температуры обработки с 300 до 77 К при соблюдении условий си- лового подобия режимов обработки приводит к уве- личению прочности поверхностного слоя, однако его глубина заметно уменьшается. Показано, что поверх- ностная обработка (обкатка) без ультразвука при 77 и 300 К приводит к росту прочностных и снижению пластических характеристик массивных образцов ни- обия и железа в интервале 4,2…700 К. Наложение в процессе обкатки ультразвуковых колебаний эффек- тивно способствует развитию релаксационных про- цессов в пластически деформируемых поверхност- ных слоях и формированию более равновесного структурного состояния, что сопровождается частич- ным восстановлением этих характеристик, а в случае обкатки ниобия при 77 К даже заметному росту пла- стичности. Установлено, что данные по отража- тельной способности металлов, полученные методом ИК-спектроскопии, коррелируют с данными по ми- кротвердости и позволяют эффективно контролиро- вать уровень дефектности и степень упрочнения по- сле поверхностных обработок, а при измерениях тол- щины упрочненного слоя этот метод более точен. Литература 1. В.П. Алехин. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материала. М.:«Наука», 1983, с.280. 2. А.В. Кулемин. Ультразвук и диффузия в металлах. М.:«Металлургия». 1978, с.198. 3. И.Е. Лексина. Оптические свойства и электронные характеристики ниобия и его сплава с титаном. // Труды ФИАН. 1974, т.72, с.150 – 207. 4. И.А. Гиндин, Э.Н. Метолиди, Л.А. Чиркина, Б.А. Хинкис. Отражательная способность в ИК области спектра Nb и Fe, деформированных двойниковани- ем // Украинский физический журнал. 1989, т.34, №10, с. 1530 - 1534. 160 5. И.А. Гиндин, Л.А. Чиркина, Э.Н. Метолиди. Опти- ческие свойства и дефектная структура кристал- лических тел: Обзор. М.: «ЦНИИатоминформ», 1989,. с. 28. 161 Введение Таблица 2 Величина микроискажений  поверхности образцов армко-железа в зависимости от способа обработки Рис.2. Изменение микротвердости образцов Fe по глубине проработанного слоя после обкатки при 300 (1) и 77 К (2) в поле УЗ-колебаний.( Пунктирная линия обозначает величину Hμ исходного образца) Таблица 5 Заключение Литература
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-79522
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1562-6016
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T15:19:36Z
publishDate	2002
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format	dspace
spelling	Стародубов, Я.Д. Метолиди, Э.Н. Малик, Г.Н. 2015-04-02T17:41:28Z 2015-04-02T17:41:28Z 2002 Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа / Я.Д. Стародубов, Э.Н. Метолиди, Г.Н. Малик // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 156-160. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79522 669.018.2 Исследовано влияние поверхностной обработки обкаткой без ультразвукового воздействия и в поле ультразвуковых колебаний при температурах 300 и 77 К на механические и оптические характеристики ниобия и железа. Показано, что во всех случаях поверхностная обработка отожженного материала приводит к упрочнению его поверхностного слоя. Установлено, что величина упрочнения, а также характер его изменения вдоль глубины проработанного слоя зависят от условий обработки. Определены величины глубины упрочненного слоя исследуемых образцов ниобия и железа при различных режимах поверхностной обработки. Досліджено вплив поверхневої обробки обкатуванням без ультразвукового впливу та у полі ультразвукових коливань при температурах 300 і 77 К на механічні та оптичні характеристики ніобію та заліза. Показано, що у всіх випадках поверхнева обробка відпаленого матеріалу приводить до зміцнення його поверхневого шару. Установлено, що величина зміцнення, а також характер його зміни у здовж глибини проробленого шару залежить від умов обробки. Визначені величини глибини зміцненого шару досліджуваних зразків ніобію і заліза при різних режимах поверхневої обробки. Influencing surface treatment by spinning without ultrasonic action and in a field of ultrasonic oscillations is investigated at temperature 300 and 77 К on the mechanical and optical characteristics of niobium and iron. It was shown, that in all cases the surface treating annealed material results in hardening his surface layer. It was established, that magnitude of hardening, and as nature of his variation along depth of the worked layer dереnd on conditions of treatment. The magnitudes of depth of the hardened layer of tested samples of niobium and iron at different conditions of surface treating are determined.of surface treating. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика и технология конструкционных материалов Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа Article published earlier
spellingShingle	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа Стародубов, Я.Д. Метолиди, Э.Н. Малик, Г.Н. Физика и технология конструкционных материалов
title	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа
title_full	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа
title_fullStr	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа
title_full_unstemmed	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа
title_short	Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа
title_sort	влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа
topic	Физика и технология конструкционных материалов
topic_facet	Физика и технология конструкционных материалов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79522
work_keys_str_mv	AT starodubovâd vliâniepoverhnostnogoplastičeskogodeformirovaniâobkatkoivpoleulʹtrazvukovyhkolebaniinamehaničeskieioptičeskiesvoistvaniobiâiželeza AT metolidién vliâniepoverhnostnogoplastičeskogodeformirovaniâobkatkoivpoleulʹtrazvukovyhkolebaniinamehaničeskieioptičeskiesvoistvaniobiâiželeza AT malikgn vliâniepoverhnostnogoplastičeskogodeformirovaniâobkatkoivpoleulʹtrazvukovyhkolebaniinamehaničeskieioptičeskiesvoistvaniobiâiželeza

Влияние поверхностного пластического деформирования обкаткой в поле ультразвуковых колебаний на механические и оптические свойства ниобия и железа

Репозитарії

Схожі ресурси