ІФТТМТ
Інститут фізики твердого тіла, матеріалознавства та технологій
НАН України

Методики лабораторії фізики міцності і пластичності


Здійснення великих пластичних деформацій (у тому числі в кріогенних умовах) методами квазігідроекструзії, прокатки, волочіння і їх поєднання.


Формування в металах і сплавах структур нанометрового масштабу

нанометровий масштаб у сплавах

Залежність середнього розміру коміркии в Cu від ступеню деформації прокаткою при різних температурах:
Т=300 К (1),
77 К (2),
20 К (3) и 4,2 К (4).

степень дефформации прокаткой

Розподіл ячєєк за разміром у Zr, деформованному прокаткой при 300 К (e=3,9)

Характеристики наноструктурных образцов Цирконий и Zr1Nb

Матеріал D,нм Nd, см2
Плотность діслокацій
Cv 102Об'ємна доля границ
Zr 82 3.4x1010 4.3
ZrlNb 61 1.5x1011 3.4


Ефекти зміцнення

Ефекти зміцнення

Залежність середнього розміру ділянки в Cu від степені деформації прокаткой при разних температурах:
Т=300 К (1),
77 К (2),
20 К (3) и 4,2 К (4).

микротвёрдость стали

Розподіл ділянок за розміром у в Zr, деформованном прокаткой при 300 К (e=3,9)

электронограмма стали Х18Н10Т

Застосування протитиску перешкоджає порушенню сплошности матеріалів з низькою пластичністю, що деформуються методом кріогенної квазигидроэкструзии (сталь ст50, Т=77 K).



структура нанометрового масштаба

Мікроструктура (а) і електронограма (б) стали Х18Н10Т після квазігідроекструзії при 77 К на 45 % і наступного відпалу при 750 К.



Механічні випробування на розтягування і стискування в ділянці температур 4,2…1000 К


охрупчивание хрома

Окрихчування хрому при низьких температурах.
Температурные зависимости предела текучести sТ и напряжения хрупкого разрушения sf (штриховая линия) монокристаллического хрома ориентации.



структура нанометрового масштаба

Мікроструктура поверхні разрушіння сплава ВХ-2К (а) і монокристала хрому (б) в області вязко-хрупкого перехіда. Охрупчування хрому при низких температурах.



Магнітні і ультразвукові обробки конструкційних і функціональних матеріалів

Прояв релаксаційних ефектів у функціональних матеріалах внаслідок ультразвукової дії

Збільшення ударної в'язкості і зниження температури в'язко-крихкого переходу зварного з'єднання корпусної сталі 15Х2НМФА в результаті дії змінного магнітного поля.

ударная вязкость

Температурні залежності ударної в'язкості стандартних зразків Шарпи основного матеріалу (1), зварного з'єднання до магнітної обробки (2) і після обробки (3).

Збільшення ударної в'язкості корпусної сталі 15Х2НМФА в результаті ультразвукової дії

стали 15Х2НМФА

Температурна залежність ударної в'язкості зразків Шарпи стали в стані постачання (1) і після ультразвукової дії (2).

Вплив режимів ультразвукової дії на зміну мікротвердості наноструктурного сплаву Zr-2,5Nb

ультразвуковое воздействие

Залежність Нμ від експозиції ультразвукової дії для sУЗ=200 МПа (1) и sУЗ=85 МПа (2).



Прояв релаксаційних ефектів у функціональних матеріалах внаслідок ультразвукової дії

Збільшення механічної стійкості металлооксидного з'єднання YBaCuO

УЗ воздействия

Залежність межі міцності від тривалості УЗ дії:
1. TТУЗВ = 373 К;
2. TТУЗВ= 573 К.

Збільшення критичних струмів технічних надпровідників

критический ток

Польові залежності щільності критичного струму багатожильного (n=55) надпровідного проводу на основі Nb3Sn:
(1) – вихідний стан;
після УЗ дії при 300 К (2) і 77 К (3).


Повзучість в області температур 4,2...700 К

Прояв структурної нестійкості і ефектів магнітної обробки в зміні швидкості повзучості опроміненої корпусної сталі.

при Т=600

Залежності швидкості повзучості при Т=600 К від напруження для корпусної сталі:
1-cтан постачання;
2 - опромінення електронами E=10 МэВ, D=5x1019 см-2;
3 - опромінення + витримка в змінному магнітному полі H=700 Е, 2 год;
4 – опромінення + витримка в змінному магнітному полі H=700 Е, 3 год;
5 - опромінення + обробка в пульсуючому режимі.

Вплив режимів механико-термических обробок на повзучість цирконію

механико-термические обработки

Залежності швидкості повзучості при Т=300 К (1,2,3) і 700 К (4,5,6) від напруження для цирконію:
1,4 – після прокатки при 300 К, е=2,5 і відпалу при 800 К;
2,5 – після прокатки при 300 К, е=2,5 і загартування;
3,6 – після прокатки при 100 К, е=2,5 і відпалу при 800 К.



Малоамплітудна (знакозмінний консольний вигін ) і малоциклова (знакозмінне кручення) втома в області температур 4,2...400 К

Вплив температури випробувань на малоамплітудну втому Zr і сплаву Zr1Nb

при Т=600

Криві втоми сплаву Zr1Nb (1, 2) і Zr (3,4) при випробуваннях на знакозмінний консольний вигин при 293 К (1,3) і 77 К (3,4)





механико-термические обработки

Структура поверхні поблизу місця руйнування зразка із сплаву Zr1Nb після втомних випробувань при 293 До з амплітудою напруги σа = 500 МПа



Вимірювання низькочастотного внутрішнього тертя і пружних модулів в області температур 4,2...1000 К

Розкладання на піки експериментальних кривих внутрішнього тертя ультрадрібнозернистого (УМЗ) титанового сплаву ВТ6, деформованого прокаткою при 77 К на 60 %.

внутреннее трение

Температурна залежність
декремента загасання.

Зменшення модуля зсуву титанового сплаву ВТ6 в результаті кріогенних (77 К) деформацій

сплав ВТ6

Температурні залежності модуля зсуву:
1 - УМЗ стан;
2 - після прокатки на 42%;
3 - після прокатки на 60%;
4 - після квазігідроекструзії на 20%.



Вимірювання електроопору в інтервалі температур 4,2...700 К і розрахунки мікроскопічних параметрів металів; металографія і трансмісійна мікроскопія


ультрозвуковое воздействие

Мікроструктура деформованого монокристала хрому.
Зародження тріщини в місці перетину двійників (а);
зупинка тріщини на межі двійника (б)
і при зустрічі з іншою тріщиною (в);
релаксація напруження в усті тріщини двійникуванням (г)
і ковзанням (д).

двойники

Двійники (а) і мікродвійники (б) в деформованому при 4,2 К цирконії.



Розраховані з використанням характеристик температурної залежності електроопоу усереднені по поверхні Ферми ефективні мікроскопічні параметри Nb і Та в різних структурних станах:
λ - константа электрон-фононного взаємодії;
Ωр - плазмова частота,
VF - фермиевская швидкість,
N(0) - щільність станів,
z - приведена частота зіткнень.

Матеріал α Ω p, эВ VF, 108см/с N(0), сост./эВ∙атом z
Чистий Nb 1,148 9,32 0,663 1,357 0,204
Nb із примесями 1,133 9,83 0,728 1,237 1,127
Деформованний Nb 1,181 8,65 0,588 1,533 1,404
Чистий Nf 0,817 8,12 0,611 1,216 0,064
Ta із примесями 0,804 8,16 0,627 1,191 1,183


Зміна критичних струмів надпровідника Nb-Ti в результаті відпалу при 670 К


токи сверхпроводника

Критичні струми технічних надпровідників на основі Nb3Sn в умовах розтягуючих навантажень.
Зміни Jс багатожильного (n=7225) дротяного композиту при розтягуванні (1) і в розвантаженому стані (2).


полевые зависимости

Зміна критичних струмів надпровідника Nb-Ti в результаті відпалу при 670 К
Залежність Jc (Н=5 Тл, Т=4,2К) від ζ t для зразків, деформованих волочінням при 300 (1) і 77 К (2).


Кореляція щільності критичного струму і нормальної компоненти струму для моноатомних надпровідників II роду

для ниобия

Залежності, відповідні в'язкій течії вихрової гратки, для ніобію з високою (~1011 см-2) щільністю рівномірно розподілених дислокацій:
а – щільність нормальної компоненти струму J1 (1) Jc (2) от приведенной индукции;
b - б J1/Jc від b. Критичні струми технічних надпровідників на основі Nb3Sn в умовах розтягуючих навантажень.

go to ISSPMT