DOI 10.24411/1683-805X-2018-14007

УДК 538.911, 548.4, 669.17, 620.186.8

 

Изучено влияние температуры отжигов на особенности трансформации микроструктуры и изменения микротвердости внутренне окисленного ванадиевого сплава системы V-Cr-ZrO2, подвергнутого деформации кручением на наковальнях Бриджмена. Показано, что комплексная реализация больших степеней пластической деформации и последующих отжигов предварительно дисперсно-упрочненного сплава системы V-Cr-ZrO₂ обеспечивает создание мелкокристаллической (с размерами зерен около 1 мкм) структуры с высокой плотностью большеугловых границ, закрепленных наноразмерными частицами на основе ZrO₂. Установлено, что такие высокодефектные состояния характеризуются более чем двукратным повышением микротвердости с определяющим вкладом зернограничного типа упрочнения. В результате проведенных исследований выявлены основные особенности протекания релаксационных процессов в сплаве системы V-Cr-ZrO₂ после деформации кручением под давлением при комнатной температуре. Установлено, что термообработка изучаемого материала при 800 °С способствует активизации процессов возврата и полигонизации. После повышения температуры до 900 °С наблюдается проявление процессов первичной рекристаллизации. Дальнейшее увеличение температуры в интервале 950-1050 °С приводит к интенсификации процессов собирательной рекристаллизации, следствием которой является значительное увеличение доли зерен равноосной формы. При температуре 1200 °С происходит активизация вторичной рекристаллизации, в результате которой значительно увеличиваются размеры отдельных зерен. Указанные процессы сопровождаются снижением значений микротвердости изучаемого сплава от 3500 до 2000 МПа. Проведен анализ закономерностей дисперсного и субструктурного упрочнения и их вклада в величину прочности. Показано, что высокая термическая стабильность наноструктурного и мелкокристаллического состояний обеспечивается высокой плотностью распределенных однородным образом наноразмерных (3-10 нм) частиц на основе ZrO₂, которые закрепляют большеугловые границы зерен.

Ключевые слова: сплав ванадия, большие пластические деформации, микротвердость, просвечивающая электронная микроскопия, гетерофазная структура, размеры зерен, субмикрокристаллические и нанокристаллические состояния, термообработка, релаксационные процессы, термическая стабильность, механизмы упрочнения

 

И.А. Дитенберг, А.Н. Тюменцев, И.В. Смирнов, К.В. Гриняев, В.М. Чернов  Термическая стабильность наноструктурных состояний во внутренне окисленном ванадиевом сплаве с совместным дисперсным и субструктурным упрочнением // Физ. мезомех. - 2018. - Т. 21. - № 4. - С. 70-78