ФОРМИРОВАНИЕ, СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ГЦК-МЕТАЛЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ КРУЧЕНИЕМ
ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ КОМНАТНОЙ И КРИОГЕННОЙ
ТЕМПЕРАТУРАХ
Интенсивное механическое воздействие как метод синтеза новых сплавов с улучшенными свойствами является активно развивающимся направлением современного материаловедения ввиду своей как фундаментальной, так и прикладной значимости. На основе данного технологического процесса, получившего название механического сплавления, реализуется восстановление поверхностей металлов, используемых в качестве пар интенсивного трения, а также в процессах химической и холодной сварки, катализа, медико-биологических имплантатах и т.д. Концепция процесса механосплавления была разработана в 1960-х Дж.С. Бенджамином для получения суперсплавов на основе никеля и хрома. Многообразие структурных изменений, протекающих в условиях механосплавления, определяет свойства получаемых сплавов. К параметрам механосплавления, которые позволяют контролировать структурные изменения, относятся температура, давление, скорость и величина деформации, физико¬механические свойства сплавляемых компонентов и их соотношение в шихте.
В промышленной практике наиболее распространены методы шарового помола порошков, позволяющие получать конечный продукт в достаточно больших объемах, однако ограниченность контроля величины деформации, давления и температуры, а также привнесение загрязнений от мелющих тел осложняют исследование закономерностей образования сплавов в таких условиях. Более того, в научной литературе, посвященной вопросам механосплавления, отсутствуют детальные данные о закономерностях образования сплавов на различных этапах механосплавления и о зависимости формирования структуры и механических свойств сплавов от условий обработки.
Методом, лишённым перечисленных недостатков и позволяющим реализовать независимо контролируемое воздействие на материал по давлению, температуре, величине и скорости деформации, является метод кручения под высоким давлением (КВД), соответствующий схеме напряженного состояния «сдвиг под давлением». Данный метод был разработан П.У. Бриджменом (Нобелевская премия по физике в 1946 г.) в 1950-х гг. и в дальнейшем развит в работах Л.Ф. Верещагина, Н.С. Ениколопяна, В.Е. Панина и других ученых из России, США, Австрии, Японии и Китая. Значительный вклад в развитие современных представлений о структурных превращениях в металлах и сплавах при таком сложном воздействии внесли В.А. Теплов, А.Н. Тюменцев, В.Д. Бланк, В.П. Пилюгин, В.В. Сагарадзе, И.Г. Бродова, М.В. Дегтярев, Р.З. Валиев и др. Большая часть работ по исследованию механизмов деформации металлов и сплавов при КВД-обработке относится к комнатным температурам, в то время как закономерности механического поведения при криогенных температурах в условиях больших величин деформации изучены недостаточно. Имеется информация о существенном влиянии криотемператур на закономерности структурных превращений в чистых металлах, однако для двух- и более компонентных смесей металлов данные о
закономерностях криогенной КВД-обработки, а также о влиянии смены температурного режима на их растворимость практически отсутствуют.
