Прочность наноструктурированных металлических материалов

Прочность наноструктурированных металлических материалов

Наноструктурированные образования, например в сплавах для изготовления деталей газотурбинных двигателей представляют собой интеркристаллитные соедине-ния типа NiAl и Ni3Al, у которых доминируют ковалентные межатомные связи [1,2]. По-вышенная склонность к крупному разрушению указанных материалов обуславливает снижение выхода годных изделий в ходе их выплавки и разливки термической и меха-нической обработки, а также разрушение в ходе эксплуатации.

В данной работе исследовано влияние углеродных нанотрубок и редкоземель-ных элементов на повышение трещиностойкости коэрцитивных сплавов, позволяющих снизить долю интеркристаллитных разрушений, сдерживать зоны, способные релакси- ровать напряжения в зоне устья распространяющихся трещин.

Использован метод электроискрового разряда для анализа особенностей рас-пространения трещин в исследованных материалах.

Для анализа поверхностей излома использованы: электронная микроскопия - двухступенчатые реплики фотометрирование очагов электроискрового разряда.

Определена интегральная характеристика дефектности сплавов.

Показана возможность торможения распространяющихся трещин в зонах рас-положения углеродных нанотрубок, легирующих элементов их соединений.

2 Монокристалл с произвольной КГО 1180 870 26 42 16

3 Столбчатые

кристаллы. 1260 910 25 51 24

4 Кристаллы с

углеродными

нанотрубками 1750 750 33 14 32

Как видно из таблицы кристаллам с углеродными нанотрубками характерны по-вышенные значения: прочности, относительной деформации и доли очагов со следами пластической деформации, но пониженное значение текучести. Таким образом, исполь-зование углеродных нанотрубок позволяет повысить трещиностойкость сплавов по-средством увеличения интенсивности релаксационных процессов.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Изгородин А. К. Прочность материалов в хрупком состоянии. Иваново, ИГТА, 2004. 384 с.

2. Каблов Е. Н., Герасимов В. В., Логунов А. В. и др. "Литые лопатки газотурбинных двигателей. М. Наука, 2006, 632 с.

УДК 677.074.1.

Количество показов: 362