Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Роль поверхностного слоя в деформационном поведении, повышении технологических характеристик материалов

Содержание

Цель работы – изучение различных поверхностных воздействий на деформационное поведение изделий и повышение их эксплуатационных свойств, а также технологических характеристик материалов (заготовок) для их производства недорогими и эффективными методами. Задачи исследования: – проанализировать влияние механической (шлифование,
РОЛЬ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ В ДЕФОРМАЦИОННОМ ПОВЕДЕНИИ, ПОВЫШЕНИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ИЗДЕЛИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ Цель работы – изучение различных поверхностных воздействий на деформационное поведение изделий и Факторы, влияющие на свойства изделийСталиСостояние поверхности после различной обработкиРазмерный факторМетоды исследованийВиды механических Исследуемые стали и методы их обработки 08кп, отжиг Механическая обработка Профилограммы образцов (сталь 20, отжиг)ШлифованиеRa = 1,25 мкмМеханическое полированиеRa = Диаграмма растяжения для образцов диаметром 5 мм из отожженной стали 20: 1 – Химико-термическая обработка. ЦементацияДиаграмма растяжения образцов Ø 10 мм из стали 20: 1 Образцы после испытаний на растяжение: 1 – без цементации (З + Н.О.); Зависимость временного сопротивления σв и ударной вязкости КСU от толщины слоя цементации Диаграммы растяжения образцов Ø 5 мм из стали 40Х: 1 – З+ВО; Результаты испытаний на растяжение образцов из стали 40Х после азотирования по различным режимам Внешний вид образцов после испытаний на разрыв: 1 – исходный; 2 – Обработка низкоэнергетическими ионами TiКривые растяжения цилиндрических образцов Ø 5 мм из стали Влияние ИБ на циклическую долговечность сталей Диаграммы растяжения и результаты испытаний плоских образцов из отожжённой стали 20 до ЭпиламированиеВнешний вид цилиндрических образцов Ø5 мм до (а, в) и после (б, Результаты испытаний на растяжение и внешний вид плоских образцов из стали 20 Профилограммы и поверхность образцов из стали отожженной стали 20:  а – Микроструктура поверхностного слоя стали 20 до (а, в) и после ИБ (б, Измерение нанотвердости  Распределение нанотвердости по глубине после ИБ (сталь 20, отжиг)Глубина проникновения, нмНановердость, ГПа Микрорентгеноспектральный  анализ  Дифрактограммы и химический анализ образцов из стали 20: Атомно-силовая микроскопияПолированиеПолирование + ИБ Результаты испытаний стали 08кп (толщина 0,5 мм) на выдавливание по методу Эриксена Результаты испытаний стали 08кп (толщина 0,5 мм) на выдавливание по методу Эриксена Практическое значение полученных результатов Научная новизна полученных результатов :1. Впервые установлено, что характер и величина эффекта Выводы:Установлено, что характер и величина изменения свойств при поверхностном воздействии зависят, в
Слайды презентации

Слайд 2 Цель работы – изучение различных поверхностных воздействий на

Цель работы – изучение различных поверхностных воздействий на деформационное поведение изделий

деформационное поведение изделий и повышение их эксплуатационных свойств, а

также технологических характеристик материалов (заготовок) для их производства недорогими и эффективными методами.
Задачи исследования:
– проанализировать влияние механической (шлифование, механическое и электрохимическое полирование), химико-термической (цементация, азотирование), ионно-плазменной обработок и эпиламирования на поведение и механические свойства стандартных образцов из конструкционных сталей при разных видах нагружения, а также определить зависимость их изменений от генезиса поверхностного модифицированного слоя;
¬ установить роль масштабного фактора и вклад поверхностного слоя в изменение механических характеристик изделия;
– изучить возможность использования ионной бомбардировки (ИБ) и эпиламирования (ЭП) для улучшения технологической пластичности листовых сталей и заготовок из них;
– определить характер структуры слоя, модифицированного ИБ, выявить наиболее важные факторы, ответственные за изменение свойств изделий, и предложить объяснение их влияния на поведение изделий при деформации;
– на основе проведенных исследований предложить эффективные методы повышения эксплуатационных свойств изделий и технологических характеристик материалов заготовок, которые получают холодной штамповкой, а также провести их промышленное опробование.
Объект исследования – процессы структурообразования в поверхностном слое, модифицированном различными методами.
Предмет исследования – улучшение эксплуатационных характеристик изделий и технологических свойств материалов для их изготовления путем изменения состояния поверхностного слоя.

Слайд 3 Факторы, влияющие на свойства изделий
Стали
Состояние поверхности после различной

Факторы, влияющие на свойства изделийСталиСостояние поверхности после различной обработкиРазмерный факторМетоды исследованийВиды

обработки
Размерный фактор
Методы исследований
Виды механических и технологических испытаний
Вклад модифицированного поверхностного

слоя в общее изменение свойств


Повышение эксплуатационных свойств изделий и технологических характеристик материалов (заготовок) для их изготовления

Цилиндрические Ø5 мм и 10 мм образцы мм для испытаний на растяжение

Механическая обработка

60Г (З + С.О.)

Цилиндрические Ø5 мм (А=0,8) и Ø 10 мм (А=0,4)

Микрорентгено-спектральный анализ

Испытания на удар

08кп (лист)

20 (отжиг)

40Х (З + В.О.)

ХТО

Эпиламирование

Бомбардировка ионами титана

Плоские образцы 12.5х100х1,2 мм для испытаний на растяжение

Плоские образцы 12.5х100х1,2 мм (А=1,83)

Оптическая, электронная микроскопия и атомно-силовая микроскопия

Профилометрия

Нанотвердость

Измерение твердости

Испытания
на растяжение

Испытания на циклическую долговечность

Испытания на выдавливание по Эриксену


Слайд 4 Исследуемые стали и методы их обработки
08кп, отжиг

Исследуемые стали и методы их обработки 08кп, отжиг

Сталь 20,

отжиг 40Х, З + В.О. 60Г, З + С.О.

Слайд 5 Механическая обработка Профилограммы образцов (сталь 20, отжиг)

Шлифование
Ra = 1,25

Механическая обработка Профилограммы образцов (сталь 20, отжиг)ШлифованиеRa = 1,25 мкмМеханическое полированиеRa

мкм

Механическое полирование
Ra = 0,31 мкм

Электролитическое полирование
Ra = 0,056 мкм


Слайд 6 Диаграмма растяжения для образцов диаметром 5 мм из отожженной

Диаграмма растяжения для образцов диаметром 5 мм из отожженной стали 20: 1

стали 20: 1 – шлифование; 2 –полирование;
3 –электролитическое

полирование

Результаты испытаний на растяжение, шероховатость поверхности и твердость образцов из отожженной стали 20 после различных видов обработки

Изломы разрывных образцов:
а – шлифование,
б – полирование,
в – электролитическое полирование

а б в


Слайд 7 Химико-термическая обработка. Цементация
Диаграмма растяжения образцов Ø 10 мм

Химико-термическая обработка. ЦементацияДиаграмма растяжения образцов Ø 10 мм из стали 20:

из стали 20: 1 – З+Н.О.; 2 –слой цементации

0,5 мм; 3 –1,0 мм; 4 – 1,5 мм; 5 – 2,0 мм;
6 – механически снятый слой

Результаты испытаний на растяжение образцов из стали 20 после цементации по различным режимам, закалки и низкого отпуска


Слайд 8 Образцы после испытаний на растяжение:
1 – без

Образцы после испытаний на растяжение: 1 – без цементации (З +

цементации (З + Н.О.); 2 – снятый слой; 3

– слой 0,5мм; 4 – 1,0 мм; 5 – 1,5 мм; 6 – 2,0 мм

Изломы разрывных образцов: а – без слоя, б – слой 0,5 мм, в –1 мм,
г –1,5 мм, д –2мм (×2,5)

а б в г д


Слайд 9 Зависимость временного сопротивления σв и ударной вязкости КСU

Зависимость временного сопротивления σв и ударной вязкости КСU от толщины слоя

от толщины слоя цементации h
а

б в г

Изломы ударных образцов: а, б – нет слоя; в, г слой – 2,0 мм


Слайд 10 Диаграммы растяжения образцов Ø 5 мм из стали

Диаграммы растяжения образцов Ø 5 мм из стали 40Х: 1 –

40Х: 1 – З+ВО; 2 –слой азотирования 0,08 мм;

3 – 0,25 мм; 4 –0,35 мм


Химико-термическая обработка. Азотирование


Слайд 11 Результаты испытаний на растяжение образцов из стали 40Х

Результаты испытаний на растяжение образцов из стали 40Х после азотирования по различным режимам

после азотирования по различным режимам


Слайд 12 Внешний вид образцов после испытаний на разрыв: 1

Внешний вид образцов после испытаний на разрыв: 1 – исходный; 2

– исходный; 2 – снятый слой; 3 – слой

0,08мм;
4 – 0,25мм, 5 –0,35мм

Изломы образцов:
а– исходный;
б – слой 0,08 мм;
в – 0,25 мм, г – 0,35 мм (×2,5)

а б в г

Микротрещины на поверхности образца с азотированным слоем 0,08мм (× 2)


Слайд 13 Обработка низкоэнергетическими ионами Ti
Кривые растяжения цилиндрических образцов Ø

Обработка низкоэнергетическими ионами TiКривые растяжения цилиндрических образцов Ø 5 мм из

5 мм из стали 20:
1 – отжиг; 2– отжиг

+ ИБ

Результаты испытаний на растяжение цилиндрических образцов из стали 20 после разной обработки


Слайд 14 Влияние ИБ на циклическую долговечность сталей

Влияние ИБ на циклическую долговечность сталей

Слайд 15 Диаграммы растяжения и результаты испытаний плоских образцов из

Диаграммы растяжения и результаты испытаний плоских образцов из отожжённой стали 20

отожжённой стали 20 до (1) и после (2) ионной

бомбардировки (ИБ)

Обработка низкоэнергетическими ионами Ti

Внешний вид образцов из отожжённой стали 20 до (1) и после (2) ИБ


Слайд 16 Эпиламирование
Внешний вид цилиндрических образцов Ø5 мм до (а,

ЭпиламированиеВнешний вид цилиндрических образцов Ø5 мм до (а, в) и после

в) и после (б, г) эпиламирования
Диаграммы растяжения для образцов

Ø5 мм из отожжённой стали 20 до (1) и после (2) эпиламирования

Слайд 17 Результаты испытаний на растяжение и внешний вид плоских

Результаты испытаний на растяжение и внешний вид плоских образцов из стали

образцов из стали 20 до (1) и после (2)

эпиламирования

Диаграммы растяжения для плоских образцов из отожжённой стали 20 до (1) и после (2) эпиламирования


Слайд 18 Профилограммы и поверхность образцов из стали отожженной стали

Профилограммы и поверхность образцов из стали отожженной стали 20: а –

20: а – шлифование; б - эпиламирование
а, × 3000


б, × 3000


Слайд 19 Микроструктура поверхностного слоя стали 20 до (а, в)

Микроструктура поверхностного слоя стали 20 до (а, в) и после ИБ

и после ИБ (б, г)

а, × 1000 б, × 1000

в , × 8000 (зерно 40 мкм) г, × 8000 (субзерно 500 нм)


Слайд 20 Измерение нанотвердости Распределение нанотвердости по глубине после ИБ

Измерение нанотвердости Распределение нанотвердости по глубине после ИБ (сталь 20, отжиг)Глубина проникновения, нмНановердость, ГПа

(сталь 20, отжиг)
Глубина проникновения, нм
Нановердость, ГПа


Слайд 21 Микрорентгеноспектральный анализ


Дифрактограммы и химический анализ

Микрорентгеноспектральный анализ Дифрактограммы и химический анализ образцов из стали 20: а

образцов из стали 20:
а – отжиг; б –

ИБ

а б


Слайд 22 Атомно-силовая микроскопия
Полирование
Полирование + ИБ

Атомно-силовая микроскопияПолированиеПолирование + ИБ

Слайд 23 Результаты испытаний стали 08кп (толщина 0,5 мм) на

Результаты испытаний стали 08кп (толщина 0,5 мм) на выдавливание по методу

выдавливание по методу Эриксена после ИБ

а б
Внешний вид образцов после испытаний: а – исходный; б – после ИБ

Слайд 24 Результаты испытаний стали 08кп (толщина 0,5 мм) на

Результаты испытаний стали 08кп (толщина 0,5 мм) на выдавливание по методу

выдавливание по методу Эриксена после эпиламирования
Образцы после испытаний на

выдавливание по методу Эриксена:
а – сталь 20 (отжиг); б – сталь 20 после эпиламирования

а б


Слайд 25 Практическое значение полученных результатов

Практическое значение полученных результатов

Слайд 26 Научная новизна полученных результатов :

1. Впервые установлено, что

Научная новизна полученных результатов :1. Впервые установлено, что характер и величина

характер и величина эффекта изменения свойств при поверхностном воздействии

зависят, в основном, от трех факторов – генезиса поверхностного слоя, его толщины по отношению к площади сечения и соотношения площади поверхности S к объему изделия V.
2. Впервые прямыми экспериментами с использованием сканирующей электронной, атомно-силовой микроскопии и измерения нанотвердости установлено, что при ИБ низкоэнергетическими ионами на поверхности изделия реализуются два процесса – залечивание дефектов и формирование модифицированного слоя толщиной менее 1 мкм, сочетающего субмикрокристаллические и нанокристаллические элементы структуры. Именно этот слой определяет поведение изделия при деформации и его свойства, тогда как механические характеристики сердцевины после ИБ не изменяются.
3. Изделие после такой обработки следует рассматривать как такое, которое изготовлено из композиционного материала – массивной сердцевины и поверхностного слоя толщиной меньше 1 мкм, который обладает большей деформационной способностью. При деформировании такого тела как одного целого для снижения напряжений, которые возникают в связи с различной деформацией, необходима аккомодация на границе раздела слоев, которая происходит путем проскальзывания субмикроструктурных элементов и ротационных мод.
4. Впервые показано, что после ИБ при S/V меньше единицы превалирует эффект упрочнения при сохранении пластичности. Если S/V больше единицы (плоские тонкое образцы), проявляется эффект пластификации при повышенной прочности. Зависимость эффекта от S/V ранее не была известна. Возможность такого существенного увеличения пластичности после ИБ открыта впервые.
5. Впервые установлено, что ЭП, залечивая поверхностные дефекты, значительно повышает пластичность тонколистовых сталей, но при этом наблюдается небольшое снижение границы текучести. Сопоставление этих данных с данными о влиянии ИБ свидетельствует, что одно залечивание дефектов не приводит к упрочнению.


  • Имя файла: rol-poverhnostnogo-sloya-v-deformatsionnom-povedenii-povyshenii-tehnologicheskih-harakteristik-materialov.pptx
  • Количество просмотров: 109
  • Количество скачиваний: 0