Эволюция структуры конструкционных материалов в условиях высокоскоростных воздействий

Дата, время: 02 июня 2021 г., в 11.00
Докладчик: Батаев Иван Анатольевич, заведующий лабораторией «Физико-химические технологии и функциональные материалы» Новосибирского государственного технического университета

Тема: «Эволюция структуры конструкционных материалов в условиях высокоскоростных воздействий».

Аннотация

В докладе представлен краткий обзор научных исследований, выполняемых коллективом лаборатории ФХТиФМ НГТУ. В частности, коротко рассматриваются работы, связанные с исследованием структуры материалов в условиях сварки взрывом. Основная часть доклада посвящена применению дифракции синхротронного рентгеновского излучения для анализа дислокационной структуры материалов, подвергнутых различным методам пластической деформации (трению, прокатке, высокоскоростному соударению).

Современные методы профильного анализа, которые в иностранной литературе часто называют модифицированными методами Вильямсона-Холла и Уоррена-Авербаха, позволяют достаточно точно учесть вклад дислокаций в изменение формы профилей рентгеновских пиков. Их использование позволяет получать данные о плотности дислокаций, их векторах Бюргерса, их пространственном распределении и других параметрах микроструктуры материалов. Получая дифракционные картины с использованием синхротронного рентгеновского излучения in situ или operando (т.е. в процессе эксперимента или эксплуатации) возможно анализировать эволюцию дислокационной структуры материалов при реализации различных процессов внешнего воздействия. В частности, коллективом НГТУ был разработан уникальный подход по оценке микроструктурного состояния материалов в процессе трения.

Эффективным методом для оценки микроструктурного состояния является сочетание различных методов компьютерного моделирования микроструктуры и сравнение полученных предсказаний с результатами рентгеноструктурного анализа. В докладе представлен пример подобного сравнительного анализа для титанового сплава, подвергнутого деформации и нагреву.

В докладе также коротко описываются цели, задачи и текущее состояние комплекса станций для исследования конструкционных материалов на синхротроне СКИФ. 

 

С результатами проведенных исследований можно ознакомиться в следующих работах.

 

По сварке взрывом:

[1] I. Bataev, S. Tanaka, Q. Zhou, D. Lazurenko, A.J. Junior, A. Bataev, K. Hokamoto, A. Mori, P. Chen. / Towards better understanding of explosive welding by combination of numerical simulation and experimental study // Materials & Design.– 2019.–. – P. 107649.– doi: 10.1016/j.matdes.2019.107649

[2] I.A. Bataev, D.V. Lazurenko, S. Tanaka, K. Hokamoto, A.A. Bataev, Y. Guo, A.M. Jorge. / High cooling rates and metastable phases at the interfaces of explosively welded materials // Acta Materialia.– 2017.– 135. – P. 277-289.– doi: 10.1016/j.actamat.2017.06.038

 

По применению профильного анализа для исследования дислокационной структуры материалов в процессе пластической деформации:

[3] I.V. Ivanov, D.V. Lazurenko, A. Stark, F. Pyczak, A. Thömmes, I.A. Bataev. / Application of Different Diffraction Peak Profile Analysis Methods to Study the Structure Evolution of Cold-Rolled Hexagonal α-Titanium // Metals and Materials International.– 2020.– 26(1). – P. 83-93.– doi: 10.1007/s12540-019-00309-z

[4] I.V. Ivanov, K.I. Emurlaev, D.V. Lazurenko, A. Stark, I.A. Bataev. / Rearrangements of dislocations during continuous heating of deformed β-TiNb alloy observed by in-situ synchrotron X-ray diffraction // Materials Characterization.– 2020.– 166. – P.– doi: 10.1016/j.matchar.2020.110403

[5] K.I. Emurlaev, I.A. Bataev, V.G. Burov, D.V. Lazurenko, M. Rosenthal, M. Burghammer, I.V. Ivanov, A.A. Ruktuev, D.A. Ivanov, A.A. Bataev. / Structural Evolution of Martensitic Steel During Dry Sliding Friction Studied with Synchrotron Radiation // Journal of Nondestructive Evaluation.– 2020.– 39(3). – P.– doi: 10.1007/s10921-020-00713-1

[6] I.A. Bataev, D.V. Lazurenko, A.A. Bataev, V.G. Burov, I.V. Ivanov, K.I. Emurlaev, A.I. Smirnov, M. Rosenthal, M. Burghammer, D.A. Ivanov, K. Georgarakis, A.A. Ruktuev, T.S. Ogneva, A.M.J. Jorge. / A novel operando approach to analyze the structural evolution of metallic materials during friction with application of synchrotron radiation // Acta Materialia.– 2020.– 196. – P. 355-369.– doi: 10.1016/j.actamat.2020.06.049

By | 2021-06-01T11:44:02+00:00 June 1st, 2021|Семинары|0 Comments