|
пропускание импульса тока тормозит процесс распространения трещин в реальных твердых телах, если имеется концентрация электромагнитных и тепловых областей. Таким образом, подтверждено существенное влияние высокоэнергстического импульса на пластичность и прочность токопроводящих материалов. Цикл нанесения единичной порции расплава при ЭЛАНП длится менее 10 мс. За это время происходит разогрев, расплавление и затвердевание наносимого материала. Поскольку толщина слоя расплава на поверхности обычно массивно упрочняемой детали или инструмента при этом не превышает 50 мкм, скорость охлаждения его больше 105...106 К/с. При ЭЛАН высокие скорости охлаждения достигаются в результате высоких степеней переохлаждения, вызванных незначительностью объема материала расплавляемого и переносимого при единичном искровом разряде, по сравнению с объемом основы. Это позволяет использовать метод ЭЛАНП для получения слоев с микрокристаллическими метастабильными фазами аморфной и наноструктурой [212,213, 218, 220-222]. 2.3 Использование метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза при изготовлении электродных материалов для ЭИЛ Все больше в науке и технике находит метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) [204, 223,-226]. Электродные материалы получали на установке, созданной ИСМАН СССР (г. Черноголовка) [223, 224] рис. 2.3, которая позволяет получать длинномерные изделия. Процесс СВС экструзии [244, 245] сопровождается горением экзотермической смеси исходных компонентов и сдвиговым деформированием горячих продуктов синтеза [224, 225]. Способ этот обеспечивает синтез материала и получение изделий в одной установке и соединяет в себе достоинства как экструзии (возможность получения изделий нужного профиля с минимальной последующей обработкой), так и другие 66 |
скорость охлаждения достаточно высока, но не превышает критического значения, материал имеет ультрамелкодисперсную структуру. При ЭЛАН высокие скорости охлаждения достигаются в результате высоких степеней переохлаждения, вызванных незначительностью объема материала, расплавляемого и переносимого при единичном искровом разряде, по сравнению с объемом подложки. Таким образом, можно полагать, что высокая скорость охлаждения при практически одновременной интенсивной пластической деформации должна способствовать образованию ультрамелкодисперсной фрагментированной, а возможно, и нанокристаллической структуры материала. Открытие объемно-аморфизирующихся металлических сплавов [50, 59] в сочетании с их последующей термической обработкой позволяет легко получать наноструктурные и квазикристаллические массивные материалы, а также покрытия для различных областей техники. При получении наноструктурного состояния из объемноаморфизирующихся металлических сплавов подтверждена основополагающая идея синергетики (по сценарию И.Р. Пригожина) о том, что иерархия структур в физических системах подобна иерархии в биосистемах. Многочисленные физические и модельные эксперименты, проведенные в ИХ ГТ РАН, ИФМ УРО РАН, МГУ, ИХР РАН, ИГЕМ РАН, ИПСМ РАН, ВГУ, Полоцком университете (Беларусь); Национальном университете (Украина) и др., позволили усовершенствовать парадигмы управления свойствами гетерогенных материалов путем введения в них интеллектуальных фаз. В НЦ РИА разработана новая парадигма «синергетика объемного наноструктурирования метастабильных материалов», учитывающая процессы самоорганизации нанофаз в условиях проявления ими квантовых свойств, обеспечивающих прорыв в такой важной инновационной сфере, как получение сплавов с наперед заданными свойствами. В ФГУП ОМО им. И.И. Баранова методом моделирования эволюции процесса кристаллизации (путем введения ультрадисперсных порошков в 24 81 атмосферного давления, температуры окружающей среды, запыленности помещения, площади электродов и др. Эффективность процесса ЭЛ АН обусловлена рядом факторов, главными из которых являются: л технологические: высокая производительность (до 6 см /мин), низкая себестоимость (в качестве электродов можно использовать порошковые отходы легированного инструмента и др.), возможность прогнозирования микротвердости и шероховатости поверхностного слоя; физико-химические: получение дислокационных структур; заданного элементного состава поверхностного слоя; электропластичности [178J при деформировании и воздействии высокоэнергетического электромагнитного поля (ЭМП). В работе [178] показано, что при использовании ЭМП с плотностью тока 1~105 А/см2, удельной энергией импульса тока Е»109 Дж/м3 и длительностью импульса 100 мкс усилие деформирования в режиме релаксации снижается на 25...30%, а скорость деформирования при ползучести увеличивается в несколько раз. Также известно, что в электропроводящем материале, имеющем трещину, пропускание импульса тока тормозит процесс распространения трещин в реальных твердых телах, если имеется концентрация электромагнитных и тепловых областей. Таким образом, подтверждено * существенное влияние высокоэнергетического импульса на пластичность и прочность токопроводящих материалов. Цикл нанесения единичной порции расплава при ЭЛАНП длится менее 10 мс. За это время происходит разогрев, расплавление и затвердевание наносимого материала. Поскольку толщина слоя расплава на поверхности обычно массивно упрочняемой детали или инструмента при этом не превышает 50 мкм, скорость охлаждения его больше 105_____10f’ К/с. При ЭЛАН высокие скорости охлаждения достигаются в результате высоких степеней переохлаждения, вызванных незначительностью объема материала расплавляемого и переносимого при единичном искровом рггзряде, по |