Вплив внутрішніх факторів на механічні властивості металів і сплавів

Abstract

UK: Мета дослідження − розроблення методики комплексного впливу внутрішніх чинників отримання необхідних властивостей металевих виробів. Показати на прикладі макроструктури, що не лише кількісний, а й якісний характер впливу зміни досліджуваного внутрішнього фактора може помітно змінюватись залежно від рівня постійних значень інших внутрішніх факторів. Методика. Використання методик та впливу різних факторів на комплекс механічних властивостей, необхідних у цих умовах властивостей металевих виробів. Аналітична методика аналізу масиву даних залежності механічних властивостей від внутрішніх факторів за літературними джерелами та даними, отриманими авторами статті. Результати. Методика підбору різних внутрішніх факторів для отримання механічних властивостей різноманітних виробів. Показано, що параметри структурного стану пов’язані з типом та характером розподілу атомів речовини одночасно у трьох видах внутрішнього простору об'єкта: геометричному, енергетичному та хімічному (концентраційному). Наукова новизна. Інформація про механічні властивості об'єкта, що реалізується як специфічні реакції на зовнішні впливи, а також інформація про можливі перетворення структурного стану об'єкта шляхом фазових та структурних перетворень за специфічного енергоінформаційного впливу. При цьому розроблена методика обов'язково включає врахування рівня складності структурної обробки для одержання заданих механічних властивостей металевих виробів. Практична значимість. Використання розробленої методики підвищить експлуатаційну надійність металевих виробів. Показано, что «розмірне» тлумачення макроструктури не відображає одну з головних її властивостей, пов'язаних із походженням (генезою): практичною відсутністю впливу термічної обробки на критичну більшість параметрів макроструктури. Показано, що істотний вплив параметри макроструктури здійснюють на пластичність і опір руйнуванню як в'язкому, так і крихкому. Зі збільшенням індексу забрудненості Iз характеристики пластичності та опору руйнуванню зменшуються. Інтенсивність падіння цих властивостей за однакових значень Iз помітно залежить від значень характеристик самих неметалевих включень, перелічених вище. Так, із переходом від включень глобулярної форми до включень нерівноважної форми, зі збільшенням кривизни поверхні розділу «включення − матриця», від пластичних, деформованих включень до крихких, недеформованих негативний вплив цього параметра макроструктури на пластичність та опір руйнуванню посилюється.

EN: Purpose of research. Development of a methods for the internal factors complex influence on obtaining the required properties of metal products. To show, using the example of macrostructure, that not only the quantitative but also the qualitative nature of change impact in the studied internal factor can vary markedly, depending on the constant values level of the other internal factors. Methodology. The use of influencing various factors methods on the complex of mechanical properties required in these conditions for metal products. Analytical method of the data array analyses for the dependence of mechanical properties on internal factors according to literature sources and data obtained by the authors of the article. Results. Method of various internal factors selecting to obtain the required mechanical properties of various products. It is shown that the parameters of structural state are connected with the type and nature of substance atoms distribution in three types of object internal space simultaneously: geometrical, energetic and chemical (concentration). Scientific novelty. Information on the mechanical properties of the object, which is realized as specific reactions to external influences. Information on possible transformations of the object structural state by way of phase and structural transformations under specific energy-information impact. At the same time, the developed method necessarily includes consideration of the structural complexity level in order to obtain the specified mechanical properties of the metal products. Practical significance. Using the developed metod to improve the operational reliability of metal products during their operation. It is shown that the “dimensional” interpretation of the macrostructure does not reflect one of its main properties related to the origin (genesis): the practical absence of the heat treatment impact on the critical majority of macrostructure parameters. For practical applications, it is shown that macrostructure parameters have a significant influence on ductility and resistance to both ductile and brittle fracture. As the contamination index Ic increases, the ductility and fracture resistance characteristics decrease. The intensity of the fall in these properties at the same values of Ic is significantly depended on the characteristics values of the most nonmetallic inclusions listed above. So, the negative impact of this macrostructure parameter on plasticity and resistance to fracture increases with the transition from globular form inclusions to nonequilibrium form inclusions, with increasing curvature of the surface of the section “inclusions – matrix”, from plastic, deformed inclusions to brittle and undeformed inclusions.