Введение
Список сокращений и условных обозначений 13
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1. Основы обработки трением с перемешиванием (ОТП) 14
1.1.1. Принципиальная схема 14
112. Преимущества метода 15
1.1.3. Служебные свойства обработанных материалов 16
114. Практическое применение 17
115. Потребность в более глубоком понимании процесса 18
1.1. Особенности пластического течения 19
12.1 Температура внутри зоны обработки 19
12.2. Исследование пластического течения методом сварки разнородных материалов 21
12.3. Исследование пластического течения методом трассеров 22
12.4. Компьютерное моделирование 23
12.5. Текстурный анализ 24
1.3. Особенности формирования структуры 25
1.3.1. Макроструктура 25
13.2. Частицы вторичных фаз 27
13.3. Микроструктура 28
1.4. Мотивация данного исследования 30
1.4.1. Ограниченность современных представлений о пластическом течении и эволюции микроструктуры в ходе ОТП. 30
14.2. Постановка цели и задач исследования 32
ГЛАВА 2. Материал и методика исследований 34
2.1. Материалы исследований 34
2.2. Методика ОТП 35
2.3. Методики изучения процесса эволюции микроструктуры 37
2.4. Ориентационная микроскопия (EBSD анализ) 39
2.5.Анализ спектра разориентировок на основе удельной поверхности границ. 41
2.6. Выявление рекристаллизованной структуры посредством EBSD 44
ГЛАВА 3. Особенности пластического течения при ОТП 48
3.1. Предварительный анализ 48
3.2. Текстура в деформационной зоне перед сварочным инструментом 50
3.3. Текстура в зоне перемешивания 53
3.4. Выводы по главе 56
ГЛАВА 4. Типичные текстуры, формирующиеся при ОТП 57
4.1. Идеальные текстуры простого сдвига 58
4.2. ГЦК-металлы с высокой ЭДУ 60
4.3. ГЦК-металлы с умеренной ЭДУ 62
4.4. ГЦК-металлы с низкой ЭДУ 63
4.5. ОЦК-металлы 64
4.6. ГПУ-металлы 65
4.7. Текстура рекристаллизации 68
4.8. Выводы по главе 71
ГЛАВА 5. Фрагментация микроструктуры при отп кубических металлов с высокой ЭДУ 72
5.1. Общие закономерности эволюции микроструктуры 72
5.1.1. Начальный этап пластического течения 73
5.1.2. Диапазон умеренных деформаций 74
5.13. Микроструктура в непосредственной близости от зоны перемешивания
5.2. Плоскости залегания границ деформационного происхождения... 77
5.2.1. Макроскопическое выравнивание границ 78
5.2.2. Кристаллографическое выравнивание границ 79
5.3. Зона перемешивания 81
5.3.1. Морфология микроструктуры и размер зерен 81
5.3.2. Спектр разориентировок 83
5.4. Выводы по главе 86
ГЛАВА 6. Влияние температуры обработки на формирование микроструктуры в гцк металлах с высокой ЭДУ 87
6.1. Микроструктура в зоне перемешивания
6.2. Эволюция микроструктуры при низких температурах 89
6.3. Эволюция микроструктуры при высоких температурах 91
6.4. Текстура в зоне перемешивания 93
6.5. Прочность материала в зоне перемешивания 95
6.6. Выводы по главе 96
ГЛАВА 7. Прерывистая рекристаллизация при отп гцк металлов с низкой ЭДУ 98
7.1. Общие закономерности эволюции микроструктуры 98
7.1.1. Начальный этап пластического течения 100
7.1.2. Диапазон умеренных деформаций 102
7.1.3. Диапазон больших деформаций 103
7.2. Микроструктра в зоне перемешивания 105
7.2.1. Общая характеризация 105
7.2.2. Разделение микроструктуры на рекристаллизованную и деформированную составляющие 106
7.3. Выводы по главе 110
ГЛАВА 8. Влияние температуры обработки на формирование микроструктуры в гцк металлах с низкой ЭДУ 112
8.1. Микроструктура в зоне перемешивания ,.
8.2. Эволюция микроструктуры при низких температурах 114
8.3. Эволюция микроструктуры при высоких температурах 117
8.4. Текстура в зоне перемешивания 119
8.5. Прочность материала в зоне перемешивания 120
8.6. Выводы по главе 121
ГЛАВА 9. Переход от фрагментации к прерывистой рекристаллизации при отп гцк металлов с промежуточной величиной ЭДУ 123
9.1. Микроструктура в зоне перемешивания 124
9.2. Эволюция микроструктуры при низких температурах 126
9.3. Эволюция микроструктуры при высоких температурах
9.3.1. Микроструктурные изменения перед сварочным инструментом 130
9.3.2. Микроструктурные изменения позади сварочного инструмента 9.4. Текстура в зоне перемешивания 134
9.5. Прочность материала в зоне перемешивания 135
9.6. Выводы по главе 137
ГЛАВА 10. Специфический характер эволюции микроструктуры при отп гексагональных металлов 138
10.1. Макроструктура 139
10.2. Микроструктура, текстура и спектр разориентировок 140
10.3 Эволюция микроструктуры при высоких температурах 145
10.3.1. Микроструктурные изменения впереди сварочного инструмента. 145
10.3.2. Микроструктурные изменения позади сварочного инструмента...
10.4 Эволюция микроструктуры при низких температурах 152
10.5 Выводы по главе 157
ГЛАВА 11. Фазовое превращение при отп титанового сплава TJ-6AI-4V 159
11.1. Ориентационное соотношение между аир фазами 159
11.1.1. Морфология микроструктуры 159
11.1.2. Кристаллографические ориентировки смежных аир частиц 160
11.1.3. Спектр разориентировок в а фазе 162
11.2. Реконструкция зеренной структуры р фазы 165
11.2.1. Формулировка проблемы 165
11.2.2. Методика реконструкции 166
11.2.3. Анализ реконструированной р структуры 167
11.3. Кристаллографическая текстура в р фазе 170
11.3.1. Формулировка проблемы 170
11.3.2. Методика оценки текстуры высокотемпературной р фазы 171
11.3.3. Текстурный анализ 172
11.4. Выводы по главе 173
ГЛАВА 12. Мартенситное превращение при отп феррито мартенситных сталей 176
12.1. Микроструктура в зоне обработки 176
12.2. Кристаллографический анализ мартенсита 179
12.3. Анализ кристаллографической текстуры в аустенитной фазе 183
12.4. Анализ зеренной структуры аустенита 184
12.5. Изменение химического состава материала в ходе ОТП 187
12.6. Выводы по главе 188
ГЛАВА 13. Корреляция между микроструктурой и аномальным ростом зерен в материалах, подвергнутых ОТП 190
13.1. Теоретические основы аномального роста зерен 191
13.2. Предварительный анализ аномального роста зерен в зоне обработки 192
13.3. Неоднородность зеренной структуры в зоне обработки 193
13.4. Распределение частиц вторичных фаз в зоне перемешивания 197
13.5. Анализ термостабильности 198
13.6. Выводы по главе 200
ГЛАВА 14. Кристаллографическая текстура, формируемая в ходе аномального роста зерен 201
14.1. EBSD анализ аномального роста зерен 201
14.2. Текстурный анализ 202
14.3. Выводы по главе 204
Заключение 205
Список литературы
