FOLLOW US ON
+7 (495) 374-04-01
Отраслевые решения

Наномеханические исследования для применения в атомной промышленности

Дисперсионно-упрочненные оксидами сплавы (Oxide dispersion-strengthened alloy (ODS), англ.) характеризуются высокой стойкостью к ползучести при высоких температурах, малым разбуханием под воздействием ионизирующего излучения. Благодаря выдающимся свойствам таких сплавы используются при изготовлении работающих при высоких температурах лопаток турбин, трубок теплообменников, космических аппаратов и т.д.

Для упрочнения сплава в него вводится специальным образом подобранные частицы. Степень упрочнения, при этом, значительно зависит от размера частиц (~10 — 30нм) и размера зерен в матрице (~1 мкм). Диспергированные частицы оксидных материалов управляют ростом зерен при повышении температуры. В этой связи, движение дислокаций блокируется на границах между частицами и матрицей, тем самым, повышая предел текучести материала.

.Кривые нагружения

Кривые нагружения/разгружения исследуемого сплава. При неизменном усилии воздействия с ростом температуры наблюдается увеличение глубины внедрения наконечника, что указывает на снижение механической твердости материала.

Исследование механических свойств проводилось при различных температурах от комнатной до 700°C с помощью высокотемпературного модуля xSol® 800 интегрированного в сканирующий наноиндентор TI 950 TriboIndenter®. В качестве элемента нагружения использовался алмазный зонд с пирамидой Берковича. Для предотвращения активного окисления поверхности кислородом из воздуха в зону проведения измерений непрерывно подавалась газовая смесь из водорода (5%) и азота (95%).

Предел текучести и твердость

Предел ползучести и твердость исследуемого сплава в зависимости от температуры поверхности

Основные прочностные показатели сплавов могут быть измерены по результатам наноиндентирования. С увеличением температуры материала наблюдается развитие ползучести. Продемонстрированно, что с помощью индентирования так же возможно индентифицировать два различных механизма, ответственных за процесс развития деформации. Полный вариант исследования доступен для скачивания по ссылке.