Вакансії як легувальний елемент у металах

Abstract

UK: Мета дослідження − вивчення і розроблення способів нового виду екологічно чистого легування металів контрольованою нерівноважною концентрацією вакансій. Методика. Системний аналіз способів легування металів нерівноважною концентрацією вакансій і механізмів впливу цього легування на структуру і властивості металів. Результати. Розроблено теоретичні основи легування нерівноважною концентрацією вакансій шляхом вакансійного гарту, гідростатичного стиснення, циклічної деформації, спеціальної деформаційно-термічної обробки за типом швидкісного рекристалізаційного відпалу холоднодеформованого металу, а також комбінацією зазначених методів. Наукова новизна. Визначено процеси, внаслідок яких відбувається взаємодія вакансій з рухомими дислокаціями, що істотно змінюює траєкторії руху дислокацій і формує дислокаційну субструктуру з особливими квазірівноважними межами, близькими за властивостями до меж, що формуються під час високотемпературної термомеханічної обробки. Практична значимість. Вказано принципи регламентації параметрів вакансійного легування, що забезпечують його ефективність і контрольовані параметри способів легування.

RU: Цель исследования − изучение и разработка способов нового вида экологически чистого легирования металлов контролируемой неравновесной концентрацией вакансий. Методика. Системный анализ способов легирования металлов неравновесной концентрацией вакансий и механизмов влияния этого легирования на структуру и свойства металлов. Результаты. Разработаны теоретические основы легирования неравновесной концентрацией вакансий путем вакансионной закалки, гидростатического сжатия, циклической деформации, специальной деформационно-термической обработки по типу скоростного рекристаллизационного отжига холоднодеформированного металла, а также комбинацией указанных методов. Научная новизна. Определены процессы, в результате которых происходит взаимодействие вакансий с подвижными дислокациями, что существенно изменяет траектории движения дислокаций и формирует дислокационную субструктуру с особыми квазиравновесными границами, близкими по свойствам к границам, которые формируются при высокотемпературной термомеханической обработке. Практическая значимость. Указаны принципы регламентации параметров вакансионного легирования, обеспечивающие его эффективность и контролируемые параметры способов легирования.

EN: The study and development of methods for a new type of environmentally friendly alloying of metals with a controlled nonequilibrium concentration of vacancies. Methodology. System analysis of methods of alloying metals with a nonequilibrium concentration of vacancies and the mechanisms of the influence of this alloying on the structure and properties of metals. Results. The theoretical foundations of doping with a nonequilibrium concentration of vacancies by means of vacancy hardening, hydrostatic compression, cyclic deformation, special deformation-heat treatment according to the type of high-speed recrystallization annealing of cold-deformed metal, as well as a combination of these methods are developed. Originality. The processes that result in the interaction of vacancies with moving dislocations, which significantly changes the trajectories of the dislocations and forms a dislocation substructure with special quasi-equilibrium boundaries that are close in properties to the boundaries formed during high-temperature thermomechanical processing. Practical value. The principles of regulating the parameters of vacancy doping, ensuring its effectiveness and the controlled parameters of doping methods, are indicated.