КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-23-01165
НазваниеИсследование влияния интенсивной пластической деформации на границы зерен в сплавах Ni-Cu с использованием сканирующей туннельной микроскопии и мессбауэровской спектроскопии (57Co)
Руководитель Осинников Егор Вячеславович, канд. физ.-мат. наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл
Конкурс №118 - Конкурс на получение грантов РНФ по мероприятию «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» приоритетного направления деятельности Российского научного фонда «Поддержка проведения научных исследований и развития научных коллективов, занимающих лидирующие позиции в определенных областях науки»
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-603 - Фундаментальные основы создания новых металлических, керамических и композиционных материалов
Ключевые слова Границы зерен, интенсивная пластическая деформация; сплавы Ni-Cu; сканирующая туннельная микроскопия, эмиссионная мессбауэровская спектроскопия, наноструктурирование
Код ГРНТИ29.19.22
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Актуальность исследования.
Современные промышленные и инженерные приложения предъявляют повышенные требования к механическим и функциональным характеристикам конструкционных материалов. В этой связи особый интерес представляют методы интенсивной пластической деформации (ИПД), позволяющие формировать ультрамелкозернистые и наноструктурированные состояния с уникальным сочетанием прочности и пластичности.
Сплавы Ni-Cu являются перспективными материалами для применения в судостроении, химической промышленности, энергетике и медицине благодаря оптимальному сочетанию коррозионной стойкости, теплопроводности и механических свойств. Ключевым фактором, определяющим их эксплуатационные характеристики, выступает состояние границ зерен (ГЗ), формируемое в процессе пластической деформации. Однако остаются недостаточно изученными следующие особенности:
• атомно-структурные изменения границ зерен при ИПД;
• взаимосвязь между параметрами деформации и локальными свойствами материала;
• влияние деформационных воздействий на электронную структуру вблизи границ зерен.
Применение комплекса современных экспериментальных методов, включающего сканирующую туннельную микроскопию (СТМ) и мессбауэровскую спектроскопию на изотопе Co-57, позволит получить принципиально новые данные о перестройке атомной и электронной структуры вблизи границ зерен под действием ИПД. Полученные результаты будут иметь фундаментальное значение для понимания механизмов упрочнения и открывают перспективы для целенаправленного проектирования материалов с заданными свойствами.
Научная новизна.
1. Будет выполнено системное исследование влияния ИПД на атомную и электронную структуру границ зерен в сплавах Ni-Cu с использованием комплекса методов высокого пространственного и энергетического разрешения (СТМ и мессбауэровская спектроскопия с использованием 57Co).
2. Будут установлены количественные корреляции между параметрами деформационного воздействия, структурным состоянием границ зерен и механическими характеристиками материала.
Результаты проекта внесут существенный вклад в развитие физики прочности и пластичности металлических материалов, а также будут иметь практическое значение для совершенствования технологий обработки сплавов Ni-Cu и родственных систем.
Ожидаемые результаты
В соответствии с выбранной целью и сформулированными проблемами в проекте предполагается решить следующие задачи.
1. Количественно охарактеризовать свойства неравновесных границ зерен в сплавах системы Ni-Cu, полученных интенсивной пластической деформацией, используя сочетание различных методов исследования (эмиссионная мессбауэровская спектроскопия, туннельная сканирующая микроскопия).
2. Проанализировать связь между режимами интенсивной пластической деформации, состоянием границ зерен и долями границ зерен различных типов.
Научная значимость этих результатов заключается в том, что онт направлены на изучение малоисследованных аспектов влияния интенсивной пластической деформации (ИПД) на эволюцию границ зерен в сплавах Ni-Cu. Поскольку механизмы этих процессов до сих пор остаются не до конца ясными, полученные данные позволят углубить понимание структурных изменений и выйти на мировой уровень исследований в области ультрамелкозернистых материалов.
Практическая значимость работы связана с возможностью целенаправленного управления свойствами сплавов Ni-Cu за счёт зернограничной инженерии. Использование сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и мессбауэровской спектроскопии (57Co) позволит получить уникальные данные о локальной атомной структуре и дефектах границ зерен, что в перспективе может быть использовано для оптимизации механических и функциональных характеристик материалов, обработанных ИПД.