Wydawnictwa nie prowadzą sprzedaży książek z serii "Rozprawy Monografie". Zainteresowanych prosimy o kontakt z ich autorami.
Stopy magnezu są coraz częściej wykorzystywane w przemyśle ze względu na swoje właściwości, w szczególności małą gęstość i dobre własności mechaniczne. Materiały te znajdują zastosowanie w branżach motoryzacyjnej i lotniczej, ponieważ pozwalają ograniczyć ciężar pojazdów, zużycie paliw i emisję CO2. Równolegle pojawiają się nowe obszary wykorzystania stopów magnezu. Przykładowo stosuje się je w medycynie do produkcji biodegradowalnych protez, ponieważ mają doskonałą biozgodność i odpowiednią odporność korozyjną. Inny obszar zastosowania stopów magnezu to energetyka, gdzie można używać ich do magazynowania wodoru dla ogniw paliwowych. Niektóre cechy stopów magnezu ograniczają możliwości ich zastosowania. Jako przykład można podać anizotropię własności mechanicznych limitującą przeróbkę plastyczną tych materiałów. Ponieważ magnez należy do metali o strukturze heksagonalnej, to podobnie jak inne metale z tej grupy (Zn, Ti, Zr) charakteryzuje się dużą różnicą w wartościach krytycznego naprężenia ścinającego dla różnych systemów poślizgu. Inne przykłady anizotropii własności to duża różnica dyfuzji i szybkości korozji wzdłuż określonych kierunków krystalograficznych. W materiałach polikrystalicznych na anizotropię własności mechanicznych istotnie wpływa tekstura krystalograficzna materiału. Szczególnie jest to widoczne w stopach magnezu poddanych przeróbce plastycznej, gdzie powstaje tekstura krystalograficzna o intensywnych składowych. Powstała tekstura krystalograficzna zmniejsza odkształcalność stopów magnezu oraz zwiększa anizotropię własności wytrzymałościowych i korozyjnych. Mechanizmy ewolucji tekstury krystalograficznej w stopach magnezu wciąż nie są do końca poznane i stanowią ważny obiekt badań w ostatnim czasie. Znajomość tych mechanizmów w metalach heksagonalnych jest niezwykle istotna ze względu na konieczność redukcji dużej anizotropii własności mechanicznych. Wyniki eksperymentalne dostarczają dużych ilości danych, które pozwalają formułować nowe hipotezy, a dzięki modelom matematycznym i symulacjom komputerowym można je weryfikować i głębiej zrozumieć omawiane zjawiska. W monografii przedstawiono nowy model ewolucji tekstury krystalograficznej stworzony na bazie modeli visco-plastic self-consistent oraz cellular automaton. W przedstawionym modelowaniu zastosowano unikatowe podejście do ewolucji tekstury krystalograficznej w stopach metali odkształcanych na gorąco i może być ono z powodzeniem stosowane do opisu procesów zachodzących w metalach podczas przeróbki plastycznej. Opracowany model uwzględnia wartości krytycznego naprężenia ścinającego dla poszczególnych systemów poślizgu, parametry umocnienia, procesy zarodkowania i rozrostu ziarna. Pozwala określić ewolucję głównych składowych tekstury krystalograficznej, gęstości dyslokacji, wielkości ziarna oraz dezorientację struktury. Dzięki przedstawionemu modelowi możliwe jest śledzenie procesów ciągłej i nieciągłej dynamicznej rekrystalizacji. Rezultaty modelowania porównano z eksperymentalnie uzyskanymi danymi strukturalnymi. Za pomocą przedstawionego modelu będzie można projektować procesy przeróbki plastycznej na gorąco metali o strukturze heksagonalnej w taki sposób, aby powstała struktura materiału miała pożądane składowe tekstury krystalograficznej. Właściwy dobór warunków procesów przeróbki plastycznej umożliwi zredukowanie dużej anizotropii własności mechanicznych stopów magnezu.
- Contents
-
Streszczenie 7
Summary 9
Wykaz najważniejszych stosowanych oznaczeń 11
1. Składowe tekstury krystalograficznej w stopach magnezu 13
1.1. Mechanizmy deformacji w metalach o strukturze heksagonalnej 13
1.2. Procesy zdrowienia i rekrystalizacji w metalach 15
1.3. Opis składowych tekstury krystalograficznej w metalach o strukturze heksagonalnej 19
1.4. Składowe tekstury krystalograficznej w stopach Mg 28
1.4.1. Składowe formujące się podczas przeróbki plastycznej 28
1.4.2. Składowe formujące się podczas rekrystalizacji 33
1.4.3. Składowe formujące się podczas przeróbki plastycznej na gorąco 36
1.5. Modele opisujące ewolucję tekstury krystalograficznej w trakcie odkształcenia 39
1.6. Zastosowania modeli ewolucji tekstury krystalograficznej w metalach 42
2. Modelowanie struktury metali 48
2.1. Model visco-plastic self-consistent 48
2.2. Model cellular automaton 49
2.3. Model vspc+CA 53
3. Badania własne 57
3.1. Badane warianty materiałowe 57
3.2. Modelowanie 59
4. Wyniki badań eksperymentalnych 64
4.1. Modelowanie tekstury krystalograficznej podczas wyciskania 64
4.2. Modelowanie tekstury krystalograficznej podczas walcowania 66
4.3. Ewolucja tekstury krystalograficznej podczas wyciskania Mg i jego stopów 69
4.4. Ewolucja tekstury krystalograficznej w trakcie walcowania Mg i jego stopów 72
4.5. Modelowanie ewolucji tekstury krystalograficznej z użyciem modelu vpsc+CA 74
4.6. Symulacje ewolucji mikrostruktury modelem vpsc+CA 76
5. Analiza wyników 79
5.1. Formowanie się tekstury krystalograficznej w Mg i jego stopach podczas wyciskania 79
5.2. Formowanie się tekstury krystalograficznej w Mg i jego stopach podczas walcowania 82
5.3. Procesy dynamicznej rekrystalizacji podczas wyciskania i walcowania 84
6. Wnioski 87
Literatura 88
