ФОРМИРОВАНИЕ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО КОМПЛЕКС ВЫСОКИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В УСЛОВИЯХ КВАЗИСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ

Объектом исследования в настоящем проекте являются электропроводящие и сверхпроводящие композиты и сплавы (Cu-Nb, Nb3Sn, Cu-Pd, Cu-Mg), гафний, кобальт и жаропрочные сплавы на его основе, конструкционные стали, кристаллическая керамика (MgB2, YBaCuO, SiO2) и аморфные стекла. Целью работы было выяснение отклика материалов на сильное внешнее воздействие и выявление процессов самоорганизации, которые при этом происходят. В рамках проекта изучается эволюция структуры таких сложнейших объектов, как высокопрочные наноструктурированные композиты Cu-Nb и многоволоконные материалы на основе соединения Nb3Sn с целью усовершенствования их структуры и получения за счет этого уникального комплекса свойств. Установлены способы легирования и термомеханической обработки этих материалов, повышающие их эксплуатационные характеристики. Показано, что сочетание многократного холодного волочения и КВД многоволоконного композита Cu-18Nb обеспечивает высокую прочность и термическую устойчивость его структуры. Получены Cu-Mg композиты с разной объемной долей, диаметром и числом Mg - волокон в медной матрице. Установлено, что в тонких проволоках композита на Cu/Mg - интерфейсе образуется пересыщенный твердый раствор, что указывает на проходящие в ходе деформации процессы механосплавления. Сделан вывод о возможности дальнейшего повышения функциональных свойств Cu-Mg композитов и намечены пути решения данной проблемы. Проведено исследование структуры, механических и электрических свойств сплавов меди с малым содержанием палладия. Обнаруженные аномалии электрических свойств в сплавах Cu-5,9 ат.% Pd и Cu-8 ат.% Pd связаны с формированием зародышей упорядоченной L12 фазы, что расходится с общепринятой равновесной фазовой диаграммой. Показано, что кинетика атомного упорядочения сплава 40Au - 25.4Pd - 34.6Cu (масс.%) резко ускоряется в поле внешних растягивающих напряжений. При этом возможно изменение типа формирующейся сверхструктуры: в сплаве, упорядоченном в поле внешних сил, обнаружены зародыши упорядоченной В2-фазы в матрице с L1o-сверхструктурой. Результаты работы демонстрируют возможность управления структурой в ходе превращений беспорядок - порядок и могут быть использованы для создания новых подходов к обработке упорядочивающихся сплавов. Применение деформации в условиях высокого КГД при комнатной и криогенной температурах обеспечило получение высокопрочного наноструктурного состояния в чистых металлах и формирование неравновесных твердых растворов в системе Cu-Co с ограниченной взаимной растворимостью компонентов. В результате ИПД кручением в кварцевом стекле формируется структура типа "сэндвич": наружные слои становятся кристаллическими, внутренний слой остается аморфным. Полученные результаты соответствуют мировому уровню и по некоторым позициям задают его.