Управление ориентационно-зависимыми физико-механическими свойствами конструкционных и функциональных промышленных материалов и изделий

Производство любых конструкционных и функциональных металлических материалов, и изделий, как правило, реализующееся в виде направленных деформационных и термических воздействий, приводит к формированию в них кристаллографической текстуры. Наличие текстуры придает изделиям определенный уровень ориентационно-зависимых физико-механических свойств, а учет ее возникновения и развития позволяет оптимизировать известные и разрабатывать новые технологии производства данных материалов. Научной новизной и оригинальностью исследований в данном направлении является использование подхода о первостепенной роли кристаллографически обусловленных границ (включая межфазные, двойниковые, специальные и полуспециальные) в формировании текстур при структурных и сдвиговых фазовых превращениях в металлах и сплавах. Для решения поставленной задачи будет использован подход, сочетающий изучение взаимосвязи механизмов формирования структуры на всех масштабных уровнях (нанометрическом, мезоуровне и глобальном), в комплексе с феноменологией, реализующейся в виде последовательности: напряженное состояние – деформация – текстура в виде совокупности стабильных ориентировок – термическое воздействие – структурные превращения с учетом специальных разориентаций и/или фазовое превращение с учетом ориентационных соотношений. В качестве основных методов исследования выбраны: термодинамические расчеты совместно с теплофизическими измерениями (калориметрия и дилатометрия); динамический анализ разрушения образцов материалов, включающей анализ вида зависимости сила-перемещение-время; сканирующая электронная микроскопия с использованием ориентационной микроскопии; и просвечивающая электронная микроскопия. Предполагается, что в результате реализации проекта появятся возможности получения в трубных изделиях ответственного назначения (магистральные трубопроводы, трубопроводы для ядерной промышленности, трубки тепловыделяющих элементов - ТВЭЛов ядерных реакторов) уникальных комплексов механических и химических свойств (в зависимости от условий их эксплуатации), а также будет повышена конструктивной прочность материалов и снижена их себестоимость.