Wpływ rozdrobnienia mikrostruktury na własności mechaniczne stali
mikrostopowych odkształcanych w warunkach obciążeń dynamicznych
W pracy przedstawiono kompleksową analizę związków pomiędzy silnie rozdrobnioną mikrostrukturą, umocnioną dyspersyjnymi cząstkami wydzieleń, a własnościami mechanicznymi w warunkach działania obciążeń dynamicznych. W wyniku analizy aktualnego stanu wiedzy, przedstawionej w pierwszej części pracy poczyniono wstępne założenie, że wprowadzenie do materiałów ultradrobnoziarnistych dodatkowych mechanizmów umocnienia od dyspersyjnych cząstek faz obcych, jak również wielofazowość badanych materiałów umożliwi poprawę ich własności wytrzymałościowych i plastycznych. W celu potwierdzenia słuszności postawionych założeń zbudowano plan badań, których realizacja z zastosowaniem różnych metod rozdrabniania mikrostruktury, metodami Top-Down, umożliwiła wytworzenie materiałów ultradrobnoziamistych o zróżnicowanej morfologii składników strukturalnych. Dla każdej z zastosowanych metod rozdrabniania mikrostruktury wykonano analizę mikrostrukturalną technikami adekwatnymi do stopnia rozdrobnienia. Następnie, wytworzone materiały poddano badaniom własności mechanicznych w warunkach obciążeń quasi- stycznych i dynamicznych. Wykonane badania charakteryzują się dużą różnorodnością z punktu widzenia oceny wpływu mikrostruktury na własności Teologiczne. Zastosowano nowoczesne techniki badawcze zarówno w zakresie badań plastometrycznych, jak i mikrostrukturalnych. Przeprowadzone w pracy badania oraz analiza ich wyników pozwoliły na udowodnienie postawionej tezy pracy oraz dostarczyły nową wiedzę, która może być wykorzystana w celu lepszego zrozumienia zjawisk zachodzących w nowoczesnych materiałach kon- strukcyjnych, w których wysokie własności wytrzymałościowe wynikają z silnego rozdrobnienia mikrostruktury oraz obecności dyspersyjnych cząstek faz obcych. Szczególne znaczenie wyników uzyskanych z realizacji pracy związane jest z poprawą odporności badanych materiałów na obciążenia dynamiczne.Submitted thesis include a complex analysis of relations between significantly refined, precipitation strengthened microstructure and their mechanical properties under dynamic loading conditions. As a result of current knowledge state analysis, deployed (contained) in the first part of thesis, initial assumption was taken - the introduction of the additional strengthening mechanisms provided by precipitation as well as multiphase strengthening to the ultrafine grained materials allow to improve their mechanical properties - both strength either plasticity. In purpose of initial assumptions verification, investigation schedule was done. The plan assumed, firstly to perform set of materials with structure, significantly refined to the submicron-like level - it means with grain size ~1 μm, just below and just above this grain size level. Different structure refining (top- down methods) processing used during investigation subject preparation allows to obtain ultrafine grained materials with diverse structure constituents morphology. For all refining methods metallographic identification were carried out with techniques adequate to the their structure refineness (refining degree/grade). At the next step, obtained materials were tested under both quasistatic either dynamic loading conditions. Large variety of testing parameters, from evaluation of influence of the microstructure on the rheological properties point of view, was designed. Modem testing techniques in area of plastometric as well as microstructural methods were applied. Conducted research and results analysis contained in thesis allows to confirm correctness of presented hypothesis and delivered a novel knowledge which can be utilize in better understanding of phenomena taking place in novel structural materials, where high strength comes from significant structure refinement as well as presence of dispersive precipitation particles. Particularly, the importance of results presented in this work related is with improving of investigated materials properties under dynamic loading conditions.
