Калин Методические рекомендации к выполнению курсового проекта по учебной дисциплине Физическое материаловедение 2009

Целевые задания

Целевые задания по теме «Исследование механизма эволюции структурно-фазового состояния материала» (по порядку вариантов).

1.Охрупчивание и повышение пластичности металла.

2.Стабилизация упрочняющих фаз в сплаве.

3.Сдерживание роста когерентных выделений в сплаве.

4.Торможение взаимодействия упрочняющего компонента с матрицей.

5.Снижение отрицательного влияния гидридной фазы на механические свойства.

6.Управление состоянием фаз в сплаве.

7.Повышение стабильности структур в материале.

8.Регулирование распада пересыщенного твердого раствора на стадии зарождения и роста второй фазы.

9.Регулирование и особенности рекристаллизации сплавов.

10.Повышение стабильности твердого раствора.

11.Управление изменениями микроструктуры при высокой температуре.

12.Замедление изменений фазового состава сплава при высокой температуре.

13.Управление распадом мартенсита в сталях.

14.Подавление междендритной сегрегации примесей в сплаве.

15.Торможение выделения σ-фазы в результате распада твердого раствора хрома в железе.

16.Устранение тепловой хрупкости стали.

17.Подавление роста частиц второй фазы методом легирования.

18.Особенности регулирования рекристаллизации аустенитной стали.

19.Замедление ползучести сплава.

20.Подавление микросегрегаций на границах зерен и дефектах в сплаве.

21.Подавление гидридного охрупчивания сплава.

22.Подавление возврата и полигонизации сплава.

23.Повышение стабильности упрочняющей фазы.

24.Улучшение свариваемости молибдена.

25.Использование фазового наклепа для упрочнения молибде-

на.

20

26.Устранение сегрегации примесей по дефектам структуры.

27.Увеличение эффекта возврата деформации сплава.

28.Увеличение величины напряжений, генерируемых при восстановлении формы.

29.Управление размером зерна и текстурой α-урана.

30.Управление эволюцией микроструктуры диоксида при твердофазном спекании.

31.Управление релаксационными процессам АМС.

32.Повышение температуры стеклования сплава.

33.Повышение стабильности, прочности и несущей способности провода.

34.Улучшение адгезии топливной частицы с матрицей.

35.Подавление амебного эффекта в микротвэле.

36.Обеспечение стабильности γ-фазных сплавов урана при комнатной температуре.

21

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

				Условия работы материала*
№	Основа	Характеристика	Назначение материала					Нейтроны,
				Время	Т,	σр,		1019 н/(м2 с)
варианта	материала	материала					Среда
				работы**	°С	МПа		Быст-	Теп-
								рые	ловые
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Ве	Сплав	Обтекатель космического объекта	20 лет
2	Ве	Сплав	Отражатель нейтронов	40 лет
3	Al	Сплав	Оболочка твэла	(3+5) лет
4	Al	Сплав	Корпус космического аппарата	20 лет
5	Al−Cu	Сплав	Фюзеляж самолета	30 лет
6	Al−Li	Сплав	Крыло самолета	30 лет
7	Al	Композит, упроч-	Корпус космического аппарата	20 лет
		ненный волокном
8	Mg	Сплав	Оболочка твэла	(3+5) лет
9	Ti	Сплав	Корпус разрядной камеры ТЯР	60 лет
10	Ti	Сплав	Трубы теплообменника	40 лет
11	Ti	Композит с упру-	Фюзеляж самолета	30 лет
		гим волокном
12	Ti	Сплав	Корпус АПЛ	30 лет
13	Ni	Сплав	Корпус разрядной камеры ТЯР	60 лет
14	Ni	Композит,	Лопатка газотурбинного двигателя	104 ч
		упрочненный во-
		локном оксида
			22

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
15	Ni	Композит, направ-	Лопатка газотурбинного двигателя	104 ч
		ленная кристалли-
		зация эвтектики
16	Ni	Композит,	Сопло реактивного двигателя	104 ч
		упрочненный во-
		локном углерода
17	Ni	Сплав	Лопатка газотурбинного двигателя	104 ч
18	Ni−Cr	Сплав	Корпус камеры газотурбинного	104 ч
			двигателя
19	Fe	Сплав	Корпус ядерного реактора под дав-	50 лет
			лением
20	Fe−Mn	Сплав	Емкость для хранения сжиженного	30 лет
			газа
21	Fe−Cr	Сплав	Оболочка твэла реактора на быст-	(3+5) лет
			рых нейтронах
22	Fe−Cr	Сплав	Чехол ТВС реактора на быстрых	(3+5) лет
			нейтронах
23	Fe−Cr	Сплав	Корпус разрядной камеры ТЯР	60 лет
24	Fe−Cr−Ni	Сплав	Оболочка твэла реактора на быст-	(3+5) лет
			рых нейтронах
25	Fe−Cr−Mn	Сплав	Оболочка твэла реактора на быст-	(3+5) лет
			рых нейтронах
26	Zr−Nb	Сплав	Оболочка твэла реактора на тепло-	(3+5) лет
			вых нейтронах
27	Zr−Sn−Nb	Сплав	Направляющая труба ТВС ВВЭР	50 лет
28	V−Zr	Сплав	Тепловая труба	30 лет
29	V−Cr-Ti	Сплав	Корпус разрядной камеры ТЯР	60 лет
30	Mo−Re	Сплав	Тепловая труба	30 лет
			23

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
31	Mo−V	Сплав	Оболочка твэла	(3+5) лет
32	Mo−Ti−Zr	Сплав	Корпус разрядной камеры ТЯР	60 лет
33	Nb−Mo	Сплав	Тепловая труба	30 лет
34	Nb−Zr	Сплав	Корпус разрядной камеры ТЯР	60 лет
35	W−Re	Сплав	Тепловая труба	30 лет
36	W−Nb	Монокристалл	Катод термоэмиссионного твэла	10 лет
37	U−Mo	Сплав − топливо	Топливо исследовательского реак-	(3+5) лет
			тора
38	(U−Mo)+Al	Дисперсное топ-	Топливо исследовательского реак-	(3+5) лет
		ливо	тора

*Вариант условий работы материала выдает преподаватель.

**Первая цифра − время облучения в реакторе.

24

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ, РЕКОМЕНДУЕМОЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Общие сведения о структуре и свойствах материалов

1.Алюминий: свойства и физическое металловедение: Справочник / Пер. с англ. под ред. Д.Е.Хэтча. М.: Металлургия, 1969.

2.Андриевский Р.А. Материаловедение гидридов. М.: Металлур-

гия, 1986.

3.Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990.

4.Баландин Ю.Ф., Горынин И.В., Звездин Ю.И., Марков В.Г. Конструкционные материалы АЭС. М: Энергоатомиздат, 1984.

5.Бериллий. Наука и технология / Пер. с англ. под ред. Г.Ф. Тихинского и И.И. Папирова. М.: Металлургия, 1984.

6.Бескоровайный Н.М., Калин Б.А., Платонов П.А., Чернов И.И. Конструкционные материалы ядерных реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1995.

7.Блантер М.Е. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1984.

8.Васильев В.В. и др. Композиционные материалы: Справочник / Под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольокого. М.: Машиностроение, 1990.

9.Вейсман С., Лемент В., Xокен М. Свойства тугоплавких металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1968.

10.Волынова Т.Ф. Высокомарганцовиcтые стали и сплавы. М.: Металлургия, 1988.

11.Волокнистые и дисперсно-упрочненные композиционные материалы: Сборник научных трудов института им. А.А. Байкова / Под ред. Н.В. Агеева. М.: Наука, 1976.

12.Волокнистые композиционные материалы на основе титана / В.Н. Анциферов, Ю.В. Соколкин, А.А. Ташканов и др. М.:

Наука, 1990.

13.Высокотемпературное ядерное топливо / Р.Б. Котельников, С.Н. Башлыков, А.И. Каштанов и др. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1978.

14.Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. М.: Металлур-

гия, 1989.

15.Глазунов С.Г., Моисеев В.Н. Конструкционные титановые

25

сплавы. М.: Металлургия, 1974.

16.Годин Ю.Г. Дисперсное ядерное топливо на основе микротвэ-

лов. М.: МИФИ, 1989.

17.Годин Ю.Г. Дисперсное ядерное топливо. М.: МИФИ, 1988.

18.Годин Ю.Г. Оксидное топливо в ЯЭУ. М.: МИФИ, 1986.

19.Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. М.: Металлургия, 1985.

20.Гольдштейн М.И., Литвинов В.С., Бронфин М.Б. Металлофизика высокопрочных сплавов.М.: Металлургия, 1986.

21.Григорович В.К., Шифтель Е.Н. Дисперсное упрочнение тугоплавких металлов. М.: Наука, 1980.

22.Григорович В.К. Жаропрочность и диаграммы состояния. М.: Металлургия, 1969.

23.Гринченко И.Г. Упрочнение деталей из жаропрочных титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1971.

24.Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1990.

25.Гуляев Б.Б. Синтез сплавов. М.: Металлургия, 1984.

26.Дзнеладзе Ж.И. Порошковая металлургия сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1978.

27.Дуглас Д. Металловедение циркония / Пер. с англ. под ред. А.С. Займовского. М.: Атомиздат, 1975.

28.Емельянов B.C., Евстюхин А.И. Металлургия ядерного горючего. Изд. 2-е. М.: Атомиздат, 1968.

29.Ефимов Ю.В., Барон В.В., Савицкий Е.М. Ванадий и его спла-

вы. М.: Наука, 1969.

30.Займовский А.С., Никулина А.В., Решетников Н.Г. Циркониевые сплавы в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1994.

31.Зеликман А.Л. Металлургия тугоплавких и редких металлов: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1986.

32.Зеликман А.Н. Ниобий и тантал. М.: Металлургия, 1990.

33.Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов. М.: Металлургия, 1986.

34.Калин Б.А., Чернов И.И., Шишкин Г.Н. Диаграммы состояния и структура конструкционных материалов ядерных реакторов.

М.: МИФИ, 1989.

35.Кайбышев О.А., Валиев Р.З. Границы зерен и свойства металлов. М.: Металлургия, 1987.

36.Киффир З.Е., Браун О.Е., Новиков А.М. Ванадий, ниобий, тан-

тал. М.: Металлургия, 1968.

26

37.Колачев Б.А. Физическое металловедение титана. М.: Металлургия, 1976.

38.Коллингз Е.В. Физическое металловедение титановых сплавов / Пер. с англ. под ред. Б.И. Веркина, В.А. Москаленко. М.: Металлургия, 1988.

39.Композиционные материалы с металлической матрицей / Под ред. К. Крейдер. T. 4. М.: Машиностроение, 1978.

40.Конструкционные материалы для реакторов термоядерного синтеза / Под ред. Н.М. Жаворонкова. М.: Наука, 1988.

41.Конструкционные материалы: Справочник / Под ред. И.К. Семенова. М.: Машиностроение, 1990.

42.Космическое материаловедение. Введение в научные основы космической технологии /Пер. с англ. под ред. Б. Фойербахера и др. М.: Мир, 1989.

43.Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990.

44.Магниевые сплавы: Справочник /Под ред. Б. Альтмана. М.: Металлургия, 1978.

45.Мартин Дж., Доэрти Р. Стабильность микроструктуры металлических систем / Пер. с англ. под ред. В.Н. Быкова. М.: Атом-

издат, 1978.

46.Материаловедение / Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др. М.: Машиностроение, 1986.

47.Молибден в ядерной энергетике / Под ред. B.C. Емельянова и А.И. Евстюхина. М.: Атомиздат, 1977.

48.Молчанова Е.К. Атлас диаграмм состояния титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1964.

49.Моргунова Н.Н. Сплавы молибдена. М.: Металлургия, 1975.

50.Морохов И.Д., Трусов Л.И., Лаповок В.Н. Физические явления в ультрадисперсных средах. М.: Энергоатомиздат, 1984.

51.Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986.

52.Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. М.: Металлургия, 1994.

53.Папиров И.И., Тихинский Г.Ф. Пластическая деформация бериллия / Под ред. В.Е. Иванова. М.: Атомиздат, 1973.

54.	Рекристаллизация металлических материалов / Под ред.
	Ф. Хесснера. М.: Металлургия, 1982.
55.	Розенберг В.М. Ползучесть металлов. М.: Металлургия, 1967.
	27

56.Савицкий Е.М., Бурханов Г.С. Металловедение тугоплавких металлов и сплавов. М.: Наука, 1967.

57.Савицкий Е.М., Поварова К.В. Металловедение вольфрама. М.: Металлургия, 1978.

58.Симс Ч., Xагель В. Жаропрочные сплавы. М.: Металлургия, 1976.

59.Скоров Д.М., Бычков Ю.Ф., Дашковский А.И. Реакторное материаловедение / Под ред. Д.М. Скорова. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1979.

60.Сокурский Ю.Н., Стерлин Т.М., Федорченко В.А. Уран и его сплавы. М.: Атомиздат, 1971.

61.Солонина О.П., Глазунов С.Г. Жаропрочные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1976.

62.Структура и свойства металлов и сплавов: Справочник / Л.В. Тихонов, В.А. Кононенко. Киев: Наукова думка, 1986.

63.Структура и свойства сплавов (некоторые вопросы металловедения и прочности) / Паршин А.М., Неклюдов И.М., Гуляев

Б.Б., Камышанченко Н.В., Пряхин Е.И. – М.: Металлургия, 1993.

64. Титановые сплавы в машиностроении / Б.В. Чечулин, С.С. Ушаков и др. М.: Машиностроение, 1977.

65.Тонков Е.Ю. Фазовые диаграммы элементов при высоком давлении. М.: Наука, 1979.

66.Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. Физические основы прочности тугоплавких металлов. Киев: Наукова думка, 1975.

67.Тугоплавкие металлы и сплавы / Под ред. Г.С. Бурханова, Ю.В. Ефимова. М.: Металлургия, 1986.

68.Утевский Л.М., Гликман Е.Э., Кларк Г.С. Обратимая отпускная хрупкость стали и сплавов железа. М.: Металлургия, 1987.

69.Фельц А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела / Пер. с нeм. под ред. И.В. Тананаева и С.А. Дембовского.

М.: Мир, 1986.

70.Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мелихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.

71.Физические процессы в облученных полупроводниках / Под ред. А.С. Смирнова. Новосибирск: Наука, 1977.

72.Физическое материаловедение / Под ред. Р. У. Канна, П.Т. Хаа-

зена. В 3-х томах. М.: Металлургия, 1987.

28

73.Фоменко B.C. Эмиссионные свойства материалов: Справочник. Киев: Наукова думка, 1981.

74.Фрост Г.Дж., Эйби М.Ф. Карты механизмов деформации. Челябинск: Металлургия, 1989.

75.Химушин Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы. М.: Металлур-

гия, 1969.

76.Цимерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение. М.: Металлургия, 1982.

77.Цирконий и его сплавы: Сборник / Под ред. B.C. Емельянова и А.И. Евстюхина. М.: Энергоатомиздат, 1982.

78.Чернов И.И., Калашников А.Н., Калин Б.А., Бинюкова С.Ю. Материалы с особыми физическими свойствами: Учебное пособие. М.: МИФИ, 2005.

79.Чернов И.И., Калин Б.А., Бинюкова С.Ю., Стальцов М.С. Влияние легирования и термической обработки на структуру и свойства циркония: Учебное пособие. М.: МИФИ, 2007.

80.Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1968.

Конструкции и конструктивные элементы

1.Арефьев Б.А. Физико-химические основы компактирования волокнистых композиционных материалов. М.: Металлургия, 1988.

2.Будов В.М., Фарафанов В.А. Конструирование основного оборудования АЭС: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатом-

издат, 1985.

3.Власов Н.М., Федик И.И. Тепловыделяющие элементы ядерных

ракетных	двигателей:	Учебное	пособие.	М.:
ЦНИИАТОМИНФОРМ, 2001.

4.Дан П.Д., Рей Д.А. Тепловые трубы / Пер. с англ. М.: Энергия, 1979.

5.Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы. М.: Энергоатомиздат, 1990.

6.Займовский А.С., Калашников В.В., Головин И.С. Тепловыделяющие элементы атомных реакторов. М.: Атомиздат, 1966.

7.Ивановский М.Н., Сорокин В.П., Ягодкин И.В. Физические основы тепловых труб. М.: Атомиздат, 1978.

8.Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теп-

29