Влияние водорода на фазовые и структурные превращения в титановом сплаве ВТ6.

Введение

Проблема водород-металл изучается в течение длительного времени и работы в этой области по-прежнему остаются востребованными. Широкий спектр вопросов, возникающих при взаимодействии водорода с металлами, вызывает большой интерес исследователей, специализирующихся в области физики твердого тела, физической химии и материаловедения. Растворяясь практически во всех металлах, водород вызывает существенные изменения физико-химических и механических свойств. Разработка и применение новых водород стойких материалов сегодня важна для химической, нефтеперерабатывающей промышленности и атомной энергетики. В дальнейшем, особенно в связи с предполагаемым широким использованием водорода в качестве топлива, проблема взаимодействия водорода с металлами приобретает еще большее значение. Хорошо известно, что водород является одним из самых перспективных источников топливного сырья, способного решить надвигающиеся экологические проблемы. Из вышеизложенного следует, что проблема создания новых материалов и разработка способов защиты от водородной коррозии, будет становиться все более и более актуальной.
Воздействие водорода на металлы зачастую приводит к тяжелым последствиям там, где, на первый взгляд, никакой опасности водородного разрушения не существует. Для снижения риска водородного повреждения конструкций необходимо углубить познания физики воздействия водорода на металлы и сплавы, в первую очередь, динамику накопления водорода и дефектов, привлекая для этой цели новые методы, ранее не использовавшиеся в этой области. Новая парадигма материаловедения титановых сплавов - водород рассматривается не как вредная примесь, а как уникальный легирующий элемент, позволяющий проводить обратимое легирование металла без его расплавления; водородная технология титановых сплавов - новое научное направление , основанное на дополнительном легировании титановых сплавов водородом; обосновать практическую значимость изучения фазовых и структурных превращений в сплавах титана, дополнительно легированных водородом. Этим объясняется актуальность выбранной темы дипломной работы.
Цель работы
- Экспериментальное исследование динамики накопления водорода и дефектов в нержавеющей стали и титане в процессе электролитического насыщения водородом.
- Изучение влияния радиационного воздействия на дефекты водородного происхождения и дефекты, вносимые при пластической деформации.

Научная новизна заключается в следующем:
- Установлены закономерности накопления водорода в титане и нержавеющей стали при электролитическом насыщении в зависимости от плотности тока, времени электролиза и пластической деформации материалов.
- Показано, что водород, предварительно введенный в нержавеющую сталь, вызывает увеличение дефектности при последующей пластической деформации, в то же время водород внедренный в деформированную нержавеющую сталь, не влияет на дефектность материала.
- Показано, что облучение электронами и рентгеновскими лучами титана, насыщенного водородом или титана, насыщенного водородом, а затем деформированного на 1-2%, вызывает снижение относительной дефектности материала.

Введение 1 Аналитический обзор 1.1.2 Объяснение растворимости водорода в альфа и бета-фазах с точки зрения электронной структуры 1.1.3 Кинетика взаимодействия титановых сплавов с водородом (влияние различных факторов на интенсивность поглощения водорода) 1.1.4 Особенности наводороживания и дегазации сплавов 1.2 Терм водородная обработка как основной раздел водородной технологии титановых сплавов 1.2.1 Определение ТВО 1.2.2 Особенности водорода как легирующего элемента (влияние водорода на фазовые и структурные превращения в сплавах титана) 1.3 Способы описания фазовых равновесий в водородсодержащих сплавах титана 1.3.1 Температурно-концентрационная диаграмма фазового состава 1.3.2 Фазовый состав – концентрация водорода – температура наводороживания 1.3.3 Фазовый состав – концентрация водорода – скорость охлаждения 1.3.4 Фазовый состав – концентрация водорода – температура нагрева под закалку 1.3.5 Фазовый состав – время – температура старения 1.3.6 Фазовый состав – начальная концентрация водорода – температура нагрева в вакууме 1.3.7 Терм кинетические диаграммы «фазовый состав – химический состав» 1.4 Основные выводы 2.1 Объекты исследования – описания образцов из титанового сплава ВТ6 2.2 Методы исследования – наводороживающий отжиг 3 Экологическая часть 5 Экономическая часть Заключение Список литературы

1. Н.Л. Глинка Общая химия: Учебное пособие для вузов.–24-е изд.–Л.: Химия,1985.–704с.
2. Популярная библиотека химических элементов. Под ред. И.В. Петрянова-Соколова. Издание3-е, книга первая «Водород–палладий». М.: Наука, 1983.– 576 с.
3. Л.Б. Зубков Космический металл: (Все о титане).–М.: Наука, 1987.–128 с.–(Серия «Наука и технический прогресс»).
4. Б.А. Колачев, В.И. Елагин, В.А. Ливанов. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Учебник для вузов. М.: «МИСИС», 1999.–416 с.
5. А. П. Солонина, С. Г. Глазунов. «Жаропрочные титановые сплавы». Москва «Металлургия» 1976 г.