Исследование неупругих свойств никелида титана с субмикро- и наномасштабными поверхностными слоями, сформированными электронно-ионно-плазменными методами

Макаров, Андрей Александрович Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Цель работы – исследовать влияние субмикро- и наномасштабных поверхностных слоев, сформированных электронно-ионно-плазменными методами, на неупругие свойства никелида титана.
В процессе исследования проводилась модификация поверхности образцов из никелида титана с помощью методов обработки низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками (НСЭП), ионной имплантации и магнетронного осаждения. Механические испытания проводились методом кручения на установке типа обратного крутильного маятника.
Для анализа морфологии поверхности образцов получены изображения с помощью оптической микроскопии. Построены диаграммы накопления деформации при увеличении нагрузки и ее возврата при разгрузке образцов сплава Ti49.5Ni50.5 с исходной и с модифицированной поверхностью.

Введение 10
1. Литературный обзор 12
1.1 Мартенситные превращения 12
1.2 Эффекты неупругости в сплавах на основе никелида титана и
их классификация 15
1.3 Модификация поверхности материала потоками заряженных частиц 20
1.3.1 Использование низкоэнергетических сильноточных
электронных пучков для модификации поверхности 21
1.3.2 Использование ионной имплантации для модификации поверхности 24
1.3.3 Использование магнетронного осаждения для модификации
поверхности 27
2. Методическая часть 31
2.1 Материалы и методы обработки 31
2.2 Методы исследований 36
2.3 Методы оптической микроскопии 41
3. Результаты и их обсуждение 46
3.1 Морфология поверхности образцов Ti49.5Ni50.5 с покрытиями,
сформированными методами магнетронного осаждения, ионной
имплантации и электронно-пучковой обработки на образцах Ti49.5Ni50.5 46
3.2 Исследование морфологии поверхности Ti49.5Ni50.5 исходных образцов
и после НСЭП обработки до и после нагружения 51
3.3 Влияние имплантации ионов Si, Mo, Ta на механическое поведение
образцов TiNi при деформировании кручением при различных температурах 53
3.4 Влияние покрытий Mo и Ta на механическое поведение Ti49.5Ni50.5
при деформировании кручением при различных температурах 55
3.5 Влияние электронно-пучковой обработки Ti49.5Ni50.5 на механическое
поведение при деформировании кручением при различных температурах 57
3.6 Влияние модификации поверхности сплава Ti49.5Ni50.5 на генерацию
реактивных напряжений 59
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 64
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения 64
4.1.1 Инициализация исследования и его технико-экономическое
обоснование 64
4.1.2 Потенциальные потребители результатов исследования 65
4.1.3 SWOT – анализ 66
4.2 Организация работ 68
4.2.1 Организация и планирование работ 68
4.2.2 Продолжительность этапов работ 69
4.2.3 Расчет накопления готовности проекта 74
4.3 Расчет сметы затрат на выполнение проекта 75
4.3.1 Расчет затрат на материалы 75
4.3.2 Расчет величины амортизационных отчислений 76
4.3.3 Расчет основной заработной платы 77
4.3.4 Расчет бюджета затрат НТИ 80
4.4 Оценка экономический эффективности проекта 80
5. Социальная ответственность 86
5.1 Введение 86
5.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 86
5.3 Производственная безопасность 89
5.4 Анализ вредных производственных факторов 90
5.5 Анализ опасных производственных факторов 94
5.6 Экологическая безопасность 98
5.7 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 99
6 Список опубликованных работ студента 103
7 Заключение 104
8. Список литературы 106
9 Приложение I 116

В настоящее время область применения сплавов на основе никелида
титана простирается от медико-биологических конструкций до
функциональных узлов космических аппаратов. Это обусловлено тем, что
они обладают уникальными физико-механическими свойствами: способность
обратимого восстановления предварительно заданной деформации при
нагреве (эффекта памяти формы), сверхэластичность, высокие прочностные
и пластические свойства; исключительные по величине эффекты
термомеханической памяти, термомеханическая и термоциклическая
долговечность.
Практическое использование никелида титана постоянно требует
модификации поверхностных слоёв с целью улучшения их прочностных
характеристик, коррозионной стойкости и биосовместимости. Методы
модификации поверхностных слоёв, к которым относятся обработка
низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками (НСЭП),
ионная имплантация и магнетронное осаждение особенно важны для
областей промышленности, где к состоянию поверхности предъявляют
повышенные требования, в частности, в медицине. В данной работе
рассмотрено влияние обработки поверхности никелида титана электронно-
ионно-плазменными воздействиями на его свойства.
Таким образом, цель работы – исследовать влияние поверхностных
слоев, сформированных электронно-ионно-плазменными методами, на
неупругие свойства никелида титана.
Для выполнения данной цели требовалось решить следующие задачи:
1. Изучить литературу по вопросу: мартенситные превращения в сплавах
на основе никелида титана, эффекты сверхэластичности и памяти
формы и модификация поверхности ионно-электронно-плазменными
воздействиями;
2. Освоить экспериментальные методики испытаний деформацией
кручением образцов никелида титана для исследований эффектов
неупругости.
3. Исследовать морфологию образцов сплава Ti49.5Ni50.5 с электронно-
ионно-плазменными поверхностными модификациями и без них;
4. Исследовать развитие обратимых неупругих деформаций (эффект
сверхластичности и памяти формы, суммарная неупругая деформация)
и пластической деформации при кручении образцов Ti49.5Ni50.5 с
различными модификациями поверхности и без.
5. Исследовать влияние модификации поверхности сплава Ti49.5Ni50.5 на
генерацию реактивных напряжений
1.1 Мартенситные превращения

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету