Исследование структуры и физико-механических свойств слоистых интерметаллидных композитов систем Cu-Al и Ti-Fe с разработкой комплексной технологии их получения

• Автор: Слаутин, Олег Викторович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 208 с. : ил.

Слаутин О. В.

Кандидатская диссертация

Глава I. Опыт и перспективы использования интерметаллидов и

интерметаллидных соединений

1.1. Условия образования интерметаллидов между разнородными J

металлами и сплавами

1.1.1. Структура и физико-механические свойства

металлических соединений

1.1.2. Особенности соединений, полученных сваркой взрывом

1.2. Структура и свойства интерметаллидов

1.2.1. Диффузионные процессы на линии сплавления

алюминия с металлами
1.2.2. Взаимодействие алюминия с различными элементами
1.2.3. Свойства интерметаллических соединений
системы алюминий-металл
1.2.4. Взаимодействие алюминия с медью
1.2.5. Свойства интерметаллических соединений
системы титан - металл
1.2.6. Нагрев титано - стальных соединений
1.2.7. Влияние атмосферы при термообработке на кинетику
диффузионных процессов
1.3. Опыт создания и перспективы применения новых металлических материалов с высоким уровнем жаропрочности и термической 40 стабильности
1.4. Выводы по главе и постановка задач исследования
Глава II. Материалы, оборудование и методы исследования
2.1. Исследуемые материалы
2.2. Методика проведения исследований
2.2.1. Сварка взрывом двух- и многослойных соединений
из исследованных металлов
2.2.2. Методика оценки высотной деформации медно-алюминиевых ^ композитов после холодной прокатки
2.2.3. Выбор температуры прокатки многослойных композиций
состава ВТ1-0+сталь 08кп
2.2.4. Высокотемпературная термообработка (диффузионный отжиг)
2.2.5. Измерение микротвердости в исследуемых СКМ
2.2.6. Металлографические исследования ОШЗ исходного образца
после прокатки и термической обработки
2.2.7. Приготовление шлифов
2.2.8. Рентгеновские исследования
2.2.9. Исследование процессов диффузии
Сяаутин О. В.
Кандидатская диссертация
2.2.10. Высокотемпературные испытания СКМ
2.2.11. Исследования механических свойств
биметаллических соединений
2.3. Обработка результатов эксперимента
Вы воды к главе II
Глава III. Создание и исследование структуры и механических свойств медно - алюминиевых СКМ, полученных по комплексной
технологии
3.1. Влияние параметров комплексного технологического процесса (сварки взрывом и последующей холодной прокатки) на микромеханические
свойства и характеристики тонкой структуры СКМ
3.1.1. Влияние сварки взрывом на распределение остаточной сдвиговой деформации, характеристики тонкой структуры и
микромеханические свойства биметалла медь М1+алюминий АД1
3.1.2. Исследование закономерностей деформирования, упрочнения
и характеристик тонкой структуры сваренных взрывом СКМ после
холодной прокатки
3.1.3. Влияние холодной прокатки на деформирование симметричных медно - алюминиевых композитов,
содержащих диффузионные прослойки
3.1.4. Высокотемпературные испытания СКМ системы медь -алюминий с раздробленной при холодной прокатке
интерметаллидной прослойкой
3.2. Влияние термо - деформационного воздействия
на кинетику диффузии в СКМ
3.2.1. Влияния энергетических условий сварки взрывом
и последующей холодной прокатки на диффузию
в биметалле медь М1+алюминий АД1
3.2.2. Влияния знака и интенсивности нагрузки, приложенной по нормали к границе соединения на скорость роста интерметаллидной
фазы в биметалле медь М1+алюминий АД1
3.3. Исследование механических свойств медно - алюминиевых СКМ ^ при нормальных и повышенных температурах
Выводы к главе III
Глава IV. Исследование структуры и свойств титано - стальных
СКМ, полученных по комплексной технологии
4.1. Состояние вопроса
4.2. Исследование влияния термического и силового воздействия на структуру и микромеханические свойства околошовной зоны
многослойного КМ титан ВТ 1-0 + сталь 08кп
4.2.1. Влияние степени обжатия на характер деформирования слоев
при прокатке многослойных титано-стальных КМ

Слаутин О. В. Кандидатская диссертация Содержание
4.2.2. Исследование диффузионных процессов в околошовной
зоне СКМ состава титан ВТ1-0 + сталь 08кп
4.2.3. Определение параметров диффузии и вывод уравнений
4.2.4. Исследование структуры и фазового состава диффузионных
прослоек, образующихся при нагреве КМ титан ВТ1-0 + сталь 08кп
4.2.5. Исследование микромеханических свойств в поперечном
сечении титано-стальных СКМ вдоль и поперек
направления прокатки
4.3. Высокотемпературные испытания слоистых интерметаллидных
композиций титан ВТ1-0 + сталь 08кп
4.4. Пути повышения жаропрочных свойств слоистых j<-g
интерметаллидных композитов титан ВТ 1-0 + сталь 08кп
Выводы к главе IV
Глава V. Технологические процессы получения интерметаллидных композитов и изделий
5.1. Технологические схемы получения СЛОИСТЫХ
интерметаллидных композиций
5.2. Изготовление СИК с заданными жаропрочными свойствами
5.3. Разработка комплексного технологического процесса получения медно-алюминиевых заготовок, предназначенных для изготовления 177 линейных контактных узлов
5.4. Разработка комплексной технологии изготовления штампов
с покрытием из СИК для производства стальных дуг
компрессионно-дистракционных аппаратов
Выводы по главе V
Общие выводы
Литература
Приложения

Слаутин О. В.
Кандидатская диссертаиия
Глава II
2.1.4. Сталь 08кп
Сталь 08кп вследствие большой пластичности применяется для глубокой вытяжки (например, при изготовлении крыльев и кузовов автомобилей). Листы стали 08кп неоднородны, часто имеют расслоение (раскатанные пузыри), а также склонны к старению при комнатной температуре за счет увеличения количества углерода[114, 117].
Таблица 2.13 - Химический состав стали 08кп [114, 117]
С 81 Мп Сг Б Р
Не более, %
0,05-0,11 0,03 0,25 - 0,5 0,11 0,04 0,035
Таблица 2.14 -Физические свойства стали 08кп [114, 117]
Плотность Модуль нормальной упругости Модуль сдвига Скорость звука Удельное электро- сопротивление Удельная теплоемкость Коэффициент линейного расширения
р, Мг/м3 Е, ГПа О, ГПа Со, м/с И, Омхм С, Дж/(кгх°С) а, 1/°С
7830 200-210 82 5100 1,062* Ю’у 468 12,5x10й
Таблица 2.15 - Механические свойства стали 08кп [114, 117]
Предел Предел Относительное Относительное Твердость по
прочности текучести удлинение сужение Бринелю
ств, МПа ат, МПа 5,% VI/, % НВ МПа
не менее
300-324 160-200 20-33 70-80
2.2. Методика проведения исследований
2.2.1. Сварка взрывом двух- и многослойных соединений из исследованных металлов
Влияние энергетических условий сварки на процессы упрочнения при последующей холодной прокатке и кинетику роста диффузионной прослойки при ТО изучали на биметалле медь М1 + алюминий АД1. При этом, для корректного сопоставления результатов исследования, исходя из большого числа экспериментов и потребности в большом количестве биметалла, полученного при одинаковых режимах и условиях сварки, изменение энергии У2, расходуемой на пластическую деформацию, достигалось изменением технологического зазора (табл. 2.16).
Свариваемые заготовки, при получении биметалла, размерами 350*260*4,6мм - плакирующая пластина (АД1) и 300*220*8 мм - плакируемая (М1), подвергали термической обработке для получения равновесной структуры. Для получения многослойных КМ использовались отожженные листы из М1, АД1 размерами
З00..240*160..80*1 мм и Вт1-0 (08кп) размерами 280..220*140.. 70*1 (0,5.. 1) мм.