Исследование структурной и микромеханической неоднородности сваренной взрывом композиции AMr-АД1-ВТ1-0 после термического и деформационного воздействия

• Автор: Гурулев, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 197 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Особенности пластической деформации и формирования структурно-механической неоднородности слоистых композитов при термическом и силовом воздействиях

1.1. Области эффективного применения СКМ

1.1.1. КМ в различных отраслях промышленности и техники

1.1.2. Области применения композита АМгб-АД 1 -ВТ

1.2. Способы получения слоистых композиционных материалов

1.2.1. Получение СКМ сваркой взрывом и совместной прокаткой

1.2.2. Способы получения титано-алюминиевых соединений

1.3. Особенности пластической деформации слоистых композиций

при прокатке
1.4. Методы расчета послойных деформаций многослойных КМ
1.5. Влияние режимов применяемых технологических процессов на структурную неоднородность титано-алюминиевых СКМ
1.5.1. Термическая обработка
1.5.2. Влияние упруго-пластической деформации на свойства композиционных материалов
1.6 Задачи исследования
Глава 2. Материалы, оборудование и методы исследования
2.1. Исследуемые материалы
2.2. Методика проведения исследований
2.2.1. Методика оценки продольной и высотной деформации титаноалюминиевого композита после прокатки
2.2.2. Изучение влияния степени деформации при прокатке на формирование структурной и механической неоднородности титано-алюминиевого КМ
2.2.3. Измерение микротвердости
2.2.4. Металлографические исследования ОШЗ исходного образца, после прокатки и термической обработки
2.2.5. Приготовление шлифов
2.2.6. Рентгеновские исследования
2.2.7. Исследование процессов диффузии
2.2.8. Исследование влияния деформации изгиба на микромеханиче-ские характеристики титано-алюминиевого КМ
2.3. Обработка результатов эксперимента
Выводы ко второй главе
Глава 3. Исследование влияния пластической деформации на
структуру и свойства титано-алюминиевого композита,
полученного сваркой взрывом
3.1. Формирование структуры и микромеханических свойств титано-
алюминиевого композита в процессе холодной прокатки

3.1.1. Влияние величины обжатия на распределение деформации в слоях титано-алюминиевого КМ и его структуру
3.1.2. Влияние степени деформации композита на характер упрочнения слоев титано-алюминиевого композита
3.1.3. Исследование характеристик тонкой структуры сплава АМгб и алюминия АД1 после холодной прокатки
3.2. Изменение структуры и свойств титано-алюминиевого
композита в процессе прокатки при повышенных температурах
3.2.1. Влияние степени обжатия на распределение деформаций
в слоях композита ЛМг6--АД 1 -ВТ
3.2.2. Влияние степени деформации титано-алюминиевого композита на механическую неоднородность зоны соединения КМ
3.2.3. Влияние теплой прокатки на формирование элементов тонкой структуры сплава АМгб и алюминия АД
3.3. Влияние температуры прокатки на предельную деформационную способность титано-алюминиевого композита
3.4. Влияние изгибных деформаций на формирование микромехани-ческих характеристик титано-алюминиевого композиционного материала
Выводы к третьей главе
Глава 4. Исследование кинетики диффузионных процессов в титано-
алгоминиевом композиционном материале
4.1. Влияние степени деформации при прокатке на диффузионное взаимодействие между титаном и алюминием в композиции АМг6-АД1-ВТ
4.2. Влияние нагревов на микромеханические свойства и тонкую структуру титано-алюминиевого КМ
4.2.1. Влияние температуры на механическую неоднородность композита АМгб-АД 1-ВТ
4.2.2. Изменение характеристик тонкой структуры титано-алюминиевого КМ в процессе отжига
4.3. Определение параметров диффузии и вывод уравнений
В ыводы к четвертой главе
Глава 5. Разработка комплексного технологического процесса получения
переходников из сваренного взрывом КМ АМг6-АД1-ВТ1-0
5.1. Теплая прокатка
5.2. Штамповка
Выводы к пятой главе
Заключение
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Развитие ведущих отраслей промышленности вызывает необходимость использования материалов, обладающих по сравнению с традиционно применяемыми повышенными служебными свойствами. Оптимальным решением этой задачи является освоение производства деталей и узлов из слоистых композиционных материалов (СКМ), объединяющих не только свойства составляющих, но и, как правило, характеризующихся гаммой новых качеств.
Один из перспективных видов СКМ - трехслойный композит алюминиевый сплав АМгб—алюминий АД 1-титан ВТ 1-0 широко применяется в машиностроении для изготовления переходников, предназначенных для сварки конструкций из разнородных металлов. Полученный сваркой взрывом данный композит при любых практически реализуемых толщинах от 100 до 1 мм обладает высокой герметичностью зоны соединения слоев, повышенной удельной прочностью, требуемыми технологическими и эксплутационными свойствами.
В большинстве случаев сваренные взрывом титано-алюмшшевые заготовки в дальнейшем подвергаются обработке давлением (прокатке, штамповке, вытяжке и др.), что приводит к перераспределению остаточных напряжений, изменению физико-механических свойств и структуры готовой композиции. Исследованию процессов деформирования разнородных металлов посвящены известные работы Г.Э. Аркулиса, ЕЛ. Астрова, A.A. Быкова,
С.А. Голованенко, И. П. Громова, П. Ф. Засухи, А.Г. Кобелева, В.К. Короля,
11.И. Полухина и др. ', при этом авторами, как правило, рассматривалась возможность получения, в частности, титано-алюминиевых композиционных материалов совместной прокаткой. Однако, как показала практика, закономерности их деформирования существенно отличаются от процесса деформации предварительно сваренных взрывом композитов из-за наличия прочного соединения и волнообразного профиля межслойных границ, а также об-

Рис. 1.6. Распределение микротвердости в стали 12Х18Н10Т (я) и титане ВТ1-0 (б) при изгибе и после разгрузки в зависимости от величины деформации:
1 и 3 - соответственно твердость ОШЗ и свободных поверхностей под нагрузкой;
2 и 4 - соответственно твердость ОШЗ и свободных поверхностей после разгрузки