Материаловедческие основы создания перспективных высокотемпературных сплавов молибдена, вольфрама и композитов, содержащих их силициды

• Автор: Гнесин, Борис Абрамович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 331 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы

Цели и задачи исследования

Научная новизна исследования

Теоретическая и практическая значимость работы

Методология и методы исследования

Положения, выносимые на защиту

Степень достоверности, вклад автора и апробация результатов исследования

Структура и объем диссертации
Глава 1. Аналитический обзор литературы
1.1 Технологии получения деформированных полуфабрикатов молибдена и вольфрама из порошковых и литых заготовок
1.2 Малолегированные сплавы молибдена и вольфрама
1.3 Твердые растворы и возможности сплавов молибдена и вольфрама, созданных на их основе
1.4 Технологические и механические свойства, их связь с реальной структурой, составом. Термообработка молибдена, вольфрама и их малолегированных сплавов
1.5 Термообработка сплавов молибдена в кислородсодержащей атмосфере
1.6 Особенности диаграмм состояния двойных и тройных систем молибдена и вольфрама с кремнием и с углеродом
1.7 Силициды молибдена и вольфрама. Получение, свойства и применение
1.8 Композиционные материалы на основе силицидов тугоплавких металлов
1.9 Паяные соединения на основе силицидов тугоплавких металлов

1.10 Электроискровое легирование с помощью электродов, содержащих силициды тугоплавких металлов
1.11 Методы рентгеновских дифракционных исследований текстуры и фазового
состава, подготовки шлифов к металлографическим исследованиям
Глава 2. Экспериментальные методы и материалы исследования
2.1 Исходные материалы, использованные в исследовании, и методы анализа их элементного состава
2.2 Оборудование для плавки, прессования, прокатки и термообработки
2.3 Электронная и оптическая микроскопия, микроанализ
2.4 Рентгеновские методы анализа фазового состава и текстур
2.5 Механические свойства, твердость и микротвердость
Глава 3. Получение деформированных полуфабрикатов из молибдена, вольфрама и их сплавов, особенности структуры и термообработки
3.1 Деформация и отжиги молибдена, полученного из слитка и из порошковой заготовки
3.2 Взаимодействие кислорода с дефектами структуры в молибдене и возможности использования специально сформированной зоны затрудненной рекристаллизации. Данные о насыщении вольфрама кислородом
3.2.1 Формирование ЗЗР в различных условиях и ее влияние на механические свойства молибдена
3.2.2 Диффузия кислорода в нерекристаллизованном молибдене
3.2.3 Концентрация кислорода, связанного на границах зерен в рекристаллизованном поликристаллическом молибдене при 1100-1400 °С
3.2.4 Распределение кислорода по глубине листа в результате его проникновения в молибден при горячей прокатке
3.2.5 Температурный интервал существования ЗЗР
3.2.6 Изменения в толщине ЗЗР при повторных термообработках, возможности удаления кислорода при конечном отжиге в водороде
3.2.7 Особенности взаимодействия вольфрама с растворенным кислородом

3.3 Высокочистый по кислороду и по углероду сплав молибдена, получение из него фольги и плющенки
3.4 Получение листов вольфрама из плавленых заготовок
3.5 Особенности распределения пор в приповерхностном слое порошковых заготовок молибдена, вольфрама и ниобия
3.6 Плющенка, полученная из проволоки вольфрама марки «В А», и ее
механические свойства
Выводы по Главе
Глава 4. Композиционные материалы типа РЕФСИК на основе силицидов молибдена и вольфрама и карбида кремния
4.1 Структура и состав композиционных материалов силициды молибдена и вольфрама - карбид кремния
4.1.1 Композиционные материалы силициды - карбид кремния
4.1.2 Взаимодействие силицида Mo5Si3 с углеродом и фаза Новотного в композитах
4.1.3 Взаимодействие расплава Mo5Si3+ MoSi2 с углеродом в различном состоянии (графит, ТРГ, углеволокна)
4.1.4 Обработка карбида кремния расплавом (Mo,W)5Si3+(Mo,W)Si2, некоторые результаты
4.1.5 Семейство материалов силициды - карбид кремния, оценка содержания
углерода
4.1.6. Схематическое строение диаграммы состояния Mo-W-Si в области двойных силицидных эвтектик
4.2 Плавленые силицидные покрытия на углеродных материалах и влияние кристаллографической текстуры силицидов на жаростойкость. Защитные покрытия на тугоплавких металлах
4.3 Возможности создания каркасных структур на основе карбида кремния и углеродных материалов
4.4 Взаимодействие силицидных эвтектик с графитами для различных соотношений W/Mo

В литературе ограничены сведения о влиянии неоднородности кристаллографической текстуры, [38; 39], и связанной с ней неоднородности структуры развитой пластической деформации, на поведение листовых материалов при прокатке, на образование таких несовершенств как серповидность, коробление. В данной диссертации будут приведены экспериментальные результаты, показывающие влияние текстурной неоднородности на разнотолщинность листов Мо.
Текстурные исследования Мо и У, [35; 40-43], позволяют в значительной степени контролировать эволюцию структуры при прокатке и отжигах. Многолетние исследования, проведенные в ИФТТ РАН, показывают, что в устойчивом технологическом процессе хорошо воспроизводится текстура и ее неоднородность по толщине прокатываемых листов. Именно в работах [40; 41], выполненных в ИФТТ с помощью методики восстановления функции распределения по ориентациям (ФРО), было впервые показано, что текстуры прокатки молибдена характеризуются двумя группами преимущественных ориентаций: <110>||НП (направление прокатки) и {111}_1_НН (направление нормальное к плоскости прокатки). В работах [42; 43], выполненных через почти 25 лет, данный результат был вновь подтвержден. При изменении технологии текстура и ее неоднородность «чувствуют» смену температурных режимов, режима обжатий и наличие промежуточных отжигов, изменение состава, структуры и текстуры исходной заготовки. Текстурные исследования являются таким же равноправным средством контроля технологии, как давно и повсеместно используемые контроль химического состава и зеренной структуры.
1.5 Термообработка сплавов молибдена в кислородсодержащей атмосфере
Внутреннее окисление сплавов Мо приводит к тому, [30; 33], что упрочнение возникает и на некоторой глубине от поверхности как вследствие относительно высоких коэффициентов диффузии кислорода в сравнении со многими другими элементами, так и вследствие того, что для образования