Структура и механические свойства слоистых материалов на основе титана и алюминия, полученных по технологии сварки взрывом и дополнительной термической обработки

• Автор: Павлюкова, Дарья Викторовна
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 237 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ПОВЫШЕНИЕ КОМПЛЕКСА МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПУТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ СЛОИСТОГО ТИПА

1.1. Свойства композитов, полученных методом соединения однородных материалов

1.2. Влияние интерметаллидных прослоек на механические свойства слоистых композиционных материалов

1.3. Металлические материалы, склонные к образованию химических соединений

1.4. Структура и свойства алюминия, гитана и сплавов на

их основе

1.4.1. Титан и его сплавы

1.4.2. Алюминий, его физические и механические свойства
1.4.3. Фазы, образуемые в результате химического
взаимодействия титана и алюминия
1.4.4. Химические соединения алюминия и титана
1.5. Способы формирования многослойных композиционных материалов с интерметаллидными слоями и свойства этих композитов
1.5.1. Получение слоистых материалов методом диффузионной сварки
1.5.2. Формирование слоистых композитов с прослойками интерметаллида методом сварки взрывом
1.6. Выводы
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы исследования
2.2. Химический анализ материалов исследования
2.3. Методы исследования структуры материалов
2.3.1. Оптическая металлография
2.3.2. Огереомикроскопия
2.3.3. Растровая электронная микроскопия и микрорентгеноспектральняй анализ
2.3.4. Просвечивающая электронная микроскопия
2.3.5. Рентгеноструктурные исследования
2.4. Оценка механических свойств
2.4.1. Дгорометрические исследования
2.4.2. Прочностные испытания
2.4.3. Испытания на ударную вязкость
2.4.4. Усталостные испытания
2.4.5. Триботехнические испытания
2.5. Анализ топографии поверхности
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ ВЗРЫВОМ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТИТАНА И АЛЮМИНИЯ
3.1. Постановка задачи численного моделирования
3.1.1. Модель Джонсона-Кука
3.2. Константы материалов, использованные при моделировании
3.3. Численное моделирование процесса сварки взрывом
3.4. Выводы
4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КОМПОЗИТА «АЛЮМИНИЙ - ТИТАН»,
СФОРМИРОВАННОГО МЕТОДОМ СВАРКИ ВЗРЫВОМ
4.1. Структурные исследования многослойных композитов,
сформированных в процессе сварки взрывом пластин алюминия и титана
4.1.1. Волнообразование на границах сопряжения пластин титана и алюминия при реализации технологии сварки взрывом

4.1.2. Структурные исследования вихревых участков в
около шовных зонах
4.2. Анализ механических свойств многослойных композитов «алюминий - титан»
4.2.1. Прочностные свойства композитов «алюминий - титан», сформированных по технологии сварки взрывом
4.2.2. Ударная вязкость слоистых материалов
4.2.3. Усталостные испытания слоистых композитов, полученных методом сварки взрывом титановых и алюминиевых пластин
4.3. Выводы
5. ФОРМИРОВАНИЕ КОМПОЗИТА "АЛЮМИНИЙ -АЛЮМИНИД ТИТАНА - ТИТАН" В ПРОЦЕССЕ ВЫДЕРЖКИ СВАРЕННЫХ ВЗРЫВОМ МНОГОСЛОЙНЫХ ПАКЕТОВ
5Л. Структурные исследования слоистых композитов «алюминий -титан» с интерметаллидными прослойками
5.1.1. Особенности зарождения и роста интерметаллида на границе раздела «алюминий — титан»
5.1.2. Анализ зависимости толщины интерметаллидной прослойки на границе раздела титана и алюминия от длительности термической обработки
5.1.3. Свойства интерметаллидных прослоек в композитах «титан — алюминид титана - алюминий»
5.1.4. Структурные особенности интерметаллидных прослоек, формируемых на границах раздела титановых и алюминиевых пластин при развитии диффузионных процессов
5.1.5. Структурные преобразования на границах раздела пластин алюминия и титана при нагреве композита до 660 °С

40 % 77 (321,5 мкм)
59 % Л/зГ/ (476 мкм) 24 % 77 (269,6 мкм)
75 % Л/з 77 (632,5 мкм) 20 % 77 (221,5 мкм)
79 % /4/377 (858,5 мкм) 17,5 % 7/(206 мкм)
59 % /4/з7/ (667,5 мкм) 22,8 % 77 (502 мкм)
77 %/4/37/(1029 мкм) 26 % 7/ (578 мкм)
75 % /4/37/ (1643 мкм)

2 4 6 810 20
ДК МРат

Рис. 1.6. Характер распространения трещины: а - в образцах с различной объемной долей интерметаллида; б - кривые роста усталостной трещины.