Новые технологии
Основные направления работ по созданию композиционных материалов (КМ) с высокопрочным соединением составляющих
Исследование и разработка технологических процессов производства композиционных материалов (КМ)
Исследование механизма соединения разнородных металлов при производстве КМ
Соединение металлов при высокотемпературной пластической деформации как многостадийный комплексный процесс
- Первая стадия характеризуется развитием механической связи между слоями, обжатием неровностей поверхностных слоев, частичным разрушением оксидных пленок, а также контактированием локальных участков ювенильных поверхностей, сопровождающимся появлением узлов схватывания.
- На второй стадии происходит превращение узлов схватывания в мостики сцепления, что приводит к уменьшению свободной энергии контактирующих поверхностей и появлению вблизи границы раздела зон с повышенной концентрацией вакансий, дислокаций и других дефектов строения металла. При этом участки разрушенных оксидных пленок, находящиеся между мостиками сцепления, стремятся превратиться в отдельные шаровидные частицы, обладающие меньшим запасом свободной энергии.
- На третьей стадии мостики сцепления превращаются в межслойную границу. Это происходит в результате диффузионных процессов, вызванных воздействием температуры и усиленных появлением дефектов строения металлов вблизи границы раздела слоев. Одновременно происходит измельчение и «рассасывание» частиц оксидных пленок, чему способствуют процессы рекристаллизации, перестраивающие поверхности контактирующих зерен.
- На четвертом этапе продолжаются изменения структуры и свойств соединения в результате аллотропического превращения или выпадения избыточных фаз. Результаты этих процессов определяются составом соединяемых металлов и скоростью охлаждения. При этом прочность соединения слоев может как возрастать, так и снижаться.
- Пятый этап охватывает явления, вызываемые последующей термической обработкой биметалла. При этом в сплавах, претерпевающих фазовые превращения, происходит перекристаллизация, а в остальных сплавах – рекристаллизация и релаксация напряжений. В зоне соединения во время термической обработки интенсивно протекают диффузионные процессы.
Исследование фазового состава и термодинамических процессов на примере сплавов на основе железа
Металлографические исследования структуры деформированных КМ
Исследование микроструктуры деформированных КМ на основе низко- и высоколегированных сталей
- Микроструктура образца КМ, прокатанного вгорячую в вакууме;
- Микроструктура образца КМ, прокатанного вгорячую в вакууме с последующей холодной прокаткой на воздухе;
- Микроструктура образца КМ, прокатанного вгорячую на воздухе
а) х50, б) х100
Электронномикроскопические исследования структуры деформированных КМ
Исследование переходного слоя деформированных КМ на основе низко- и высоколегированных сталей
Исследование качественных показателей и эксплуатационных характеристик КМ
- Комплексные исследования физико-механических свойств КМ
- Контроль качества соединения слоев КМ
- Оценка функциональных свойств полуфабрикатов и продукции из КМ
- Разработка рекомендаций по рациональному применению исследуемых материалов на основе их эксплуатационных характеристик
- Разработка нормативно-технической и технологической документации на продукцию и производственный процесс изготовления КМ
Развитие технологий производства композитов в контролируемых средах
Общая технологическая схема производства композиционных материалов методом высокотемпературной прокатки в контролируемых средах
