Реферат: Реферат носко

Міністерство освіти і науки україни

Національна металургійна академія України

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»


на здобуття премії Президента України

для молодих вчених 2010 р.


«Ефективні інноваційні технології цілеспрямованого керування структурою і властивостями промислових евтектичних сплавів, які забезпечують високу їх конкурентоспроможність на ринку конструкційниХ і функціональних матеріалів сучасного машинобудування»


РЕФЕРАТ


Носко

Ольга Анатоліївна

кандидат технічних наук, доцент кафедри матеріалознавства ім. Ю.М. Тарана Національної металургійної академії України

Богомол

Юрій Іванович

кандидат технічних наук, доцент кафедри високотемпературних матеріалів та порошкової металургії Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут».

Аюпова

Тетяна Анатоліївна

кандидат технічних наук, асистент кафедри матеріалознавства ім. Ю.М. Тарана Національної металургійної академії України

Сисоєв

Максим Олександрович

асистент кафедри високотемпературних матеріалів та порошкової металургії Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут».



Дніпропетровськ

2010 р.

Реферат

роботи «Ефективні інноваційні технології цілеспрямованого керування структурою і властивостями промислових евтектичних сплавів, які забезпечують високу їх конкурентоспроможність на ринку конструкційних і функціональних матеріалів сучасного машинобудування»


Розвиток сучасної науки і техніки показав, що важливою складовою будь-якого технологічного виробництва є якісні показники продукції, що отримується. Тому будь-які спроби вплинути на кінцевий результат – властивості продукції, що виробляється, є актуальними і доцільними. Металургійний та машинобудівний комплекси України стикаються з проблемами якості та конкурентоспроможності готової продукції на внутрішньому, європейському, американському і азіатському ринках сучасних конструкційних і функціональних матеріалів. Своєчасне і ефективне їх вирішення має велике значення для економіки України.

Підвищення якості і надійності деталей і конструкцій належить до найважливіших задач, що стоять перед металургами і машинобудівниками. Вирішення цих задач безпосередньо пов'язане з підвищенням властивостей конструкційних матеріалів, у тому числі сплавів евтектичного типу, широко вживаних у всіх галузях народного господарства.

Підвищення властивостей сплавів евтектичного типу, зокрема, ливарних сплавів на основі алюмінію, керамічних матеріалів на основі монокристалічного гексабориду лантану та карбіду бору вимагає синтезу нових і удосконалення стандартних сплавів, вживання оптимальної технології виробництва сплавів і відливань. Властивості сплавів можуть бути істотно покращені при правильному виборі технології мікролегування, литва, термічного оброблення в рідкому і твердому стані і визначенні оптимального складу сплаву, що вимагає поглибленого розуміння механізму цих процесів.

Структуроутворення в евтектичних сплавах визначається кристалохімічною природою компонентів і фаз, типом і мірою завершеності фазових перетворень. Закономірності фазових перетворень, як при твердінні, так і при перекристалізації в твердих сплавах евтектичного типу вивчені недостатньо.

Основною структурною складовою евтектичних сплавів на основі алюмінію, що значною мірою визначає їх механічні властивості, є евтектика Al-Si. Закономірності евтектичного перетворення в різних системах, у тому числі і в сплавах на основі алюмінію, детально вивчені і детально описані у фундаментальних роботах А.А. Бочвара, К.П. Буніна, Ю.Н. Тарана, В.З. Куцової, В.І. Мазура, С. Тіллера, Б. Челмерса і ін. Евтектична колонія в силумінах утворюється в результаті кооперативного зростання розгалужених кристалів твердих розчинів на основі алюмінію і кремнію, останній з яких є базовою і провідною фазою евтектики.

Евтектична кристалізація подвійних сплавів, у тому числі, сплавів на основі алюмінію та керамічних матеріалів на основі монокристалічного гексабориду лантану та карбіду бору (а також кристалізація подвійних евтектик в багатокомпонентних системах) відбувається шляхом зародження і зростання колоній - двофазних утворень, кожне з яких формується на базі одного центру евтектичної кристалізації. Колонії є, як правило, двофазним бікристалітом, причому обидва зерна є складною системою переміжних відгалужень. В процесі зростання колонії може відбуватися розчленування її на комірки, при цьому атрибути парного росту фаз зберігаються.

У кожній системі сплавів евтектичного типу зародження колоній ініціюється лише однією фазою. Базова фаза відрізняється більш складною кристалохімічною природою: більшим ступенем гетеродесміічності міжатомних зв'язків, анізотропією будови і властивостей. В евтектиках, що утворюються двома твердими розчинами або двома проміжними фазами, базовою служить більш тугоплавка фаза з більшою долею направлених зв'язків. Зародження колонії відбувається при появі кристалу другої фази евтектики на базовому кристалі. Основа евтектичної колонії формується шляхом розростання другої фази евтектики уздовж поверхні базового кристалу. Розвиток колонії на бікристалітній основі, що сформувалася, є процесом кооперативного росту двох кристалів, що розгалужуються. Веде цей процес базова фаза евтектики. Її відростки першими вростають в рідину, кристалогеометрія базової фази визначає вигляд колонії, її секторіальну будову і морфологічні особливості.

Диференціювання евтектики в силумінах визначає їх пластичність, залежить від ступеню переохолодження, типа модифікуючих добавок і обумовлена здібністю до розгалуження, перш за все, базової провідної фази, так званого -Si твердого розчину. Як відомо, здібність до ізотропного зростання найбільшою мірою мають фази з металевим типом зв'язку. -Si твердий розчин за нормальних умов – фаза ковалентна, не схильна до розгалуження. З'ясування причин і механізму металізації і, як наслідок, здібності до розгалуження ковалентних кристалів в різних умовах (при теплових, радіаційних, механічних і інших діях) – одна з найважливіших задач матеріалознавства. Рішення цієї задачі дозволяє цілеспрямовано управляти структуроутворенням сплавів евтектичного типу з ковалентними фазами, зокрема, силумінів, і розробляти технологічні прийоми дії на розплав і в твердому стані з метою поліпшення технологічних і експлуатаційних властивостей відливань.

Таким чином, повертаючись до евтектики сплавів на основі кремнію, слід зазначити, що в межах евтектичної колонії кремній є безперервними розгалуженими кристалами з розвиненими пластинчастими відгалуженнями. Трактування морфології евтектичного кремнію як ізольованих, не зв'язаних між собою часток є помилковим. Зерна Al-Si-евтектики являють собою просторові конгломерати, що зростають з одного загального центру і складаються із скелетоподібного каркаса кремнієвої фази, що веде кристалізацію, заповненого другою фазою - алюмінієвим твердим розчином. Форма і міра розгалуження евтектичних фаз залежать від умов кристалізації і чистоти вихідних матеріалів. Кооперативний характер кристалізації евтектичних фаз істотно залежить від того, наскільки "оперативно" фаза -Al, що є провідною, може змінити напрям і швидкість свого росту відповідно до дифузійно-кінетичної обстановки, що створюється в результаті зростання кристала провідної фази -Si. Причому однією з головних особливостей, що визначає структуру сплаву, є форма росту евтектичних кристалів.

Одним з найбільш дієвих способів поліпшення властивостей сплавів евтектичного типу є модифікування. Не дивлячись на широке використання модифікування силумінів, механізм цього складного фізико-хімічного процесу до теперішнього часу вивчений недостатньо, що гальмує прогнозування ефективних модифікаторів тривалої дії і розробку нових сплавів з оптимальним співвідношенням механічних властивостей. Авторами роботи вироблений загальний підхід до процесу модифікування або мікролегування ливарних багатокомпонентних сплавів на основі алюмінію та керамічних матеріалів.

На сьогоднішній день керамічні матеріали, що також відносяться до сплавів евтектичного типу, все частіше застосовуються замість металевих для виготовлення зносостійких деталей, металообробного інструменту, а також конструкційних та функціональних елементів приладів електронної техніки. Застосування кераміки на основі монокристалічного гексабориду лантану та карбіду бору в катодно-підігрівних вузлах електронно-променевих пристроїв (ЕПП) дозволяє знизити робочі температури, зменшити енергетичні витрати, збільшити строк служби, покращити просторово-геометричні та накальні характеристики електронно-оптичних систем, збільшити виробничу потужність та якість обробки в технологічних процесах. Але стримуючим фактором при цьому є висока крихкість та достатньо низька міцність таких матеріалів, особливо в порівнянні з традиційними тугоплавкими металевими матеріалами.

Для зміцнення керамічних матеріалів використовуються металеві зв’язки (кермети), подрібнення зерна, створення внутрішніх напружень, армування волокнами, тощо. Для одержання і зміцнення кераміки успішно використовують гаряче пресування, але застосування таких методів приводить, як правило, до створення нерівноважної нерівномірної структури і забруднення матеріалів, що негативно впливає особливо на електро-фізичні характеристии матеріалів. В роботах Лободи П.І., Падерно Ю.БI. Gunjishima, T. Akashi, T. Goto (Японія), C. Chen,W. Zhou, L. Zhang (Китай) вчених показано, що одним із найефективніших шляхів підвищення міцності боридних матеріалів є армування їх волокнами диборидів перехідних металів, яке може реалізовуватись шляхом спрямованої кристалізації евтектичних сплавів квазібінарних систем. Для конструкційних і функціональних елементів катодно-підігрівних вузлів найважливіше значення має стабільність термоелектричних властивостей і, перш за все, електропровідності, що може забезпечити лише висока чистота і структурна досконалість матеріалу. Для їх одержання найбільш прийнятним є метод зонної плавки неспечених порошкових пресовок з розчинником домішок, що рухається, розроблений професором Лободою П.І.

Цілеспрямоване керування структурою і властивостями промислових евтектичних сплавів дозволить ефективно використовувати їх для виготовлення зносостійких деталей, металообробного інструменту, а також в електронно-променевих та газорозрядних пристроях електронної техніки, які застосовуються в металургії для плавлення та зварювання, розмірної та термічної обробки металів, сплавів, тугоплавких і хімічно активних сполук, в приладобудуванні при виготовленні гострофокусних рентгенівських трубок, електронних мікроскопів, аналізаторів, приладів моніторингу навколишнього середовища, системах відображення інформації.

Колективами Національної металургійної академії України Міністерства освіти та науки України та Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» Міністерства освіти та науки України виконана комплексна робота та впроваджені інноваційні технології підвищення якості та надійності виробів зі сплавів евтектичного типу. Метою цієї роботи є вибір способів впливу на структуру і властивості промислових сплавів евтектичного типу, зокрема, ефективних модифікаторів та технологічних параметрів оброблення в рідкому та твердому стані, що забезпечують їх високу конкурентоспроможність на ринку конструктивних матеріалів сучасного машинобудування.

Робота виконана у період 2000-2009 р.р. у межах Державних науково-технічних програм «Розробка способів поліпшення механічних та експлуатаційних властивостей функціональних матеріалів, в яких реалізуються зсувні перетворення» (№№ 0100U000771, 0100U000760), «Підвищення механічних та експлуатаційних властивостей функціональних матеріалів за рахунок зсувних перетворень» (№ 0103U003205), «Розробка ефективної технології модифікування ливарних сплавів на основі алюмінію та способів покращення їх механічних та експлуатаційних властивостей» (№ 0103U003206), «Розроблення та впровадження способів позапічної обробки та мікролегування металевих розплавів» (договір №331мч-05, від 19.09.2005р.), «Розробка способів підвищення механічних та експлуатаційних властивостей сплавів на основі алюмінію (ливарних та деформованих) та вивчення впливу мікролегування на закономірності фазових та структурних перетворень» (№0100U000770), «Розроблення комплексних фізико-хімічних способів впливу на розплави силумінів для поліпшення їх структури і властивостей» (договір № ДЗ/376-2007 від 24.07.2007р.), „Розробка фізико-хімічних основ технології одержання високоміцних армованих композиційних матеріалів спрямованим спіканням гетерофазних порошкових сумішей” (0101U006603), „Створення керамічних катодних вузлів з емітером із монокристалічного гексабориду лантану для приладів електронно-зондового аналізу та установок технологічного призначення” (0102U002373), “Фізико-хімічні основи створення нових боридних композиційних та монокристалічних матеріалів для електронно-променевих та газорозрядних пристроїв” (0104U003268), “Створення фізичних основ керування структурною та хімічною досконалістю матеріалів на основі тугоплавких боридів” (0106U002477), “Фізико-хімічні основи створення нового покоління волокнистих катодних матеріалів з рекордно високими емісійними характеристиками” (0108U000668), “Надтверді керамічні матеріали та покриття на основі тугоплавких сполук ” (0106U010521), “Нові надтверді армовані високоміцні матеріали та покриття на основі тугоплавких сполук” (0108U007173).
Робота в цілому виконувалась у складних і нестабільних умовах кризисного стану вітчизняної і світової промисловості. Європейські, американські і азіатські ринки до середини 90-х років для експорту виробів з евтектичних сплавів все більше ставали малодоступними. Унаслідок реальних обставин були прийняті упоряджені дії, основані на необхідності суттєвого підвищення якості виробів з евтектичних сплавів, що дозволило з урахуванням жорстких вимог зарубіжних ринків підвищити експлуатаційні властивості виробів та їх конкурентоспроможність. З метою вирішення поставлених задач авторами у роботі були узагальнені результати всебічного аналізу стану технологій виготовлення сплавів евтектичного типу та методів зовнішнього на них впливу та визначені головні напрямки дій щодо отримання необхідних теоретичних та експериментальних даних досліджень, результати яких є основою для розробки і впровадження інноваційних технологій. Комплекс робіт такої спрямованості підтверджується їх відповідністю та актуальністю довготерміновими програмами розвитку гірничо-металургійного комплексу України, зокрема роботами, що виконані авторами протягом 2000-2009 р.р. у межах Державних науково-технічних програм.
Авторами роботи досліджено вплив легуючих елементів та модифікаторів (В, Sn, Sc, Sr та комплексів B-Sn та B-Sn-Sc) та зовнішніх способів впливу на розплав на структуру, фазовий склад та властивості сплавів евтектичного типу, а саме, сплавів на основі алюмінію та силумінів – типу АК7ч та АК18, та керамічних сплавів на основі боридів – типу LaB6 – МеIVB2 та В4С – МеIVВ2.

Наукова новизна представленої роботи полягає в наступному:

1. Вперше визначені особливості формування, структури, форм росту первинних кристалів кремнієвого твердого розчину, кількісні параметри структуры заевтектичних силумінів типу АК18 при введенні олова і композицій B-Sn і B-Sn-Sc.

2. Вперше в силумінах типу АК18 при кімнатній температурі отримані стабілізовані тверді розчини на основі кремнію з різним типом кристалічної решітки (SiРОМБ, SiОЦКIII) і різною розчинністю алюмінію.

3. Отримали розвиток уявлення про реалізацію перитектичного перетворення Р+-SiОЦКIIIРЗАЛ+-SiРОМБ в силумінах типу АК18, обумовленого зсувним поліморфним перетворенням -SiОЦКIII-SiРОМБ, яке розвивається у присутності рідини.

4. Вперше досліджено особливості структуроутворення, зміни фазового складу, характеру розподілу елементів між фазами та структурними складовими, а також механічні властивості при сумісному впливі стронцію і скандію та швидкості охолодження доевтектичного силуміну АК7ч.

5. Вперше визначені особливості структуроутворення, зміни фазового складу і механічні властивості при гартуванні і старінні доевтектичного силуміну, що містить стронцій та скандій.

6. Вперше експериментально встановлені закономірності впливу технологічних параметрів гідроциркуляційного та водневого оброблення силумінів АК7ч та АК18, що вміщує стронцій і скандій, на структуру, фазовий склад і механічні властивості матеріалу.

7. Вперше визначено особливості структури та фазового складу ливарного алюмінієвого сплаву, які забезпечують його прокатку зі ступенем сумарної логарифмічної («істинної») деформації до 1,19.

8. Вперше встановлено взаємозв’язок між природою дибориду, кінетичними параметрами процесу спрямованої кристалізації і структурно-геометричними характеристиками фазових складових евтектичних сплавів систем В4С – МеIVВ2.

9. Вперше розроблені трьохфазні спрямовано-армовані композити LaB6-В4С-ZrВ2, що представляють собою матрицю із В4С армовану ZrВ2 з включеннями емісійно-активної фази LaB6, що дозволило виключити операцію з’єднання нагрівача з емітером і струмопідводом, особливо для електронних гармат з негострофокусними пучками і забезпечити щільність струму емісії не гіршу ніж у чистого гексабориду лантану.

10. Вперше встановлено вплив типу та морфології диборидної фази, неоднорідності спрямовано армованої структури на питомий електроопір евтектичних сплавів.

11. Вперше створено фізичні основи керування структурою, властивостями електропровідності, механічної міцності шляхом вибору типу дибориду та необхідних кінетичних параметрів процесу спрямованої кристалізації.

12. Вперше визначені коефіцієнти теплового розширення спрямовано закристалізованих евтектичних сплавів систем В4С- МеIVВ2 підвищеної чистоти, які на відміну від довідникових даних для В4С полікристалічного, близькі до значень к.т.р. монокристалічного гексабориду лантану, що пояснює задовільну термомеханічну сумісність конструкційних елементів катодно-підігрівних вузлів.

13. Вперше створено принципово нову технологію формування композиційних покриттів поліфункціонального призначення на металах та сплавах, яка включає процеси попередньої електрофізичної очистки поверхні порошків від домішок, нанесення порошків на металеву основу та спікання у вакуумі, що відбувається в умовах великого температурного градієнту та безперевного швидкісного електронно-променевого нагрівання шляхом просочування більш легкоплавкої складової пористого каркасу із частинок порошку тугоплавкої сполуки, вторинного очищення частинок тугоплавкої сполуки від домішок і спрямованого ущільнення покриття до безпористого стану.

14. Вперше розроблено безпечну технологію утилізації пірофорного порошку цирконію з використанням процесів формування пасивної суміші пресуванням підсушеної суміші на гідравлічному пресі та на нутч-фільтрі, що дозволило підвищити температуру початку інтенсивного горіння до 165 оС.

Авторами роботи вивчені структура, форми росту первинних кристалів кремнієвого твердого розчину сплаву АК18, визначені кількісні параметри структури заевтектичних силумінів при введенні бору, олова, композицій бор-олово і бор-олово-скандій. Показано, що найкращі кількісні параметри структуры серед усіх досліджених сплавів забезпечуються в сплаві Ак18(B-Sn). Вивчено розподіл компонентів і легуючих елементів між фазами і структурними складовими заевтектичних силумінів. Показано, що вміст кремнію в евтектичній структурі в усіх досліджених сплавах у порівнянні з вихідним сплавом Al-Si зсувається в область заевтектичних концентрацій. Методами мікротвердості і рентгеноструктурного аналізу вивчений фазовий склад заевтектичних силумінів. Показано, що в сплавах Al-Si-Sn, Al-Si-B-Sn, Al-Si-B-Sn-Sc в об’ємі первинних кристалів поряд с SiГЦКАЛМАЗ присутні фази SiРОМБ і SiОЦКIII. Фази на основі бору, олова і скандію (бориди, сполуки олова і скандію з алюмінієм і кремнієм) у цих сплавах не зафіксовані.

Калориметричний аналіз модифікованих сплавів типу АК18 свідчить, що в присутності олова і композицій бор-олово і бор-олово-скандій інтервал евтектичної кристалізації розширюється і зсувається в область більш низьких температур. На термограмах модифікованих сплавів типу АК18 зафіксовані термічні ефекти, що відповідають ліквідусу, перитектичному перетворенню Р+-SiОЦКIIIРЗАЛ+-SiРОМБ, евтектичному перетворенню Р-Al+-SiРОМБ і твердофазному перетворенню, тип якого остаточно не встановлений.

Авторами вивчено комплексний вплив стронцію в діапазоні 0…0,2% мас., скандію в діапазоні 0…0,5% мас. і швидкості охолодження в діапазоні 6,67*10-4 …103 К/с при твердінні на структуру та властивості сплаву АК7ч з|уперше| використанням планування|планерування| експериментів по ортогональних латинських квадратах. Дані металографічного аналізу структури сплаву АК7ч свідчать про розгалуження первинних кристалів α-Al твердого розчину і підвищення диференціювання евтектики -Al+-Si; розмір евтектичних кристалів кремнію зменшується від 28 мкм до 0,5…11 мкм в залежності від співвідношення вмісту стронцію, скандію і швидкості охолодження при твердінні. Отримані|одержані| кількісні залежності характеристик структури (кількість евтектики, розміри кристалів|частка,часточка| евтектичного кремнію, параметр форми кристалів евтектичного кремнію, відстань між кристалами кремнію в евтектиці, мікротвердість евтектики) і механічних властивостей сплаву АК7ч (твердість, межа плинності, межа міцності, граничний ступінь|міра| деформації до руйнування при стисненні|стискування|) від вмісту в сплаві стронцію і скандію та швидкості охолодження при твердінні сплаву. Показано, що мікролегування сплаву АК7ч комплексом оптимального складу 0,1%Sr і 0,5% Sc приводить|призводити,наводити| до підвищення твердості сплаву в 1,8 рази (з 41HV до 72HV), межі плинності в 2,5 рази (з 71МПа до 176МПа) та межі міцності у 1,7 рази (з 244МПа до 368МПа) при збереженні|зберігання| пластичних властивостей, характерних|вдача| для сплаву вихідного складу при випробуванні на стиснення. При випробуванні на розтягнення встановлено підвищення відносного подовження у 4,4 рази (з 2% для вихідного сплаву до 8,8% для сплаву зі стронцієм та скандієм).

Методом фазового рентгеноструктурного аналізу встановлений|установлений| фазовий склад сплаву АК7ч, а також типи інтерметалідних фаз, що містять|утримувати| стронцій і скандій і які утворюються при його мікролегуванні вказаними металами в різних співвідношеннях, що, в свою чергу, обумовлює|зумовлювати| різні рівні міцності і пластичності сплаву та їх співвідношення.

Виявлені закономірності впливу комплексу стронцій-скандій на розподіл елементів (Al, Si, Mg, Fe) між фазами і структурними складовими в сплаві АК7ч. Дані локального рентгеноспектрального аналізу свідчать, що мікролегування комплексом 0,1%Sr-0,5%Sc приводить|призводити,наводити|, в основному, до перерозподілу магнію - від рівномірного для сплаву вихідного складу (з|із| евтектикою -Al--Si-Al5SiFe ) до зосередження його в евтектичній складовій (з|із| утворенням евтектики -Al -- Si - Mg2Si) для сплаву, що містить комплекс стронцій-скандій.

За допомогою диференціального термічного аналізу показано, що мікролегування сплаву АК7ч стронцієм та скандієм у кількості 0,1%Sr і 0,5% Sc приводить|призводити,наводити| до пониження температури солідус сплаву з|із| 5770С до 5540С в порівнянні з вихідним, і завершенню кристалізації за реакцією Р→-Al+-Si+ Mg2Si.

Авторами роботи розроблені і рекомендовані для дослідно-промислового випробування термічної обробки модифікованих сплавів типу АК7ч і АК18, що забезпечить підвищення механічних властивостей сплавів і покращення експлуатаційних властивостей готових виробів.

Авторами роботи досліджено вплив гідроциркуляційного та водневого оброблення розплавів на формування структури і властивостей сплаву АК7ч, що містить комплекс стронцій-скандій та АК18, що містить комплекс бор-олово. Отримані дані дозволяють рекомендувати гідроциркуляційне оброблення сплаву АК7ч на протязі 5…15 хвилин при температурі розплаву 750С для підвищення механічних властивостей сплаву. В результаті межа міцності зростає на 10…20% (з 167МПа до 196 МПа), межа плинності – на 16…26% (з 109МПа до 135МПа ), відносне подовження – у 1,1…1,4 (з 6% до 8,5%) рази у порівнянні з литим станом сплаву; рекомендувати гідроциркуляційне оброблення сплаву АК18 на протязі 5…15 хвилин, що забезпечує рівномірний розподіл компактних первинних кристалів -кремнієвого твердого розчину, середній розмір первинних кристалів -кремнієвого твердого розчину 100 мкм, середня довжина пластин евтектичного кремнію 76,8 мкм, міжпластинчаста відстань в евтектиці 6 мкм, В=100 МПа, =2,4%, НВ 68-76.

Авторами роботи розроблено фізико-хімічні основи процесу одержання та формування структури армованих композиційних матеріалів підвищеної чистоти та покриттів на основі боромістких тугоплавких сполук. Встановлено взаємозв’язок між природою дибориду, кінетичними параметрами процесу спрямованої кристалізації і структурно-геометричними характеристиками фазових складових евтектичних сплавів систем LaB6 – МеIVB2 та В4С – МеIVВ2.

Досліджено будову діаграм стану квазібінарних систем В4С – ТіВ2, В4С – ZrВ2, В4С – HfВ2 і уточнено параметри їх евтектик. Розроблено трьохфазні спрямовано армовані композити LaB6-В4С-ZrВ2 та показано, що вони представляють собою матрицю із карбіду бору армовану диборидом цирконію з включеннями емісійно-активної фази гексабориду лантану.

Обґрунтовано та проведено експериментальне дослідження процесу пасивації вибухонебезпечного порошку цирконію. Розроблена методика дозволяє безпечно використовувати порошок цирконію, як термореагуючу та легуючу добавку в технологіях виготовлення порошкових сплавів, тугоплавкої боридної кераміки та надтвердих матеріалів і покриттів.

На основі проведених досліджень для створення евтектичних композитів з високими механічними властивостями, що формується за рахунок високої концентрації та малого розміру армуючих включень, рекомендовано реалізувати максимально допустимі швидкості кристалізації композитів. Синтезовано нові боридні матеріали з підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними характеристиками, що можуть використовуватися в багатьох галузях науки і техніки. Розроблені нові трьохфазні спрямовано-армовані композити LaB6-В4С-ZrВ2, що представляють собою матрицю із В4С армовану ZrВ2 з включеннями емісійно-активної фази LaB6, що дозволило виключити операцію з’єднання нагрівача з емітером і струмопідводом і забезпечити щільність струму емісії не гіршу ніж у чистого гексабориду лантану. Тому можна рекомендувати використання такого матеріалу в якості емітерів особливо для електронних гармат з негострофокусними пучками.

Колективи Національної металургійної академії України та Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» здійснили вагомий творчий внесок у розвиток теорії, розробки та впровадження інноваційних процесів цілеспрямованого керування структурою і властивостями промислових евтектичних сплавів, які забезпечують високу їх конкурентоспроможність на ринку конструктивних матеріалів сучасного машинобудування.

За результатами роботи отримано 4 акти дослідно-промислового опробування, 4 патенти, опубліковано більше 40 наукових статей у фахових вітчизняних та зарубіжних виданнях, проведено понад 20 апробацій на науково-практичних всеукраїнських та міжнародних конференціях.

Колектив авторів роботи за високих науковий та технічний рівень розробки представленого докладу нагороджений дипломом III ступеня на II Всеукраїнській науково-технічній конференції молодих вчених та фахівців «Зварювання та споріднені технології» (Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона, м. Київ) та дипломом I ступеня на міжнародній молодіжній науково-практичній конференції «Молодежь в авиации: новые решения и передовые технологии», що присвячена 100-річчю ТОВ «МоторСіч» (ТОВ «МоторСіч», м. Алушта).


Автори роботи: Носко О.А.


Богомол Ю.І.


Аюпова Т.А.


Сисоєв М.О.