автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Исследование структуры и физико-механических свойств слоистых интерметаллидных композитов систем Cu-Al и Ti-Fe с разработкой комплексной технологии их получения

На правах рукописи

СЛАУТИН ОЛЕГ ВИКТОРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСИХ СВОЙСТВ СЛОИСТЫХ ИНТЕ РМЕ ТАЛЛИДНЫХ КОМПОЗИТОВ СИСТЕМ Cu-Al И Ti-Fe С РАЗРАБОТКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Специальность 05.02.01 Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2005

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и композиционные материалы» Волгофадского юсу дарственного технического университета

Научный руководитель - заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Трыков Юрий Павлович.

Официальные оппоненш - доктор физ. - мат. наук, профессор

Алехин Валентин Павлович. - кандидат технических наук, доцент Кривенцов Александр Николаевич.

Ведущая opi анизация - Всероссийский Научно-Исследовательский и Конструкторско-Технологичеекий Институт нефтехимоборудования, i. Волгоград

Защита состоится июня 2005 i в ¿Г часов на заседании диссертационного совета Д 212.028 02 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, проспект Ленина, 28.

С диссертцией можно ознакомься в библиотеке Волгоградского юсудар-ственного технического университета.

Автореферат разослан <<г^5> мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета v /" ---- Кузьмин C.B.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность работы. Развитие ведущих отраслей промышленности вызывает необходимое ib 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 целым спектром новых, зачастую уникальных качеств.

Одно из важных мест в этой области на современном этапе развития материаловедения занимают слоистые металлические композиты (СМК). Очевидные преимущества СМК позволяют решать важные задачи промышленного комплекса от создания материалов для массового производства в химической, электротехнической и других отраслях до уникальных изделий авиационной, ракетной и космической техники.

Сварка взрывом (СВ) в силу ряда ее специфических особенностей является одним из эффективных методов получения СМК различного строения и назначения. Высокоэкономичный, производительный и управляемый процесс, не требующий дорогостоящего оборудования и оснастки, сварка взрывом, благодаря сё быстротечности, препятствующей развитию активных диффузионных процессов в зоне соединения разнородных металлов и сплавов, позволяет получать равнопрочные соединения из практически любых сочетаний металлов и сплавов площадью до десятков квадратных метров. Большой вклад в развитие науки и технологии сварки взрывом внесли отечественные ученые: Лтрощенко Э.С., Дерибас Э.С., Кобелев А.Г., Кривенцов А.Н., Кудинов В.М., Лысак В.И., Первухин Л.Б., Седых B.C., Трыков Ю.П. и др.

Сложности возникают при создании СКМ из тонколистовых металлов и сплавов, особенно больших размеров, а также при конструировании композитов с числом слоев более 3 - 5. В этом случае оптимальным решением является применение комплексных технологий, предусматривающих сочетние сварки взрывом и последующей обработки давлением, в частности холодной или горячей прокатки.

Такой технологический процесс позволяет первоначально получать сваркой взрывом заготовки практически из любых сочетаний компонентов с прочностью соединения, равной прочности наиболее слабого из соединяемых металлов. Последующая прокатка дает возможность залечить локальные дефекты, образовавшиеся при сварке, устранить деформацию заготовок и реализовать заданные i еометрические размеры и соотношение толщин слоев. Прока-1анные заготовки могут быть повторно сварены и прокатаны для получения материалов с большим числом слоев (до 30 и более).

Многообразие конструкций и условий работы СМК обуславливаю! необходимость поиска новых путей и возможностей повышения надежности, долговечности и технико-экономической эффективности готовых изделий и техно-ло1ий их получения. Разработанная на, кафадра MB —н—-KJ^l ВолгГ'ГУ

* Автор выражает глубокую благодарность к т н , доценту при анализе и обсуждении полученных резуль-гаюв

:а, кафадра MB к КМ 1 НК1 НАЦИОНАЛЬНА! Г

I sr

комплексная технология позволяет решать сложные вопросы оптимизации параметров указанных операций при изготовлении СКМ таких систем как алюминий-медь, алюминий-титан, титан-сталь и изделий многоцелевого назначения на их основе.

Дальнейшим развитием этого направления является создание слоистых ингерметаллидных композитов (СИК), представляющих собой материалы, в которых чередуются металлические и интерметаллидные слои, являющиеся результатом химического взаимодействия и обладающие особыми, специфическими свойствами, близкими к свойствам керамических материалов. Наличие в СИК систем титан-сталь, медь-алюминий, алюминий-магний, алюминий-цинк, медь-цинк, алюминий-сталь, алюминий-титан, алюминий-никель и др. слоев с большим градиентом физико-механических свойств обуславливает перспективу их применения в энергетических установках, криогенном и теплообменном оборудовании в качестве тепловых и теплозащитных барьеров, износостойких покрытий, жаропрочных и жаростойких материалов.

Отсутствие на современном этапе научно обоснованных рекомендаций но проектированию слоистых интерметаллидных композитов погребовало в рамках настоящей диссертации решения ряда задач, посвященных углубленному изучению кинетики диффузионных процессов на межслойных границах с учетом «деформационной наследственности» соответствующих операций комплексною технологического процесса, их влияния на структуру и микромеханические свойства СКМ и СИК, определению механических свойств СКМ и СИК различного состава и конструкции при нормальной и повышенных температурах.

Актуальность работы подтверждается выполнением её в рамках межвузовских профамм Минобразования РФ «Интеграция науки и высшего образования России», «Новые энергосберегающие технологии», «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования» в 2002 - 04 г.г., научно-тсхничсской программы сотрудничества Министерства образования РФ и Министерства образования по агомной энергии РФ в 2001 - 02 г.г.

Цель и задачи исследования. Цель работы - разработка технологии изготовления слоистых интерметаллидных композитов систем Си-А1 и Ть-Ре на основе исследования структуры переходных зон на всех этапах комплексною технологического процесса и ее влияния на их жаропрочные свойства.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Исследовать закономерности изменения тонкой структуры и микромеханических свойств слоистых композитов после сварки, холодной прокатки и высокотемпературных нагревов.

2) Установить влияние термического и силового воздействия на параметры и кинетику диффузионных процессов на межслойных границах слоистых композитов.

3) Получить эмпирические зависимое 1и, позволяющие обоснованно назначать режимы промежуточных отжигов полуфабрикатов из слоистых композитов и устанавливать температурно-временные режимы для оптимального

объемного заполнения интерметаллидными прослойками создаваемых СИК.

4) Изучить влияние количества основных и интерметаллидных слоев и их объемною содержания на прочность и пластичность СИК при нормальных и повышенных температурах.

5) Разработать перспективные комплексные технологические процессы и схемы получения новых конструкционных материалов - слоистых ингермехал-лидных композитов, предназначенных для работы под статической нагрузкой при высоких температурах.

Научная новизна работы:

■S Новым научным положением работы является установление основных закономерностей формирования структуры и механических свойств разработанных СИК многоцелевого назначения с учетом энергетических и деформационных факторов, реализуемых при сварке взрывом и последующих температурно-силовых воздействиях.

■S На основе раздельного исследования кинетики образования и роста структурно-неоднородных диффузионных зон получены значения параметров диффузии (Ьр, Е3, т0, К0) и выведены аналитические зависимости, позволяющие в композитах систем Cu-Al и Ti-Fe управлять процессом формирования диффузионных прослоек и обоснованно назначать оптимальные режимы высокотемпера-1урных нагревов для реализации требуемого объемного соотношения основных и интерметаллидных слоев в многослойных композитных системах Показано, что энергетические условия сварки и режимы холодной прокатки существенно влияют на параметры и кинетику диффузионных процессов при высокотемпературных нагревах СКМ. Увеличение энергии пластической деформации, степени обжатия, приложение растягивающей и сжимающей нагрузки повышает активацию контактных поверхностей и, как результат, снижает инкубационный период зарождения диффузионных прослоек и ускоряет процесс диффузии

■S Уточнены существующие представления и определены условия образования при деформировании механически неоднородных СКМ локальных зон разупрочнения Установленная корреляция распределения уширения рентгеновских линий и характера упрочнения подтвердила дислокационный механизм их формирования.

■S Впервые получена достоверная научно обоснованная информация о влиянии конструкции, состава, характерных видов микронеоднородностей и режимов применяемых операций комплексного технологического процесса получения нового класса конструкционных материалов - слоистых интерметаллидных композитов, обладающих повышенными, а в ряде случаев и уникальными служебными физико-механическими свойствами, на их прочность и пластичность при нормальных и повышенных температурах.

S Анализ полученных результатов механических испытаний на растяжение позволил классифицировать СИК систем медь-алюминий и титан-железо разделением на две группы К первой отнесены композиты, прочность которых с повышением температуры испытания постепенно снижается Объемная доля интерметаллидной составляющей в них невысока, ее увеличение сопровождается понижением значений удельной прочности и относительного удлинения

Ко второй - композиты, прочность которых с ростом температуры повышается, достигает максимального значения, а затем снижается. Увеличение толщины интерметаллидной прослойки, как в первой, так и во второй группе сопровождается ростом ее твердости

Установлено, что повышение прочностных свойств СИК и расширение температурного диапазона их работоспособности реализуе1ся за счет увеличения объемной доли интерметаллидов, увеличения числа основных и ин-терметаллидных слоев, повышения твердости интерметаллидных прослоек

Практическая ценное 1ь:

1) Полученные в результате обработки экспериментальных данных уравнения позволяют рассчитывать энергии зарождения и скорости рост ишерме-таллидных прослоек и обоснованно назначать оптимальные режимы высоко-1емпера1урных нагревов для двух случаев: а) реализации требуемого объемного соотношения основных и ишерметаллидных слоев в многослойных системах Си-А1 и П-Нс; б) предотвращения диффузии, способной привести к образованию «опасных видов» неоднородности в СКМ.

2) Результаты диссертационного исследования позволили разработать научно обоснованные практические рекомендации и технологические процессы илоювления с помощью комплексной технологии СИК и изделий многофункционального назначения с повышенными служебными свойствами.

3) Разработан новый способ получения СИК системы титан - железо, отличающийся от существующих аналогов тем, что предварительно сваренный трехслойный пакет из чередующихся слоев штана и стали разделяют на мерные заюювки, из коюрых составляют многослойный пакет таким образом, чтобы их одновременная сварка взрывом осуществлялась между однородными металлами

Реализация результатов работы. На базе сформулированных в настоящей работе положений впервые разрабо1аны техноло! ические схемы получения нового класса конструкционных материалов слоистых ишерметаллидных композитов мно1 оцелевого назначения, включающие три основные операции: сварку взрывом, обработку давлением и заключи 1ельную (финишную) термообработку.

Для в/ч № 52199 разработаны конструкция и технология изготовления вырубных штампов с основным слоем из стали 20 и плакирующим и а 5-слойного интерметаллидного композита системы "П-Ре, используемых в качестве рабочего инсфумента при производстве стальных дуг для компрессионно-дистракционных аппаратов Елизарова Разработанная конструкция композитных штампов обеспечила высокие эксплуатационные характеристики, дол! овечность инампового инструмента и позволила изготовить и внедрить оиышую партию медицинского инструмента из аустенитпых сталей для травматологии и ортопедии Экономический эффект от внедрения разработки составил 150 тыс. руб.

Акты о внедрении перечисленных разработок приложены к диссертации.

Достоверность результатов обеспечена использованием современных методов исследования структуры и свойств материалов, таких как реш ^неструктурный и металлографический анализ, а также специальные методы производственного и лабораторно! о контроля физико-механических свойств материа-

лов и изделий. Вычислительные процедуры производились на базе современных распространенных ПЭВМ. Полученные в работе результаты не противоречат современным представлениям материаловедения и механики материалов.

Апробация работы: Материалы диссертационной работы докладывались в период 2000 по 2005 г. на 4 международных конференциях (Волгоград, 2001 и 2004 г.г., Барнаул, 2002 г, Пенза, 2003 г.); 2 российских конференциях (Камышин, 2003 и 2005 г г ); межвузовских научно-практических конференциях (Волгоград, 2004 - 2004 г.г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях в ВолгГТУ (Волгоград 2001 - 2005 гл.).

Публикации: По материалам диссергации всею опубликовано 38 печатных работ, в том числе в центральных рецензируемых журналах 10 статей.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литерагуры и приложения, содержащего акты о внедрении результатов диссертации. Материал изложен на 204 страницах, включая 49 таблиц, 94 рисунка и список использованной литературы из 229 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование актуальности и практической значимости проводимых исследований. Сформулирована цель работы и намечены этапы исследования. Определены вопросы, выносящиеся на защиту. Дана общая характерис I ика содержания диссертации по главам.

В первой главе проведен анализ отечественной и зарубежной литературы. Рассмотрены существующие представления об особенностях протекания диффузионных процессов на границе соединения в слоистых металлических системах. Особое внимание уделено влиянию режимов комплексных технологических процессов на развитие химической неоднородности в сварных соединениях и приведены свойства интерметаллических соединений рассматриваемых систем Проанализированы литературные данные, касающиеся влияния темпера-турно-временных и силовых воздействий на развитие химической неоднородности на границе раздела слоев соединений, полученных сваркой взрывом. Изложены существующие представления о способах получения интерметаллидов и интерметаллических соединений, рассмотрен опыт создания и перспективы применения новых материалов на основе интерметаллидов. Намечены направления исследований, способных расширить область знаний и представлений о СИК, получаемых по комплексной технологии.

Во второй главе Определен круг исследуемых материалов, выбраны схемы и технологические режимы комплексного технологического процесса получения медно-алюминиевых и титано-стальньтх СКМ, описана методика проводимых экспериментов и способов обработки полученных данных

В работе биметаллические и многослойные медно-алюминиевые (М1 + АД1) соединения использованы в качестве модельного материала, позволяющего сократить количество экспериментов при исследовании и разработке перспективных СИК системы ВТ1-0 + сталь 08кп.

Обоснованы условия и режимы применяемых в работе технологических операций комплексного технологического процесса, используемого при получении исследуемых материалов (сварка взрывом, обработка давлением, термическая обработка). Выбрана математическая модель для описания кинетики диффузионных процессов на границе раздела С КМ. Разработана методика оценки деформации СКМ и их составляющих при холодной прокатке.

Отработана технология получения макро- и микрошлифов для металлографических исследований, подобраны химические реактивы для выявления структуры изучаемых материалов.

Микроструктуру соединений после сварки взрывом, прокатки, термической обработки и пластической чеформации изучали с помощью мештлогра фического комптскса на базе оптическою микроскопа 01 УМР!1^ ВХ 61 при увеличении в 50 'ООО раз Распредетение микро!вердости в ОШЗ изучаемых СКМ, СИК и диффузионных прослоек определяли на приборе ПМТ- 3 при нагрузках 0 49 Н и 0,98 Н по Г ОС 1 <М50 76

При проведении качественною фазового анализа рентгеновские съемки выполняли тта дифрактометре ДРОН 3,0 Для идентификации диффузионных прос юек у исследованных СКМ проводили послойную рент! еновскую съемку образцов от поверхности сваренных металлов до зоны соединения Съемку проводили в излучении медного анода с вращением образца и автоматической записью дифракционных отражений Расшифровку дифрактограмм проводили путем сравнения полученных значений межплоскостных расстояний с табличными данными АЯТМ для каждой из фаз

Величину напряжений П-рода и размеров ОКР в алюминиевых и медных слоях после СВ, холодной прокатки определяли методом аппроксимаций, предусматривающим дифрактометрическую съемку профилей рентгеновских линий (200) и (400) для А1 и Си. Для определения элементов тонкой структуры на различном расстоянии от границы раздела металлов проводилось послойное стравливание. Оценку степени искажения кристаллического строения в ОШЗ медно-алюминиевого композита проводили пу[ем прецизионного измерения параметров кристаллической решетки составляющих КМ. Затем рассчитывалось положение центра тяжести каждой кривой.

Выбраны типы и схемы нагружения композиционных соединений. Определен порядок фиксирования и математической обработки изучаемых характеристик. Усовершенствована методика проведения кратковременных высокотемпературных испытаний на установке АЛЛА-ТОО (ИМАШ 20-75) применительно к многослойным КМ и СИК на их основе. Механические испытания проводили в диапазоне температур 20 - 500°С для медно-алюминиевых и 20 - 900°С для титано-стальных СКМ Для получения достоверных механических характеристик исследуемых материалов применялся радиационный метод нагрева Образцы испытывали как после прокатки, так и после ВТО с различным обьемным наполнением диффузионными прослойками Деформация образцов осуществлялась с постоянной скоростью 2 мм/мин. Темпера1уру измеряли тремя введенными в вакуумную камеру платинородий-платиновыми термопарами, причем спай одной из них был приварен в центре образца, а две

другие прикрепляли по обе стороны от первой термопары по направлению к головкам образца (через 5 мм от центра). Для качественной оценки свойств СКМ параллельно проводили высокотемпературные испытания монометаллов, входящих в их состав Образцы для испытаний изготавливали из прокатанного СКМ согласно ГОСТу 1497-84 таким образом, чтобы продольная ось образца была перпендикулярна направлению прокатки

Третья глава. Ранее в работах Атрощенко Э.С , Кобелева А.Г., Седыха B.C., Лысака В И., Кузьмина С В др рассматривались актуальные научные и технологические вопросы сварки взрывом медно - алюминиевых соединений. Настоящая работа посвящена созданию и исследованию структуры и механических свойств медно - алюминиевых СКМ и слоистых интерметаллидных композитов, полученных по разработанной комплексной технологии.

Установлено, что в результате прокатки, биметаллических медно - алюминиевых образцов с общим высотным обжатием (е) от 20 до 90 % огноситель-ная деформация слоев оказалась весьма различной. Причем, с увеличением W2 (изменение затрат энергии на пластическую деформацию в зоне соединения (W2) от 0,65 до 1,75 МДж/м2 достих алось варьированием скорости соударения (Vc) от 420 до 690 м/с при постоянной скорости детонации взрывчатого вещества 2100-2200м/с) за счет большего упрочнения металлов у границы раздела слоев (рис. 1), возрастает неравномерность их деформации при последующей прокатке. «Деформационная наследственность» сварки взрывом наиболее явно проявляется при малых значениях е Так, при общем высотном обжатии композита 22 % с увеличением W2 от 0,65 до 1,75 МДж/м2 обжатие алюминиевого слоя увеличива-С1СЯ с 35,5 % до 50,3 %, а медного слоя - уменьшается с 13,7 до 6,5 %. После прокатки структура меди и алюминия, вблизи границы раздела, представляет собой деформированные, вытянутые в направлении прокатки мелкие зерна.

Изменение микромеханических свойств ОШЗ после холодной прокатки оценивали по перераспределению твердости на фиксированном расстоянии от границы раздела металлов Результаты экспериментов показали (рис. 2), чю конечная твердость биметалла у границы раздела зависит как от параметров сварки взрывом, так и от степени обжатия при прокатке.

Увеличение параметров сварки и степени обжатия приводило К росту микротвердости в Рис 1 Зависимость степени обжатия алю\т-алюминиевом слое. В медном СЛОС ниевых (1, 2, 3) и медных (Г, 2', 3') с wee от сте-биме!алла, сваренного при W2 = пени обжатия бичетачча, полученного сваркой 0,65 МДж/м2 , конечная твердость вфывом при W2 равной 1 1' - 0 65 МДж/м1 у границы раздела при s < 44 % 2, 2'- 1,25 МДж/м2, 3, 3'~ 1,75 МДж/м2 сохранялась практически на ис-

стспсш, обжатия КМ, °/о

ходном (после СВ) уровне.

При обжагиях е = 66 % микротвердость снижалась Дальнейшее их повышение приводило к рос1у микротвердосги. Увеличение \У2 до 1,75 МДж/м2 понизило по сравнению с исходной (после СВ) твердость прокатанного биметалла во всем диапазоне г, причем наиболее интенсивно при е = 60 %.

а) б)

}'ис 2 Распределение микротвердости Н по слдям в поперечном сечении биметата медь М1 < алюминий АД1, полученного СВ (I) при №? равной 0,65 (а) и 1,75 МДж/м2 (6) посче хо годной прокатки со степенями обжатия 2 22% ? - 44 "/о, 4 - 66 % 5 - 88 %

Рентгеноструктурный анализ образцов, полученных СВ, показал, что с увеличением величины обжатия при холодной прокатке, харамер изменения элсмснюв тонкой сфуктуры имеет следующие особенности: возрастает величина физического уширения соответствующих линий, дробятся блоки мозаики, повышаются напряжения Н-го рода. В области пониженной микротвердости медного слоя величина физического уширения, являющаяся ишефальной характеристикой несовершенств кристаллической решетки, имеет более низкие значения (14 мрад - линии 200; 3,7 линии 400) по сравнению с аналогичными значениями, полученными после сварки взрывом (18 мрад - линии 200; 6,5 -линии 400), что связано с перераспределением дислокаций в пределах зерна и реализацией «лавинного» стока дислокаций. Последующее увеличение степени деформации приводит к формированию новых дислокационных структур, повышению их плотности и, как следствие, упрочнению металла.

Образующиеся в свариваемых взрывом композициях из разнородных металлов хрупкие интерметаллиды относятся к опасным видам химической неоднородности, снижающим прочность и надежность создаваемых конструкций Отрицательное влияние интерметаллидов проявляется в снижении прочностных и деформационных свойств КМ и повышении опасности их хрупких разрушений

Медно-алюминиевые композиты нашли широкое применение при изготовлении линейных кошактных узлов электрометаллургического оборудования Поэтому изучение сфоения и фазового состава участков сварных соединений после термического воздействия необходимо как для определения максимальной длительности безопасных нагревов при технологических отжи-1ах перед деформированием медно-алюминиевых деталей, так и для определе-

ния их рабочего ресурса при повышенных температурах.

Установлено, что энергетические параметры СВ во многом определяют кинетику начальных этапов диффузионного взаимодействия. С увеличением из-за более интенсивного протекания процессов деформации у границы раздела и роста ее дефектности, время латентного периода образования ишерметалли до в (т) снижается. Наиболее заметно различие при т < 0,5ч в области температур 350°С и выше. Так, при 500°С инкубационный период сос1авляет 6, 10 и 14 минут при \¥2 = 1,75, 1,25 и 0,65 МДж/м2 соответственно (рис.3). При температурах ниже 350°С, за счег торможения диффузионных процессов, т инкубационный период перемещается в область т > 0,5ч.

Микроструктурный анализ образцов, сваренных взрывом при различных значениях W2, после отжига при 300°С показал, что толщина И с увеличением \¥2 растет и после выдержки в течение часа составляет 1,8; 3,9 и 6,3 мкм, а после десятичасовой выдержки - 8,4; 10,2 и 11,3 мкм при энергозатратах на пластическую деформацию при сварке 0,65, 1,25 и 1,75 МДж/м2 (рис.4, а). При 500°С области роста диффузионной прослойки при увеличении степени обжатия для различных \У2 перекрываются (рис.4, б)

Т К

723

673

623

573

523

1 У

/

L2

, \ Интерметаллиды есть

3

Интерметаллидов нет I 1 1

О 0,25 0,5 0,75 1 Т.,4

Рис 3 Темпераптурно-временные условия заро-жОеныя диффузионной прослойки в композите медь М1 + алюминии АД1 сваренном при 1-0,65 МДж/м2, 2-1,25 МДж/м2: 3-1,75 МДж/м1

6 7 8 9 10 Т,ч 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ЮТ,ч

а) б)

Рис 4 Кинетика роста диффузионной прослойки при температуре 300 (а) и 500°С (б) в медно-атминиевом композите полученной сваркой взрывом (1, 2, 3) и последующей холодной прокаткой со степенями обжатия 10 - (1', 2', 3% 50 - (1" 2", 3") и НО % (1'", 2"' 3"') при 1нерговчожении в зону соединения при сварке 0 65 (I), 1,25 (II) и 1 75 МДжЫ2 (III)

Как видно из рис 5, на котором в качес1ве примера приведены микроструктуры биметалла после СВ и ТО, увеличение W2 сопровождается ростом h Во всем исследованном временном диапазоне выдержек h pacieT от 45 82 мкм (1 ч) до 125 - 150 мкм (10 ч) в зависимости от W2 и с, сохраняя тенденцию, обна-

руженную при температуре 300 (рис.4, а). Длительность латентного периода образования диффузионной прослойки уменьшается с повышением степени деформации и температуры.

Интенсификация роста И с увеличением степени обжатия при холодной прокатке объясняется тем, что максимальные концентрации и глубина проникновения диффундирующего компонента реализуется вдоль дислокаций, а их количество резко возрастает с повышением степени деформации.

а) б) в)

Рис 5 Микроструктура биметалпа мес)ь М1 + алюминий АД1 поспе термообработки при 500% (4 ч) сваренного взрывом при а

- 0 65 МДж/м2, б - 1У2 = 1,25 МДж/м2,

в - Я/2 = 1,75 МДж/м2 (х50)

Использование рентгеноструктурною анализа позволило установить, что с удалением от границы с алюминием, промежуточные слои соответствуют фазам 0 (СиА12), г)2 (СиА1) и у2 (Си3А12). Прослойка со стороны меди обладает наибольшей твердостью, равной 10 - 10,5 ГПа, средняя прослойка - 9 - 9,5 ГПа, прослойка со стороны алюминия имеет самую низкую твердость -5-6 ГПа.

Для получения обобщенных уравнений (см. табл.), описывающих кинетику формирования диффузионной зоны в медно-алюминиевых СКМ, была проведена математическая обработка зависимости толщины диффузионной зоны 01 энергетических условий СВ в пределах исследуемого диапазона \¥2 и степени обжатия при холодной прока:ке.

Таблица

Кинетика роста интерметаллидной прослойки при нагреве биметалла М1 ЛД1

\У2, МДж/м

0,65

1,25

1,75

Уравнение рос 1а интерметаллидной прослойки

И =1,72 10" ех]

65,246 е-

ЯТ

Ш419|г

пг-,-, /36254-4,2134 е)

- 0,677 ехЛ — —--

Ч ЯТ )

И2 = 1,72 -10

/70,741 е-113066^1

ехру

КГ

^ г-0,677 ехр^

( 35843 - 3,4391 с^

ЯТ

А2 =1,72 10'

6 , 61,988-с- 110274У п„п /35518-4,3073 е 1 ехй- г - 0,677 еха------

ят А Л ят

Влияние приложенной по нормали к зоне соединения растя! ивающей и сжимающей нагрузки на диффузионные процессы, протекающие при нагреве КМ на границах раздела слоев, исследовали с помощью специально изготовленной оснастки, помещаемой в печь Термообработку проводили под нагруз-

кой ниже предела текучести алюминия (Р = 0,05 и 0,1 МПа).

Анализ полученных экспериментальных данных показал, что при температуре ниже 400°С растягивающая и сжимающая нагрузка не оказывает влияния на кинетику роста диффузионной прослойки.

Повышение температуры до 450°С при выдержках от 1 до 10 ч привело к ускорению диффузионных процессов под нагрузкой как при растяжении, так и при сжаши, причем увеличение Р сопровождалось интенсификацией роста прослойки Так с увеличением выдержки от 1 до 10 ч под Р=0,05 МПа толщина прослойки при растяжении увеличивается с 35 до 81 мкм, при сжатии - с 32 до 61 мкм а под />=0,1 МПа с 41 до 99 мкм при растяжении и с 38 до 66 мкм при сжатии (без Р-с 20 до 58 мкм) Такая же тенденция наблюдается и при 500°С (рис 6)

Ишенсификация роста толщины прослойки под действием нагрузки, по-видимому, связана с возникновением в кристаллической решетке металлов напряжений, приводящих к переориентации текстуры в направлении, параллельном ее приложению, и, как результат, к возникновению дислокационных несовершенств, ускоряющих диффузию

Разработанная на кафедре «MB и КМ» ВолгГТУ комплексная технология изготовления СИК системы Си-АI предусматривает изготовление методом сварки взрывом многослойных пакетов, их последующую прокатку на заданную толщину и финишную термообработку, обеспечивающую требуемое объемное соотношение основных и интерметаллидных слоев.

Исследования проводились на трехслойных и сваренных между собой девятислойных КМ состава М1+АД1. Отжиг КМ осуществляли при температуре 500°С с временем выдержки для трехслойных КМ 1 и 50 ч, а для девятислойных - 7 и 20 ч Выбранный режим термообработки обеспечивал объемную долю ин-терметаллидов (V„H1) в трехслойном СИК 8 и 35%, а в девяжслойном - 24 и 42% Результаты механических испытаний показали (рис.7, 8), что прокатанные 3-х и 9-слойные КМ (V„HT = 0%) при 20°С обладают прочное 1ью ств = 175 -185 МПа, что превосходи! прочность меди (170 МПа) и алюминия (80 МПа). При этом относительное удлинение (8) 3-слойного (7%) и 9-слойного (6,2%) КМ ниже, чем у исходных материалов (20% - медь М1 и 40% - алюминий АД1)

При температуре испытания до 200°С прочность и относительное удлинение КМ практически не изменяются. Увеличение числа медных и алюминиевых слоев в составе КМ приводит к росту ав во всем исследованном диапаюне температур. Пласшчность с увеличение числа слоев существенно не изменяется

- I !

3

iA 4 . 4L

—

01 21456189 10 Т,Ч

Рис б Влияние термического и силового воздеист вия на кинетику роста Оиффузионной просчоики о медна-алючиниевоч композите при температуре 500°С полученном сваркой взрыва и 1 - без нагрузки, 2, 3 - растяжение 4 5- сжатие (2, 4 - 0,05 МПа, 3, 5 - 0,1 МПа)

при температурах до 400°С и находится в пределах 8 = 6,4 - 7,8% в исследованном интервале темнерагур При 500°С значения относительного удлинения трехслойного КМ превосходят значения для девятислойного на 5 - 6%.

Рис 7 Втяние температуры испытания на прочность (а), относительное удлинение (б) иеди (1) ачюмипия (2), СКМ М1+АД1+М1 (3) и СИК с объемным диффузионным наполнением 4 - Уинт = 8%, 5 ~ Уи„т 35%

<5в,

0" i - -

3 \

N L ■

-

\

8км, %

i , i1

- 2 ----3 ~

seo t,°c

200 300 400 600 t, "С О 100 200 300

а) б)

Рис 8 Втяние температуры испытания на прочность (а) относите ¡ьное удчинение (б) девятисюйных KM (I) и СИК (М1+АД1) с объемным диффузионным наполнением 2 - Vmm = 24%, 3 - VUHm = 42%

Термообработка 3-й 9-слойных КМ приводит к уменьшению ов и 5 при температуре испытания 20°С, причем тем больше, чем выше объемная доля ин-терметаллидов. Ее увеличение в 3-слойньтх СИК с 8 до 35% приводит к снижению ов и 5 до 160 (4,5) и 120 МПа (4%) соответственно. В 3-слойньгх СИК с V„irr = 8% повышение температуры испытания до 300°С практически не влияет на Ств и 8. В диапазоне температур испытания 300-500°С прочность монотонно понижается до 120 МПа, а относительное удлинение увеличивается до 15%. У СИК с VHm = 35% с ростом темпера!уры испытания наблюдается стабильный рост значений прочности, достигая максимального значения в 225 МПа при 300°С (что больше стй меди и алюминия при этой температуре в 2,7-5 раз) При этом относительное удлинение не превышает 5%.

В 9-слойных СИК значения прочности и относительного удлинения в диа-

пазоне температур испытания от 20 до 300°С остаются практически постоянными, понижаясь с ростом объемной доли интерметаллидов. Увеличение температуры испытания до 500°С сопровождается снижением прочности до 80 (Уи„, = 0%), 125 (Утп - 24%) и 85 МПа (У„нт = 42%) и возрастанием относительного удлинения до 10, 8 и 2% соответственно.

Четвертая глава посвящена исследованию структуры и свойств титано -С1альных СКМ, полученных по комплексной технологии, I к система ТьРе является одной из перспективных в области создания СИК Проанализирован мировой уровень исследований и разработок по оптимизации процесса получения СКМ системы титан-железо Такие КМ обладают высокой удельной прочно стыо в широком диапазоне температур, низкой теплопроводностью, повышенной коррозионной и химической стойкостью. Применение сталей различных классов позволяет варьировать химическим и фазовым составом образующейся при термической обработке диффузионной зоны и формировать СИК с заданным комплексом технологических и эксплуатационных свойств.

Прокатка Iитано-стальпого композита при температурах 700-800°С по сравнению с холодной прокаткой повышает допустимые обжатия более чем в 1,5 раза. Различие в максимальных поперечных деформациях между стальными и титановыми слоями при этом уменьшается с 15 % до 5 % (рис.9, 10). Для получения качественных титано-стальных тонколистовых СКМ, и устранения микродефектов, образовавшихся при сварке взрывом, применяется горячая прокатка (ГП). Независимо от степени обжатия после прокатки при температуре 700°С толщины титановых и стальных слоев в 3-х и 14-слойном КМ составляли - 0,37-0,43 (0,165-0,18) и 0,18-0,22 (0,08-0,095) мм, а их микротвердость 2 3 (1,9-2,1) и 1,7-2 (1,7-2) ГПа, соответственно.

' IV ■ ■ г т. обжи1им КМ, % (' ■ гпгиь обжжтин КМ. %

Рис 9 Поперечная деформация титановых Рис К) Поперечная деформация титановых

и стальных слоев при хоюдной прокатке с и стальных сюев при горячей прокатке

раличными степенями обжатия (1, 3 - 700Х', 2, 4 - 800%') с рапичными

1-ВТ1-0 2 - ОНкп степенями обжатия 1,2 ПТ1-0 3,4 ОЧкп

Полученные с помощью комплексной технологии композиционные заготовки в дальнейшем, как правило, подвергаются стабилизирующей термообработке или технолотическим нагревам под обработку давлением (прокатку, штамповку, прессовку и т.д.), а изготовленные титано-стальные детали и узлы, как правило, при эксплуатации испытывают воздействие повышенных температур, способствующих активации диффузионных процессов и образованию «опасных» ин герметаллидных прослоек.

Оптимизация заключи 1ельной операции комплексной технологии процесса получения СИК - высокотемпературной термообработки (ВТО), сводится в основном к выбору температурно-временньтх условий нафева, обеспечивающих за счет диффузии между титаном и сталью формирование на межслойных границах сплошных ишерметаллидных прослоек заданной толщины твердостью 6 - 8 ГПа

Установлено, что при температуре 700°С и обжатиях 46,0-66,8% интермс-таллиды образуются после отжига в течение 15 минут, при температуре 800°С и тех же обжатиях после 10 минут отжига, а при 900°С после 7 минут соответственно Для образцов после СВ ли времена составили при температурах отжига 700, 800 и 900°С - 15, 11 и 8 минут соответственно. Сопоставляя полученные значения латентного периода образцов после СВ и прокатки, необходимо отметить, что с рос юм температуры в прокатанных образцах наблюдается некоюрое уменьшение времени т., по сравнению со сварными. Зависимость толщины диффузионной прослойки h от времени выдержки т подчиняется параболическому закону

При исследуемых температурах во всем диапазоне обжатий толщина интерметаллидного слоя зависит от степени деформации КМ. После отжига в течение 2,5 часов толщина прослойки в образцах после СВ и при обжатиях 46,0-66,8 % соответственно составляет: при 700°С - 15,8 и 17,3 мкм; при 800°С - 31,6 и 59 и при 900°С - 76,1 и 86,6 мкм. После отжига в течение 2,5 часов в прокатанных образцах толщина образующейся прослойки при температуре 900°С в 1,14 раза превышает ее толщину в сварных образцах В сваренных взрывом титано-стальных СКМ и СКМ, подвергнутых последующей ГП, значения параметров диффузии оказались близкими. Последнее позволило принять основное уравнение роста интерметаллидных прослоек на границе раздела штан В11 -0 + сталь 08кп такое же, как и при СВ.

Полученные значения параметров диффузии можно использовать в практических целях как для назначения режимов промежуточных или окончательных отжигов полуфабрикатов или ютовых изделий, так и необходимого объемного заполнения иптерметаллидными прослойками СИК состава ВТ1-0+08кп С помощью математической обработки экспериментальных данных, получено универсальное уравнение, описывающее кинешку роста диффузионной прослойки в КМ состава ВТ1 -0+08кп, учи i ывающее степень обжатия при холодной прокатке

Фазовый состав образующейся на фаницах раздела слоев титано-стальных СКМ диффузионной прослойки зависит от режимов их термообработки. Экспериментально установлено, что при прочих равных условиях твердость и размер диффузионной прослойки после термообработки на воздухе больше, чем при нагреве в вакууме Основную долю в диффузионной прослойке составляет фаза Fc2Ti, а в тонких слоях, прилегающих к границе раздела металлов, присутствуют в небольшом количестве фазы TiC и FeTi Увеличение температуры и времени выдержки, сопровождается интенсификацией диффузионных процессов (рис 11).

Впервые установлено, что характерной особенностью структуры ОШЗ

h2 =1,29-107 ■ехр

со стороны титана является формирование диффузионной прослойки геометрически неоднородной формы с периодически повторяющимися с шагом 220 -240 мкм клиновидными интерметаллидными зонами («стоками диффузии») толщиной 10 - 20 мкм, ориентированными по нормали к границе штано-стального соединения (рис. 11, в). В 14-слойном композите уже при т = 0,5 ч в титановых слоях за счет «сквозной» диффузии образовалась сплошная диффузионная прослойка твердостью 3,2 - 5,0 ГПа. Увеличение времени выдержки в 3-слойном композите до 10 ч при температуре 1000°С также привело к образованию в титановых слоях за счет «сквозной» диффузии сплошной диффузионной прослойки твердостью 5,8 - 7,9 1 Па.

а) б) в)

Рис II Микроструктура зоны соединения СКМ ВТ 1-0 t 08кп t- ВТ1-0 после ТО при а - 950'С, 4ч, б - ЮОО'С 1 ч, в - 1000Т, 10 ч (хЮО)

Целью высокотемпературных исследований являлось изучение влияния конструкции (числа слоев) и объемною содержания интерметаллидных прослоек (V„„T) на механические свойства СИК титан ВТ 1-0 - сталь 08ки в интервале температур 20 - 900°С.

Назначенные режимы ВТО для 3-слойного КМ (950°С, 4 ч и 1000°С, 10ч), а для 14-слойпого (900°С, 0,5 ч), обеспечивали в СИК содержание интер-металлидов V„H1 - 8, 70 и 70 % соответственно.

Результаты экспериментов показали (рис. 12), что после прокатки 3 и 14-слойные композиты (V„]IT = 0%) при температуре испытания (I) 20°С обладаю! прочностью (ов) 740 - 750 и 430 - 440 МПа, что превосходит прочность титана (410 МПа) и стали (300 МПа). При этом пластичность как в 3-слойном (7 9%), так и в 14-слойном (3 - 4%) КМ ниже, чем у исходных материалов (31%

- титан ВТ1-0 и 36% - сталь 08кп). При температуре испытания выше 400°С ств композитов понижается, а б увеличивается.

Термообработка 3-х и 14-слойных КМ приводит к уменьшению Ов и б при t _ 20°С, причем тем больше, чем выше V„m Так, увеличение УИ1П в 3-слойных СИК с 8 до 70%, снижает значения aR и 5 до 520 530 МПа, 4-5% и 210

- 215 МПа (0,2 - 0,7%) соответственно Повышение температуры испытания 3-слойных СИК с Уинт = 8% понижает Ов и увеличивает 5. У СИК с V„„r = 70% с ростом t ств стабильно растет, достигая своего максимального значения в 470 МПа при 600°С (что больше сти титана и стали при этой температуре в 6 - 7 раз)

При этом 5 составляет 2 - 3%. Образцы с Уинт = 8% при этой температуре имеют прочность более высокую - 420 - 430 МПа и 6 = 11 - 13%.

а) б)

Рис 12 Зависимость прочности (а) и относительного удлинения (б) от температуры испытания при растяжении I - титан ВТ1-0; 2 - сталь 08кп; 3 - СКМ ВТ1-01 ОНкп * RT1-0, 4 - 7 - трехслойный СИК с Vmm = 8%(4) u Vwm = 8% после закалки в воду при 700°С (5) и 950°С (6), Ушт - 70% (7), 8 и 9- 14-слойный КМ (8) и СИК с VUHm = 70% (9)

Для повышения твердости интерметаллидной прослойки отожженные в печи титано-стапьные образцы подвергали закалке в воду с температур 600 -950°С. Результаты экспериментов показали, что после закалки с 650 - 700°С и 850 - 950°С по сравнению с отожженными образцами твердость интерметаллидной прослойки резко увеличивается с от 4,2 - 4,4 до 5,6 - 6,3 и 4,8 - 5,3 ГПа, соответственно. Аномальное изменение твердости интерметаллидов объясняется выделением мстастабильной со-фазы, механизм образования которой идентичен фазовым превращениям при закалке (Ti-Fe)-cnnaBOB, богатых титаном.

Результаты механических испытаний показали, что при температуре 20°С прочность (огн) и пластичность (5) СИК после закалки с температур 700 и 950°С составляет 360 МПа (4 - 5%) и 400 МПа (1 - 2%), что ниже соответствующих значений для КМ ВТ1-0+08кп+ВТ1-0 без интерметаллидов и аналогичного СИК в незакаленном состоянии. При 400 - 500°С значение ств закаленных с 700 и 950°С СИК монотонно увеличивается до 620 и 680 МПа, что превосходит Оц не подвергнутых закалке СИК на 110 - 120 МПа, а при 600 -700°С понижается до 520 600 и 260 - 450 МПа соответственно. При увеличении температуры испытания до 900°С, прочность закаленных СИК практически не отличается от прочности незакаленных. Пластичность закаленных с 700 и 950°С СИК в интервале температур 600 - 900° изменяется от 16 до 26 и о г 3 до 15% соответственно, что ниже соответствующих значений для незакаленного СИК и КМ без интерметаллидов. Таким образом, закалка позволяет значительно повысить прочность, а значит, и расширить применение титано-стальных СИК в интервале температур 500 - 700°С.

Испытания 14-слойнот СИК с Уинт -= 70% показали значи!ельный рост ов в диапазоне температур 500 - 700°С Так, при I = 500, 650 и 700°С ов составила соответственно 395, 490 и 690 МПа, что значительно превосходит ав композита при I = 20°С (290 МПа); б при этом находится практически на исходном уровне и составляет 3 - 4% при I = 700°С. Увеличение I до 800°С сопровождается снижением ав до 350 МПа и возрастанием 5 до 8 -10%.

Анализ резулыатов высокотемпературных испытаний на растяжение позволил разделить СИК на две группы. К первой относятся композиты, прочность которых постепенно снижается с повышением температуры испытания (кривая 4). Объемная доля интерметаллидной составляющей у них невысока и не превышает 8 - 15%. Вторую группу представляют композиты, прочность которых с ростом температуры повышается, достигает максимального значения, а затем снижается (кривые 5, 6, 7, 9). Увеличение количества слоев в СИК смещает значения разрушающих напряжений и ниспадающую ветвь соответствующей кривой в область более высоких температур (кривая 9) Увеличение Ушг как в первой, гак и во второй группе СИК в диапазоне температур 20-500°С приводит к снижению прочности При 550-650°С прочность гитано-стальных СИК от \'т„ практически не зависит и составляет 400-500 МПа, что почти на порядок выше прочности исходных материалов. При более высоких температурах прочность композита с ростом Уинт повышается.

Увеличение числа слоев в СИК (при сохранении постоянства геометрических размеров композита и Уинт) приводит к росту его прочности в исследованном температурном диапазоне. Прочность аналогичных композитов без ин-терметаллидов с увеличением числа слоев понижается.

Исследование микрокартины деформации СИК показало, что как при растяжении, так и после разрушения, расслоений не происходило, и СИК деформировались как монолитный материал Характер разрушения СИК определяется в основном температурой испытания и Уиш. Разрушение СИК первой группы исследованном температурном диапазоне вязкое Разрушение СИК второй группы при температуре испытания менее 500°С хрупкое, а при температуре выше 500°С - вязкое.

Пятая глава посвящена практическому применению полученных результатов исследований при разработке конструкций и технолог ических процессов изготовления композиционных материалов и изделий многоцелевого назначения Рассмотрены примеры практического применения результатов исследований при разработке конструкций и технологических процессов изготовления высококачественных композиционных материалов и изделий многофункционального назначения. Предложены схемы и последовательность технологических операций получения слоистых иптерметаллидных композитов и изделий

На базе сформулированных положений впервые разработаны технологические схемы получения нового класса конструкционных материалов - слоистых интерметаллидных композитов многоцелевого назначения, включающие три основные операции- сварку взрывом, обработку давлением и заключительную (финишную) термообработку

Разработан новый способ получения СИК системы титан - железо, отличающийся от существующих аналогов тем, что предварительно сваренный трехслойный пакет из чередующихся слоев титана и стали разделяют на мерные заготовки, из которых формируют многослойный пакет таким образом, чтобы их одновременная сварка осуществлялась между однородными металлами.

Для ООО ПКФ «ХЭЛТ» (г. Волгоград) разработана комплексная технология (включающая сварку взрывом, горячую прокатку и высокотемпературную термообработку) изготовления композитных штампов с покрытием из СИК с последующим определением их работоспособности при штамповке ответственных деталей машиностроительного производства.

Для в/ч № 52199 разработаны конструкция и техноло!ия изготовления вырубных штампов с основным слоем из стали 20 и плакирующим из слоистого интерметаллидного композита сис1емы Ti-Fe, используемых в качестве рабочего инструмента при производстве стальных дуг для компрессионно-дистракционных аппаратов Елизарова. Разработанная конструкция композитных штампов обеспечила высокие эксплуатационные характеристики, долговечность штампового инструмента и позволила изготовить и внедрить опытную партию медицинского инструмента из аустенитных сталей для травматологии и ортопедии. Экономический эффек1 ог внедрения разработки составил 150 тыс. руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Для определения областей эффективного промышленного применения впервые созданных в ВолгГТУ слоистых интерметаллидных композитов (СИК), представляющих собой новый класс конструкционных материалов, в настоящей работе обоснована важность изучения свойств практически актуальных СМК, полученных с использованием комплексных технологий, выделены и систематизированы основные факторы, влияющие на механические свойства СИК в широком диапазоне температур; существующие представления о диффузионных процессах в разнородных соединениях развиты и дополнены результатами специальных исследований; разработана технология изготовления СИК систем Cu-Al и Ti-Fe на основе углубленного исследования структуры переходных зон на всех этапах комплексного техпроцесса и изучения ее влияния на жаропрочные свойства СИК.

2. Холодная прокатка приводит к понижению твердости вблизи контактной зоны со стороны меди, конкретная величина которого зависит как от степени обжашя, так и oí величины предшествующей пластической деформации при сварке Установленная корреляция распределения уширения рентгеновских линий и харакгера упрочнения подтверждает дислокационный механизм формирования локальных зон разупрочнения.

3. Энергетические условия сварки взрывом и режимы холодной прокатки существенно влияют на параметры и кинетику диффузионных процессов при высокотемпературных нагревах СКМ системы Cu-Al и Ti-Fe Увеличение энер гии, затрачиваемой на пластическую деформацию, степени обжатия при холодной прокатке, приложение растягивающей и сжимающей нагрузки повышает активацию контактных гговерхностей и, как результат, снижает инкубационный период зарождения диффузионных прослоек и ингенсифицируег их рост.

4 Полученные в результате обработки экспериментальных данных уравнения позволяют рассчитывать энергии зарождения и скорости роста интерме-таллидных прослоек и обоснованно назначать оптимальные режимы высокотемпературных нагревов для двух случаев: а) реализации требуемого объемного соотношения основных и интерметаллидньтх слоев в многослойных композиIных системах - СИК; б) предотвращения диффузии, способной привести к образованию «опасных видов» неоднородности.

5 Фазовый состав образующейся на границах раздела СКМ диффузионной прослойки зависит от режимов их термообработки. При прочих равных условиях твердость и размер диффузионной прослойки в титано-стальных СИК после термообработки на воздухе больше, чем при ттгреве в вакууме. Основную долю в диффузионной прослойке составляет фаза Рег а в тонких слоях, прилегающих к границе раздела металлов, присутствуют в небольшом количестве фазы "ПС и Ре11. Твердость ингерметаллидной прослойки увеличивается при закалке титано-стальных СИК, что обьясняется выделением метаетабильной высокотвердой со - фазы, механизм образования которой идентичен фазовым превращениям при закалке (Т|-Ре)-снлавов, богатых титаном. Это позволяет значительно повысить прочность, а значит, и расширить применение титано-стальных СИК в интервале температур 500 - 700°С.

6. Проведенные кратковременные высокотемпературные испытания на растяжение позволили классифицировав медно-алюминиевые и титано-стальные СИК разделением на две группы К первой отнесены композиты, прочность которых с повышением температуры испытания постепенно снижается. Объемная доля интерметаллидной составляющей в них невысока, ее увеличение сопровождается понижением значений удельной прочности и относительного удлинения. Ко второй - композиты, прочность которых с ростом температуры повышается, достигает максимального значения, а затем снижается Увеличение толщины интерметаллидной прослойки, как в первой, так и во второй группе сопровождается ростом ее твердости Установлено, что повышение прочностных свойств СИК и расширение температурного диапазона их работоспособности реализуется за счет увеличения объемной доли интерметал-лидов, увеличения числа основных и интерметаллидных слоев, повышения твердости интерметаллидных прослоек. Характер разрушения титано-стальных СИК определяется в основном температурой испытания.

7. Результаты исследований использованы в теоретических и прикладных разработках, выполненных в Волгоградском государственном техническом университете. Практическая реализация результатов исследования осуществлена при разработке конструкции и технологии изготовления вырубных штампов с основным слоем из стали 20 и плакирующим из слоистого интерметаллидного композита системы ТьБе, используемых в качестве рабочего инструмента при производстве стальных дуг для компрессионно-дистракционных аппаратов.

Разработаны научно обоснованные технологические процессы изготовления высококачественных композиционных материалов и изделий многоцелевого назначения с повышенными служебными свойствами, которые внедрены на: ООО Г1КФ «ХЭЛТ» (г. Волгоград), в/ч 52199.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Трыков Ю П, Шморгун В Г, Арисова В Н, Слаутин О В Микромеханические свойства и тонкая структура медно - алюминиевой композиции, полученной по комплексной технологии/ЛПерспективные материалы, 2002.-№6.-С.81-85.

2. Трыков ЮП, Шморгун В Г, Слаутин О В. Кинетика роста диффузионных прослоек в биметалле медь - алюминий, полученном по комплексной технологии // Перспективные материалы, 2003. - № 3. - С. 83 - 88.

3. Трыков Ю П, Шморгун В Г, Слаутин О В Исследование влияния холодной прокатки на структуру и свойства околошовной зоны биметалла медь-алюминий, полученного сваркой взрывом//Производство проката, 2003.-№ 11.-С. 23 27.

4. Трыков ЮП, Шморгун В Г., Слаутин О. В., Проничев Д В Структура и свойства слоистых интерметаллидных композиционных материалов системы титан-железо // Конструкции из композиционных материалов, 2004. - № 1. - С. 48 - 53.

5. Трыков Ю.П, Шморгун В Г, Слаутин О Б Влияние холодной прокатки на диффузионные процессы на границы слоев биметалла медь - алюминий, полученного сваркой взрывом // Сварочное производство, 2004. - № 7. - С.27 - 29.

6. Трыков ЮП, Шморгун В.Г., Слаутин О.В. Влияние исходной прочности стальной основы на структуру и свойства сваренных взрывом соединений // Изв. вуз. Черная металлургия, 2004. - №6. - С.72 - 73.

7. Трыков ЮII, Шморгун В Г., Слаутин О.В, Абраменко С.А Свойства слоистых интерметаллидных композитов системы Cu-Al, полученных по комплексной технологии // Изв. вуз. Цветная металлургия, 2004. - №5. - С.51 - 55.

8. Трыков Ю.П., Арисова ВII, Слаутин О В, Шморгун В Г О взаимодействии компонентов в титано - стальном композите // Перспективные материалы, 2004,-№6.- С.43 -47.

9. Шморгун ВГ„ Слаутин О.В., Трыков ЮП. Механические свойс!ва трехслойною гитано - стального интерметаллидного композита при повышенных температурах // Изв. вуз. Черная металлургия, 2004. № 8. - С. 63 - 64.

10. Шморгун В Г., Слаутин О В, Трыков ЮП Влияние термообработки на твердость и кинетику роста интерметаллидной прослойки в титано - стальном композите // Изв. вуз. Черная металлургия, 2005. - № 1. - С. 80.

11. Трыков Ю П., Шморгун В Г, Слаутин О В Исследование влияния термического и силового воздействия на кинетику диффузионных процессов в медно -алюминиевом композите // Композит '02: сб. тр. Междунар. науч. - техн. конф. / АлтГТУ. - Барнаул, 2002. - С.73-74.

12. Влияние холодной прокатки на микромеханические свойства сваренных взрывом СКМ I ЮП Трыков, В Г Шморгун, О.В Слаутин, ДВ Проничев // Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже: сб. тр. Междунар. научн. - техн. конф. ч. II. / ПенГУ. - Пенза, 2003. - С. 86-88.

13. Микромеханические свойства и тонкая структура медно - алюминиевых композитов, полученных по комплексной технологии / Трыков ЮП., Шморгун В.Г, Арисова В.Н, Слаутин О В И Изв. Волгоградского государственного технического университета. Сер.5, Материаловедение и прочность элементов конструкций / ВолтГТУ - Волгоград, 2003. - Вып 1 С 20 - 24.

14. Влияние холодной прокатки на диффузионные процессы при нагреве тита-но - стальных и медно - алюминиевых биметаллов / Трыков ЮП, Шморгун В Г, Епишин ЕЮ, Слаутин О В И Изв. Волгоградского государственного техническою университета. Сер.5, Материаловедение и прочность элементов конструкций / ВолгГТУ. - Волгофад, 2003. Вып.1. - С. 24 - 32.

15 Высокотемпературные испытания титано - стальных слоистых интерме-таллидных композитов / Трыков ЮП, Шморгун В.Г, Слаутин О В., ПроничевДВ // Современные технологии и материаловедение. Междунар. сб. науч. тр. Вып.2 / Под ред Ю.А. Баландина. - МГТУ. - Магнитогорск, 2004. 211 с.

16. Высокотемпературные испытания медно - алюминиевых слоистых ин-терметаллидных композитов / Шморгун В Г, Слаутин О В, Трыков ЮП, А6-раменко С А II Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова Металлургия и металловедение / МГТУ им Г.И.Носова. - Магнитогорск, 2003. - № 2(6). - С. 75 - 78.

17. Технологические процессы получения ингерметаллидных композитов и из-дечий / Трыков Ю /7, Шморгун В Г, Гуревич ЛМ, Слаутин О В IIНПМ - 2004: сб науч. тр. Междун. конф. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - Т. II - С. 238 - 240.

18. Механические свойства слоистых интерметаллидных композитов системы титан - железо в интервале температур 20 - 900° С / Трыков ЮП, Шморгун В Г, Гуревич Л М, Слаутин О В II НПМ - 2004: сб. науч. тр. Междун. конф / Волг! -ТУ. - Волгоград, 2004. - Т. II. - С. 242 - 243.

19. Влияние конструктивно - технологических факторов на процессы диффузии в слоистых композиционных материалах / Шморгун В Г, Трыков Ю П, Счаутин ОБ, Донцов ДЮ II НПМ - 2004: сб. науч. тр. Междун. конф. / ВолгГТУ. - Волгофад, 2004. Т. II. - С. 264-265.

20. Оптимизация процесса формирования переходной зоны в медно - алюминиевом интерметаллидном композите, получеттом с помощью комплексной технологии / Шморгун В Г., Трыков Ю П., Слаутин О.В, Абраменко САП НПМ - 2004: сб. науч. тр. Междун. конф. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - Т. II. С. 265 - 266.

21. Влияние ТМО на характеристики тонкой структуры и микромеханических свойств медно - алюминиевой композиции/ Трыков Ю П., Шморгун В Г, Арисова ВН, Слаутин ОБ П Слоистые композиционные материалы - 2001: тез. докл Междунар. конф., - Волгоград, 2001. - С. 162-163.

22. Трыков Ю П, Шморгун В.Г, Слаутин О.В., Волчков В М, Абраменко С А Исследование особенности деформирования при холодной прокатке сваренною взрывом медно - алюминиевого трехслойного СКМ // Прогрессивные технологии в обучении и производстве- Материалы II Всероссийской Конференции / КТИ Камышин, 2003. - Т. I С. 229 - 230.

23 Трыков ЮП, Шморгун В Г, Слаутин О В, Гришин А С Кинетика формирования диффузионных прослоек в композиции титан-железо // Прогрессивные технологии в обучении и производстве: Материалы II Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2003. Т. I - С. 230 - 231.

24 Трыков Ю П, Шморгун В Г, Слаутин О В, Епишин ЕЮ Влияние холодной прокатки на диффузионные процессы в сваренных взрывом композитах //

2006-4

11345

Прогрессивные технологии в обучении и производстве: Материалы и нсероссии-ской Конференции / КТИ - Камышин, 2003. - Т. I - С. 231 - 232.

25 Трыков Ю П., Шморгун В.Г, Абраменко С А., Слаутин ОБ. Механические свойства СКМ системы Cu-Al с рассредоточенными интерметаллидными фрагментами на межслойных границах//Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы III Всероссийской Конференции/КТИ-Камышин, 2005. -T.II-C. 63-64.

26. Шморгун В Г, Слаутин ОБ, Трыков ЮП, Донцов ДЮ Исследование микромеханических свойств и кинетики диффузионных процессов в слоистом композите системы Ti-Fe // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы Ш Всероссийской Конференции / КТО - Камышин, 2005. - Т. П - С. 72 - 73.

21. Шморгун В Г., Слаутин О.В, Трыков Ю П., Локтюшин В.А. Влияние твердости интерметаллидной прослойки на жаропрочные свойства СИК системы Ti-Fe // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы Ш Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2005. Т. II - С. 73 - 74.

28. Шморгун В Г, Трыков ЮП, Слаутин О В, Клочков СБ Опыт получения многослойного тонколистового композита титан-сталь // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы III Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2005. - Т. II - С. 75 - 76.

29. Слаутин О В Микромеханические свойства сваренною взрывом биметалла медь М1 !• алюминий АД1 после холодной прокатки // VI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2002. - С.115-116.

В работах [1, 3, 12, 13, 21, 22] автором изучено влияние энергетических условий сварки взрывом и степени обжатия при холодной прокатке на процессы деформации и упрочнения, а также формирование элементов тонкой структуры в ОШЗ биметаллических и многослойных соединений. В работах [2, 5,8, 10, 11, 14, 19, 20, 23, 24, 26] описаны результаты исследований кинетики диффузионных процессов в изучаемых СКМ. В работах [7, 9, 15, 16, 18, 25, 27] изучено влияние параметров комплексного технологического процесса получения на механические свойства СИК при нормальных и повышенных температурах. В работах [4, 6, 17, 28, 29] обоснован выбор принципиальных схем и оптимальных параметров комплексной технологии получения композиционных материалов и изделий ответственного назначения.

Подписано в печать РР г Формат 60x84 1/16.

Бумага газетная Печать офсетная Усл. печ. л / . Уч -изд. л. / . Тираж 100. Заказ 39/. Бесплатно Волгоградский государственный технический университет 400131, Волгоград, пр. Ленина, 28 Типография Волгоградского государственного технического университета. 400131, Волгоград, ул Советская, 35

Личный вклад автора:

Введение.

Глава I. Опыт и перспективы использования интерметаллидов и ^ интерметаллидных соединений.

1.1. Условия образования интерметаллидов между разнородными j ^ металлами и сплавами.

1.1.1. Структура и физико-механические свойства ^ g металлических соединений.

1.1.2. Особенности соединений, полученных сваркой взрывом.

1.2. Структура и свойства интерметаллидов.

1.2.1. Диффузионные процессы на линии сплавления 23 алюминия с металлами.

1.2.2. Взаимодействие алюминия с различными элементами.

1.2.3. Свойства интерметаллических соединений системы алюминий-металл.

1.2.4. Взаимодействие алюминия с медью.

1.2.5. Свойства интерметаллических соединений ^ j системы титан - металл.

1.2.6. Нагрев титано - стальных соединений.

1.2.7. Влияние атмосферы при термообработке на кинетику диффузионных процессов.

1.3. Опыт создания и перспективы применения новых металлических материалов с высоким уровнем жаропрочности и термической 40 стабильности.

1.4. Выводы по главе и постановка задач исследования.

Глава II. Материалы, оборудование и методы исследования.

2.1. Исследуемые материалы.

2.2. Методика проведения исследований.

2.2.1. Сварка взрывом двух- и многослойных соединений ^ из исследованных металлов.

2.2.2. Методика оценки высотной деформации медно-алюминиевых ^ композитов после холодной прокатки.

2.2.3. Выбор температуры прокатки многослойных композиций ^ состава ВТ1-0+сталь 08кп.

2.2.4. Высокотемпературная термообработка (диффузионный отжиг).

2.2.5. Измерение микротвердости в исследуемых СКМ.

2.2.6. Металлографические исследования ОШЗ исходного образца, ^ после прокатки и термической обработки.

2.2.7. Приготовление шлифов.

2.2.8. Рентгеновские исследования.

2.2.9. Исследование процессов диффузии.

2.2.10. Высокотемпературные испытания СКМ.

2.2.11. Исследования механических свойств биметаллических соединений.

2.3. Обработка результатов эксперимента.

Выводы к главе II.

Глава III. Создание и исследование структуры и механических свойств медно - алюминиевых СКМ, полученных по комплексной 83 технологии.

3.1. Влияние параметров комплексного технологического процесса (сварки взрывом и последующей холодной прокатки) на микромеханические 84 свойства и характеристики тонкой структуры СКМ.

3.1.1. Влияние сварки взрывом на распределение остаточной сдвиговой деформации, характеристики тонкой структуры и 84 микромеханические свойства биметалла медь М1+алюминий АД1.

3.1.2. Исследование закономерностей деформирования, упрочнения и характеристик тонкой структуры сваренных взрывом СКМ после 86 холодной прокатки.

3.1.3. Влияние холодной прокатки на деформирование симметричных медно - алюминиевых композитов, 93 содержащих диффузионные прослойки.

3.1.4. Высокотемпературные испытания СКМ системы медь -алюминий с раздробленной при холодной прокатке 99 интерметаллидной прослойкой.

3.2. Влияние термо - деформационного воздействия ^^ на кинетику диффузии в СКМ.

3.2.1. Влияния энергетических условий сварки взрывом и последующей холодной прокатки на диффузию 100 в биметалле медь М1+алюминий АД1.

3.2.2. Влияния знака и интенсивности нагрузки, приложенной по нормали к границе соединения на скорость роста интерметаллидной 114 фазы в биметалле медь М1+алюминий АД1.

3.3. Исследование механических свойств медно - алюминиевых СКМ ., ^ при нормальных и повышенных температурах

Выводы к главе III.

Глава IV. Исследование структуры и свойств титано - стальных СКМ, полученных по комплексной технологии.

4.1. Состояние вопроса.

4.2. Исследование влияния термического и силового воздействия на структуру и микромеханические свойства околошовной зоны 134 многослойного КМ титан ВТ 1-0 + сталь 08кп.

4.2.1. Влияние степени обжатия на характер деформирования слоев при прокатке многослойных титано-стальных КМ.

4.2.2. Исследование диффузионных процессов в околошовной j ^ g зоне СКМ состава титан ВТ1-0 + сталь 08кп.

4.2.3. Определение параметров диффузии и вывод уравнений.

4.2.4. Исследование структуры и фазового состава диффузионных ^ прослоек, образующихся при нагреве КМ титан ВТ1-0 + сталь 08кп.

4.2.5. Исследование микромеханических свойств в поперечном сечении титано-стальных СКМ вдоль и поперек 152 направления прокатки.

4.3. Высокотемпературные испытания слоистых интерметаллидных композиций титан ВТ]-0 + сталь 08кп.

4.4. Пути повышения жаропрочных свойств слоистых j^g интерметаллидных композитов титан ВТ1-0 + сталь 08кп.

Выводы к главе IV.

Глава V. Технологические процессы получения интерметаллидных j ^ композитов и изделий.

5.1. Технологические схемы получения слоистых ^^ интерметаллидных композиций.

5.2. Изготовление СИК с заданными жаропрочными свойствами.

5.3. Разработка комплексного технологического процесса получения медно-алюминиевых заготовок, предназначенных для изготовления 177 линейных контактных узлов.

5.4. Разработка комплексной технологии изготовления штампов с покрытием из СИК для производства стальных дуг 181 компрессионно-дистракционных аппаратов.

Выводы по главе V.

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 целым спектром новых, зачастую уникальных качеств.

Одно из важных мест в этой области на современном этапе развития материаловедения занимают слоистые металлические композиты (СМК). Очевидные преимущества СМК позволяют решать важные задачи промышленного комплекса - от создания материалов для массового производства в химической, электротехнической и других отраслях до уникальных изделий авиационной, ракетной и космической техники. Такие материалы используются при производстве электротехнических шин, токопроводов, скользящих контактов, переходников трубопроводов, емкостей для хранения агрессивных сред и др.

Сварка взрывом (СВ) в силу ряда ее специфических особенностей является одним из эффективных методов получения СМК различного строения и назначения. Высокоэкономичный, производительный и управляемый процесс, не требующий дорогостоящего оборудования и оснастки, сварка взрывом, благодаря её быстротечности, препятствующей развитию активных диффузионных процессов в зоне соединения разнородных металлов и сплавов, позволяет получать равнопрочные соединения из практически любых сочетаний металлов и сплавов площадью до десятков квадратных метров.

Сложности возникают при создании СКМ из тонколистовых металлов и сплавов, особенно больших размеров, а также при конструировании композитов с числом слоев более 3 - 5. В этом случае оптимальным решением является применение комплексных технологий, предусматривающих сочетание сварки взрывом и последующей обработки давлением, в частности холодной или горячей прокатки.

Такой технологический процесс позволяет первоначально получать сваркой взрывом заготовки практически из любых сочетаний компонентов с прочностью соединения, равной прочности наиболее слабого из соединяемых металлов. Последующая прокатка дает возможность залечить локальные дефекты, образовавшиеся при сварке, устранить деформацию заготовок и реализовать заданные геометрические размеры и соотношение толщин слоев. Прокатанные заготовки могут быть повторно сварены и прокатаны для получения материалов с большим числом слоев (до 30 и более).

Многообразие конструкций и условий работы СМК обуславливают необходимость поиска новых путей и возможностей повышения надежности, долговечности и технико-экономической эффективности готовых изделий и технологий их получения. Разработанная на кафедре MB и КМ ВолгГТУ комплексная технология, позволяет решать сложные вопросы оптимизации параметров указанных операций при изготовлении СКМ таких систем как алюминий-медь, алюминий-титан, титан-сталь и изделий многоцелевого назначения на их основе.

Дальнейшим развитием этого направления является создание слоистых интерметаллидных композитов (СИК), представляющих собой материалы, в которых чередуются металлические и интерметаллидные слои, являющиеся результатом химического взаимодействия и обладающие особыми, специфическими свойствами, близкими к свойствам керамических материалов. Наличие в СИК систем титан-сталь, медь-алюминий, алюминий-магний, алюминий-цинк, медь-цинк, алюминий-сталь, алюминий-титан, алюминий-никель и др. слоев с большим градиентом физико-механических свойств обуславливает перспективу их применения в энергетических установках, криогенном и теплообменном оборудовании в качестве тепловых и теплозащитных барьеров, износостойких покрытий, жаропрочных и жаростойких материалов.

Отсутствие на современном этапе научно обоснованных рекомендаций по проектированию слоистых интерметаллидных композитов потребовало в рамках настоящей диссертации решения ряда задач, посвященных углубленному изучению кинетики диффузионных процессов на межслойных границах с учетом «деформационной наследственности» соответствующих операций комплексного технологического процесса, их влияния на структуру и микромеханические свойства СКМ и СИК на их основе, определению механических свойств СКМ и СИК различного состава и конструкции при нормальных и повышенных температурах.

Научная новизна работы:

Новым научным положением работы является установление основных закономерностей формирования структуры и механических свойств разработанных слоистых интерметаллидных композитов многоцелевого назначения с учетом энергетических и деформационных факторов, реализуемых при сварке взрывом и последующих температурно-силовых воздействиях.

На основе раздельного исследования кинетики образования и роста структурно-неоднородных диффузионных зон получены значения параметров диффузии (Ер, Е3, т0, К0) и выведены аналитические зависимости, позволяющие в медно-алюминиевых и титано-стальных композитах управлять процессом формирования диффузионных прослоек и обоснованно назначать оптимальные режимы высокотемпературных нагревов для реализации требуемого объемного соотношения основных и интерметаллидных слоев в многослойных композитных системах - СИК. Показано, что энергетические условия сварки и режимы холодной прокатки существенно влияют на параметры и кинетику диффузионных процессов при высокотемпературных нагревах СКМ. Увеличение энергии пластической деформации, степени обжатия, приложение растягивающей и сжимающей нагрузки повышает активацию контактных поверхностей и, как результат, снижает инкубационный период зарождения диффузионных прослоек и ускоряет процесс диффузии.

Уточнены существующие представления и определены условия образования при деформировании механически неоднородных СКМ локальных зон разупрочнения. Установленная корреляция распределения уширения рентгеновских линий и характера упрочнения подтвердила дислокационный механизм их формирования.

Впервые получена достоверная научно обоснованная информация о влиянии конструкции, состава, характерных видов микронеоднородностей и режимов применяемых операций комплексного технологического процесса получения нового класса конструкционных материалов - слоистых интерметаллидных композитов, обладающих повышенными, а в ряде случаев и уникальными служебными физико-механическими свойствами, на их прочность и пластичность при нормальных и повышенных температурах.

Анализ полученных результатов механических испытаний на растяжение позволил классифицировать СИК систем медь-алюминий и титан-железо

разделением на две группы. К первой отнесены композиты, прочность которых с повышением температуры испытания постепенно снижается. Объемная доля интерметаллидной составляющей в них невысока, ее увеличение сопровождается понижением значений удельной прочности и относительного удлинения. Ко второй - композиты, прочность которых с ростом температуры повышается, достигает максимального значения, а затем снижается. Увеличение толщины интерметаллидной прослойки, как в первой, так и во второй группе сопровождается ростом ее твердости.

Установлено, что повышение прочностных свойств СИК и расширение температурного диапазона их работоспособности реализуется за счет увеличения объемной доли интерметаллидов, увеличения числа основных и интерметаллидных слоев, повышения твердости интерметаллидных прослоек.

На защиту выносятся:

- результаты исследований влияния параметров комплексного технологического процесса получения медно-алюминиевых и титано-стальных СКМ на их структуру и микромеханические свойства;

- результаты исследований влияния параметров комплексного технологического процесса на кинетику диффузионных процессов, фазовый состав и твердость диффузионных прослоек;

- результаты исследований закономерностей послойной деформации СКМ и СИК при их холодной прокатке;

- последовательность операций комплексного технологического процесса, обеспечивающая получение СИК с заданными жаропрочными свойствами;

- разработанные на основе проведенных исследований: способы получения многослойных заготовок с минимальным уровнем физической и химической микронеоднородности; конструкция и комплексная технология изготовления вырубных штампов, упрочненных интерметаллидными слоями для производства ком прессионно-дистракционных дуг аппаратов Елизарова.

Ахтуальность данной работы подтверждается выполнением её в рамках межвузовских программ Минобразования РФ «Интеграция науки и высшего образования России», «Новые энергосберегающие технологии», «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», «Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования» в 2002 - 04 г.г., научно-технической программы сотрудничества Министерства образования РФ и Министерства образования по атомной энергии РФ (2001 -02 г.г.), программы Минздрава РФ «Современные проблемы травматологии и ортопедии» (задание 6.1. «Разработка методик исследования и испытательного оборудования для изучения свойств регенераторов тканей», 2001 - 03 г.г.) и хозяйственного договора «Разработка технологических процессов, организация производства, изготовление и поставка заказчику опытных партий спиц и пластин для остеосинтеза», 2002 г.

Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературных источников и приложения, содержит 204 страницы машинописного текста, 94 рисунка, 49 таблиц.

Первая глава посвящена обзору литературных данных и анализу существующих представлений об особенностях протекания диффузионных процессов на границе соединения в слоистых металлических системах. Особое внимание уделено влиянию режимов комплексных технологических процессов на развитие химической неоднородности в сварных соединениях и рассмотрены свойства интерметаллических соединений рассматриваемых систем. Проанализированы литературные данные, касающиеся влияния температурно-временных и силовых воздействий на развитие химической неоднородности на границе раздела слоев соединений, полученных сваркой взрывом. Изложены существующие представления о способах получения интерметаплидов и интерметаллических соединений, рассмотрен опыт создания и перспективы применения новых материалов на основе интерметаллидов. Намечены направления исследований, способных расширить область знаний и представлений о слоистых интерметаллидных композитах, получаемых по комплексной технологии.

Во второй главе определен круг исследуемых материалов, описана методика проводимых экспериментов и способов обработки полученных данных. Обоснованы и выбраны диапазоны варьирования условиями и режимами технологических процессов получения и последующих переделов из медно-алюминиевых и титано-стальных соединений при сварке взрывом, обработке давлением и последующих высокотемпературных обработках. Разработана методика высокотемпературных механических испытаний СКМ и СИК.

В третьей главе изучено влияние энергетических условий сварки взрывом и степени обжатия при последующей холодной прокатки на структурно-механическую неоднородность, тонкую структуру и кинетику диффузионных процессов в ОШЗ медно-алюминиевых композитов. Получены уравнения, позволяющие рассчитывать энергии зарождения и скорости роста интерметаллидных прослоек и обоснованно назначать оптимальные режимы высокотемпературных нагревов для двух случаев: а) реализации требуемого объемного соотношения основных и интерметаллидных слоев в многослойных медно-алюминиевых композитных системах - СИК; б) предотвращения диффузии, способной привести к образованию «опасных видов» неоднородности. Определены механические свойства медно-алюминиевых СКМ и СИК на их основе различного состава и фазового строения в интервале температур 20-500°С.

В четвертой главе проанализирован мировой уровень исследований и разработок по оптимизации процесса получения СКМ системы титан-железо. Представлены экспериментальные данные и проведен анализ результатов изучения структуры и механических свойств многослойных соединений из титана и стали на всех стадиях комплексного технологического процесса получения слоистых интерметаллидных композитов. Исследовано влияние параметров комплексного технологического процесса на кинетику диффузионных процессов, фазовый состав и твердость диффузионных прослоек. Получены цифровые значения параметров диффузии для назначения обоснованных режимов промежуточных или окончательных отжигов полуфабрикатов или готовых изделий из композиции состава титан ВТ 1-0 + сталь 08кп и необходимого объемного заполнения интерметаллидными прослойками СИК. Установлена возможность повышения механических свойств СИК за счет высокоскоростного охлаждения, приводящего к увеличению твердости интерметаллидных слоев.

В пятой главе рассмотрены примеры практического применения полученных результатов исследований при разработке конструкций и технологических процессов изготовления высококачественных композиционных материалов и изделий многофункционального назначения. Предложены схемы и последовательность технологических операций получения слоистых интерметаллидных композитов и изделий. Представлены комплексные технологические процессы получения медно-алюминиевых заготовок, предназначенных для изготовления линейных контактных узлов электрометаллургического оборудования с минимальным уровнем физической и химической микронеоднородности, и штампового инструмента с интерметаллидным упрочнением для производства стальных дуг компрессионно-дистракционных аппаратов.

Диссертационную работу завершают основные выводы. Список используемой литературы включает 229 наименований. В приложении к работе приведены акты внедрения, подтверждающие практическую ценность и актуальность данного исследования.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Арисова В.Н., Слаутин О.В. Микромеханические свойства и тонкая структура медно - алюминиевой композиции, полученной по комплексной технологии // Перспективные материалы, 2002. - №6. - С.81-85.

2. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В. Кинетика роста диффузионных прослоек в биметалле медь - алюминий, полученном по комплексной технологии // Перспективные материалы, 2003. - № 3. - С. 83 - 88.

3. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В. Исследование влияния холодной прокатки на струюуру и свойства околошовной зоны биметалла медь - алюминий, полученного сваркой взрывом // Производство проката, 2003. - № 11.-С. 23-27.

4. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Проничев Д.В. Струюура и свойства слоистых интерметаллидных композиционных материалов системы титан-железо // Конструкции из композиционных материалов, 2004. - № 1. - С. 48 - 53.

5. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В. Влияние холодной прокатки на диффузионные процессы на границы слоев биметалла медь - алюминий, полученного сваркой взрывом // Сварочное производство, 2004. - № 7. - С.27 - 29.

6. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В. Влияние исходной прочности стальной основы на структуру и свойства сваренных взрывом соединений // Изв. вуз. Черная металлургия, 2004. - №6. - С.72 - 73.

7. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Абраменко СЛ. Свойства слоистых интерметаллидных композитов системы Си-А1, полученных по комплексной технологии // Изв. вуз. Цветная металлургия, 2004. - №5. - С.51 - 55.

8. Трыков Ю.П., Арисова В.Н., Слаутин О.В., Шморгун В.Г. О взаимодействии компонентов в титано - стальном композите // Перспективные материалы, 2004. - №6. - С.43 - 47.

9. Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Трыков Ю.П. Механические свойства трехслойного титано - стального интерметаллидного композита при повышенных температурах // Изв. вуз. Черная металлургия, 2004. - № 8. - С. 63 - 64.

10. Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Трыков Ю.П. Влияние термообработки на твердость и кинетику роста интерметаллидной прослойки в титано - стальном композите // Изв. вуз. Черная металлургия, 2005. - №1. - С. 80.

11. 7рыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В. Исследование влияния термического и силового воздействия на кинетику диффузионных процессов в медно - алюминиевом композите // Композит '02: сб. тр. Междунар. науч. - техн. конф. / АлтГТУ. - Барнаул, 2002. - С.73-74.

12. Влияние холодной прокатки на микромеханические свойства сваренных взрывом СКМ / ЮЛ. Трыков, В.Г. Шморгун, О.В. Слаутин, Д.В. Проничев II Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже: сб. тр. Междунар. научн. - техн. конф. ч. И. / ПенГУ. - Пенза, 2003. - С. 86-88.

13. Микромеханические свойства и тонкая структура медно - алюминиевых композитов, полученных по комплексной технологии / Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Арисова В.Н., Слаутин О.В. II Изв. Волгоградского государственного технического университета. Сер.5, Материаловедение и прочность элементов конструкций / ВолгГТУ. - Волгоград, 2003. - Вып.1. - С. 20 - 24.

14. Влияние холодной прокатки на диффузионные процессы при нагреве титано

- стальных и медно - алюминиевых биметаллов / Трыков Ю.П., Шморгун ВТ., Епишин Е.Ю., Слаутин О.В. II Изв. Волгоградского государственного технического университета. Сер.5, Материаловедение и прочность элементов конструкций / ВолгГТУ. - Волгоград, 2003. - Вып.1. - С. 24 - 32.

15. Высокотемпературные испытания титано - стальных слоистых интерметаллидных композитов / Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Проничев Д.В. II Современные технологии и материаловедение: Междунар. сб. науч. тр. Вып.2 / Под ред. Ю.А. Баландина. - МГТУ. - Магнитогорск, 2004. - 211 с.

16. Высокотемпературные испытания медно - алюминиевых слоистых интерметаллидных композитов / Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Трыков Ю.П., Абраменко С.А. II Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова Металлургия и металловедение / МГТУ им. Г.И.Носова. - Магнитогорск, 2003. - № 2(6). - С. 75 - 78.

17. Технологические процессы получения интерметаллидных композитов и изделий / Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Гуревич Л.М., Слаутин О.В. И НПМ - 2004: сб. науч. тр. Междун. конф. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - Т. II. - С. 238 - 240.

18. Механические свойства слоистых интерметаллидных композитов системы титан - железо в интервале температур 20 - 900°С / Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Гуревич Л.М., Слаутин О.В. II НПМ - 2004: сб. науч. тр. Междун. конф. / ВолгГТУ.

- Волгоград, 2004. - Т. II. - С. 242 - 243.

19. Влияние конструктивно - технологических факторов на процессы диффузии в слоистых композиционных материалах / Шморгун В.Г., Трыков Ю.П., Слаутин О.В., Донцов Д.Ю. II НПМ - 2004: сб. науч. тр. Междун. конф. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2004. - Т. II. - С. 264-265.

20. Оптимизация процесса формирования переходной зоны в медно -алюминиевом интерметаллидном композите, полученном с помощью комплексной технологии / Шморгун В.Г., Трыков ЮЛ., Слаутин О.В., Абраменко С.А.П НПМ -2004: сб. науч. тр. Междун. конф. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - Т. П. - С. 265 - 266.

21. Влияние ТМО на характеристики тонкой структуры и микромеханических свойств медно - алюминиевой композиции/ Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Арисова В.Н., Слаутин О.В. II Слоистые композиционные материалы - 2001: тез. докл. Междунар. конф., - Волгоград, 2001. - С. 162-163.

22. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Волчков В.М., Абраменко С.А. Исследование особенности деформирования при холодной прокатке сваренного взрывом медно - алюминиевого трехслойного СКМ // Прогрессивные технологии в обучении и производстве: Материалы II Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2003. - Т. I - С. 229 - 230.

23. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Гришин А.С. Кинетика формирования диффузионных прослоек в композиции титан-железо // Прогрессивные технологии в обучении и производстве: Материалы II Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2003. - Т. I - С. 230 - 231.

24. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Епишин Е.Ю. Влияние холодной прокатки на диффузионные процессы в сваренных взрывом композитах // Прогрессивные технологии в обучении и производстве: Материалы II Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2003. - Т. I - С. 231 - 232.

25. Трыков Ю.П., Шморгун В.Г., Абраменко С.А., Слаутин О.В. Механические свойства СКМ системы Си-А1 с рассредоточенными интерметаллидными фрагментами на межслойных границах // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы III Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2005. - Т. II - С. 63 - 64.

26. Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Трыков Ю.П., Донцов Д.Ю. Исследование микромеханических свойств и кинетики диффузионных процессов в слоистом композите системы Ti-Fe // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы Ш Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2005. - Т. П - С. 72 - 73.

27. Шморгун В.Г., Слаутин О.В., Трыков Ю.П., Локтюшин В.А. Влияние твердости интерметаллидной прослойки на жаропрочные свойства СИК системы Ti-Fe // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы Ш Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2005. - Т. П - С. 73 - 74.

28. Шморгун В.Г., Трыков Ю.П., Слаутин О.В., Клочков С.В. Опыт получения многослойного тонколистового композита титан-сталь // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы III Всероссийской Конференции / КТИ - Камышин, 2005. - Т. II - С. 75 - 76.

29. Слаутин О.В. Микромеханические свойства сваренного взрывом биметалла медь Ml + алюминий АД1 после холодной прокатки // VI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2002. - С.115-116.

30. Слаутин О.В. Испытание биметалла медь Ml + алюминий АД1 на выдавливание сферической лунки // VI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2002. - С.123-124.

31. Слаутин О.В., Соболев Р.В. Исследование влияния термического и силового воздействия на кинетику диффузионных процессов в медно -алюминиевом композите // VI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2002. - С.156-157.

32. Слаутин О.В. Особенности деформирования биметалла медь - алюминий при сварке взрывом и последующей холодной прокатке // VII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2003. - С. 130-132.

33. Слаутин О.В. Закономерности зарождения и роста интерметаллидных прослоек в композите медь Ml + алюминий АД1, полученном по комплексной технологии // VII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2003. - С. 132-133.

34. Слаутин О.В. Исследование механических свойств трехслойного композита системы титан - железо // VIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - С. 146-148.

35. Слаутин О.В., Абраменко С.А. Механические свойства слоистой интерметаллидной медно - алюминиевой композиции при повышенных температурах // VIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - С. 164-166.

36. Слаутин О.В., Абраменко С.А. Особенности деформирования трехслойной композиции медь - алюминий при сварке взрывом и последующей холодной прокатке // VIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - С. 182-184.

37. Слаутин О.В. Влияние температуры закалки на микротвердость интерметаллидной (Fe2Ti+FeTi) прослойки // IX Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2004.-С. 114-115.

38. Слаутин О.В. Кинетика роста и микромеханические свойства интерметаллидной прослойки в титано - стальном композите (ВТ1-0 + 08кп) // IX Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - С. 109 - 110.

Материалы диссертации докладывались:

1. На научных конференциях Волгоградского государственного технического университета 2001 - 2005 гг.

2. На Международной конференции «Слоистые композиционные материалы -2001». Волгоград, 24-28 сентября 2001 г.

3. На Международной конференции «Новые перспективные материалы и технологии их производства». Волгоград, 20-23 сентября 2004 г.

4. На Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области. 2001 - 2004 гг.

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и композиционные материалы» Волгоградского государственного технического университета.

В заключение автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность своему научному руководителю, заслуженному деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору Ю.П. Трыкову за постоянное внимание и помощь при выполнении работы. Кроме того, выражаю особую признательность кандидату технических наук, доценту В.Г. Шморгуну, в значительной мере определившему направление работы. Выражаю благодарность кандидату технических наук, доценту В.Н. Арисовой, кандидату технических наук, доценту JI.M. Гуревичу, кандидату технических наук, доценту В.А. Локтюшину и всем сотрудникам кафедры «Материаловедение и КМ» Волгоградского государственного технического университета за помощь при выполнении экспериментов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Для определения областей эффективного промышленного применения впервые созданных в ВолгГТУ слоистых интерметаллидных композитов (СИК), представляющих собой новый класс конструкционных материалов, в настоящей работе обоснована важность изучения свойств практически актуальных СМК, полученных с использованием комплексных технологий; выделены и систематизированы основные факторы, влияющие на механические свойства СИК в широком диапазоне температур; существующие представления о диффузионных процессах в разнородных соединениях развиты и дополнены результатами специальных исследований; разработана технология изготовления СИК систем Си-А1 и Ti-Fe на основе систематического исследования структуры переходных зон на всех этапах комплексного техпроцесса и изучения ее влияния на жаропрочные свойства СИК.

2. Показано, что в сваренных взрывом медно-алюминиевых соединениях с приближением к границе раздела слоев увеличивается физическое уширение линий (200) и (400), дробятся блоки мозаики, повышаются напряжения Н-го рода. При этом уровень структурных искажений кристаллической решетки в медном слое значительно выше, чем в алюминии, что связано с более высоким температурным порогом ее рекристаллизации. Холодная прокатка приводит к понижению твердости вблизи контактной зоны со стороны меди, конкретная величина которого зависит как от степени обжатия, так и от величины предшествующей пластической деформации при сварке. Установленная корреляция распределения уширения рентгеновских линий и характера упрочнения подтверждает дислокационный механизм формирования локальных зон разупрочнения.

3. Сварка взрывом с последующей холодной прокаткой медно -алюминиевого композита, содержащего на межслойных границах хрупкие интерметаллидные фазы, позволяет получать композит с прочным соединением слоев, так как значительное различие в пластичности интерметаллидной прослойки и окружающего металла вызывает ее дробление под действием растягивающих напряжений и рассредоточение осколков по границе раздела металлов. Проведенные высокотемпературные испытания показали, что присутствие интерметаллидных фрагментов в исследованном диапазоне температур не оказывает существенного влияния на прочность и пластичность СКМ.

4. Энергетические условия сварки взрывом и режимы холодной прокатки существенно влияют на параметры и кинетику диффузионных процессов при высокотемпературных нагревах медно-алюминиевых и титано-стальных СКМ. Увеличение энергии, затрачиваемой на пластическую деформацию, степени обжатия при холодной прокатке, приложение растягивающей и сжимающей нагрузки повышает активацию контактных поверхностей и, как результат, снижает инкубационный период зарождения диффузионных прослоек и интенсифицирует их рост. Полученные в результате обработки экспериментальных данных уравнения, позволяют рассчитывать энергии зарождения и скорости роста интерметаллидных прослоек и обоснованно назначать оптимальные режимы высокотемпературных нагревов для двух случаев: а) реализации требуемого объемного соотношения основных и интерметаллидных слоев в многослойных композитных системах - СИК; б) предотвращения диффузии, способной привести к образованию «опасных видов» неоднородности.

5. Фазовый состав образующейся на границах раздела СКМ диффузионной прослойки зависит от режимов их термообработки. Экспериментально установлено, что в медно-алюминиевом композите с удалением от границы с алюминием промежуточные слои, входящие в состав диффузионной прослойки, соответствуют фазам СиАЬ, СиА1 и СизАЬ. Прослойка со стороны меди обладает наибольшей твердостью, равной 10-10,5 ГПа, средняя прослойка - 9-9,5 ГПа, прослойка со стороны алюминия имеет твердость - 5-6 ГПа. Увеличение времени выдержки не изменяет вид диффузионной зоны, но влияет на суммарную толщину и соотношение толщин прослоек. Увеличение толщины прослойки сопровождается повышением ее твердости. При прочих равных условиях твердость и размер диффузионной прослойки в титано-стальных СИК после термообработки на воздухе больше, чем при нагреве в вакууме. Основную долю в диффузионной прослойке составляет фаза Fe^Ti, а в тонких слоях, прилегающих к границе раздела металлов, присутствуют в небольшом количестве фазы TiC и FeTi. Твердость интерметаллидной прослойки увеличивается от при закалке титано-стальных СИК с 650 - 700 и 850 - 900°С (от 4,2 - 4,4 до 5,6 - 6,3 ГПа), что объясняется выделением метастабильной высокотвердой (о - фазы, механизм образования которой идентичен фазовым превращениям при закалке (Ti-Fe)-cmiaBOB, богатых титаном. Это позволяет значительно повысить прочность, а значит, и расширить применение титано-стальных СИК в интервале температур 500 - 700°С.

6. Проведенные кратковременные высокотемпературные испытания на растяжение позволили классифицировать медно-алюминиевые и титано-стальные СИК разделением на две группы. К первой отнесены композиты, прочность которых с повышением температуры испытания постепенно снижается. Объемная доля интерметаллидной составляющей в них невысока, ее увеличение сопровождается понижением значений удельной прочности и относительного удлинения. Ко второй - композиты, прочность которых с ростом температуры повышается, достигает максимального значения, а затем снижается. Увеличение толщины интерметаллидной прослойки, как в первой, так и во второй группе сопровождается ростом ее твердости. Установлено, что повышение прочностных свойств СИК и расширение температурного диапазона их работоспособности реализуется за счет увеличения объемной доли интерметаллидов, увеличения числа основных и интерметаллидных слоев, повышения твердости интерметаллидных прослоек. Характер разрушения титано-стальных СИК определяется в основном температурой испытания.

7. Результаты исследований использованы в теоретических и прикладных разработках, выполненных в Волгоградском государственном техническом университете. Практическая реализация результатов исследования осуществлена при разработке:

- комплексной технологии получения биметалла толщиной 1±0,05 мм с равным соотношением медного и алюминиевого слоев методом сварки взрывом и последующей холодной прокатки с минимальным уровнем структурной и механической неоднородности. Разработанная технология обеспечила высокие эксплуатационные характеристики и долговечность изготовленных на ООО ПКФ «ХЭЛТ» линейных контактных узлов. Экономический эффект от ее внедрения составил 300 тыс. руб.;

- конструкции и технологии изготовления вырубных штампов с основным слоем из стали 20 и плакирующим из слоистого интерметаллидного композита системы Ti-Fe, используемых в качестве рабочего инструмента при производстве стальных дуг для компрессионно-дистракционных аппаратов Елизарова. Разработанная конструкция композитных штампов обеспечила высокие эксплуатационные характеристики, долговечность штампового инструмента и позволила изготовить и внедрить в в/ч № 52199 опытную партию медицинского инструмента из аустенитных сталей для травматологии и ортопедии Экономический эффект от внедрения разработки составил 150 тыс. руб.

1. Лариков, Л.Н. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке / Л.Н. Лариков, В.Р. Рябов, В.М. Фальченко. - М.: Машиностроение, 1975. - 192 с.

2. Бугаков, В.З. Диффузия в металлах и сплавах / В.З. Бугаков. Л.: Гостехиздат, 1947. - 212 с.

3. Лариков, Л.Н. Металлофизика / Л.Н. Лариков, А.В. Лозовская, В.Ф. Полищук. Киев: Наукова думка, 1969. - 320 с.

4. Tamman, G., Dahl К. Zeitschrift anorg Chemie, Bd. 126, 1923. p. 104.

5. Рябов, В.Р. Применение биметаллических и армированных стале -алюминиевых соединений / В.Р. Рябов. -М.: Металлургия, 1975. 287 с.

6. Бокшгейн, С3. Диффузия в металлах / СЗ. Бокштейн. М.: Металлургия, 1978. -250 с.

7. Механические свойства металлических соединений: сб. науч. тр. / под ред. И.К. Корнилова. М.: Металлургиздат, 1962. - 278 с.

8. Imai Y. and Kumasava М. Sci. Rpts. Res. Inst. Tohoku Univ. All. 1959. p.p.210., 312.

9. Хансен, M. Структуры двойных сплавов: справочник. В 2 т. / М. Хансен, К. Андерко. -М.: Металлургиздат, 1962. Т.1. - 540 е.; Т.2. - 435 с.

10. Курнаков, Н.С. Твердость двойных металлических систем. / Н.С. Курнаков, А.С. Жемчужный // Изв. Петербург, политехи, ин-та. 1908. -№3. — С. 24.

11. Lowrik R. Trans А1 Me. V.194, 1952, p. 1093.

12. Churchman A.T., Greach G.A., Wintov J. Proc. Roy. Soc. V.230, 1956, p. 194.

13. Шишокин В.П. Твердость интерметаллидных систем / 1-го, Агеев В.А. // Цветные металлы. 1932. - № 2. - С. 119 - 124.

14. Шишокин В.П // Высокотвердые металлические соединения. -1930.—№11. С. 74 -79.

15. Шишокин В.П., Агеев В.А., Михеева В.И. Зависимость твердости интерметаллида от температуры // М.: Металлург. 1935. - №10. - С. 81-86.

16. Шишокин, В.П. Название статьи // Изв. АН СССР. ОТН. -1937. Вып.4. - С. 341.

17. Schwab G.M. Experimentia v.2, 1946, p. 103.

18. Савицкий E.M., Барон В.В. Влияние температуры на твердость интерметаллидных фаз // ДАН СССР ОТН, 1949, С. 693.

19. Савицкий Е.М. Механические испытания интерметаллидных соединений // ДАН СССР. 1948. - Т.62. - С. 349.

20. Савицкий Е.М., Тылкина М.А. Влияние химического состава фаз на твердость при повышении температуры // ДАН СССР. 1948. - Т.63. - С. 49.

21. Травин О.В. Материаловедение / О.В. Травин, Н.Т. Травина. М.: Металлургия, 1989. - 384 с.

22. Захаров, М.В. Твердость интерметаллидных фаз// Изв. АН СССР. ОТН. -1949. — № 8. С.124 - 127.

23. Борщевский, А.С. Микротвердость полупроводниковых соединений / А.С. Борщевский, Н.А. Горюнова, Н.К. Тахтарова // ЖТФ. 1957. - Т.27. -С. 1408.

24. Седых, B.C. Особенности микронеоднородности сваренных взрывом соединений / B.C. Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: сб. науч. тр. / ВПИ. Волгоград, 1975. - С. 3-39.

25. Мовчан, Б.А. Микроскопическая неоднородность в литых сплавах / Б.А. Мовчан. — М.: Госиздат техн. литературы, 1962. 530 с.

26. Петров, Г.Н. Неоднородность материала сварных соединений / Г.Н. Петров. J1.: Судпомиздат, 1963. - 125 с.

27. Агеев, Н.В. Сборник докладов по теории металлических сплавов / Н.В. Агеев. М.: Изд-во АН СССР, 1952. - 357 с.

28. Корнилов, И.И. Металлоиды и взаимодействие между ними / И.И. Корнилов. М.: Наука, 1964. - 234 с.

29. Даркен, J1.C. Физическая химия металлов / J1.C. Даркен, Г.С. Гурри. М.: Наука, 1960.-582 с.

30. Молчанова, Е.К. Диаграммы состояния титановых сплавов: атлас / Е.К. Молчанова. М.: Машиностроение, 1964. - 324 с.

31. Мальцев, М.В. Технология производства ниобия и его сплавов / М.В. Мальцев, А.И. Байков, В.Я. Соловьев. М.: Металлургия, 1966. - 174 с.

32. Володин, П.П. Особенности точечной сварки плакированных и разнородных легких сплавов / П.П. Володин, В.М. Сагалевич, К.В. Седых // Автоматическая сварка. 1967. - №2. - С. 48 - 51.

33. Heumann, Th. Uber der Reaction von festem und flussigen Aluminium mit Fisen / Th. Heumann, S. Dittrich // Z. Mettalik. 1959. - V.50, №10. - S. 617 - 625. - Нем.

34. Achar, D.R., Verbinden von Aluminium mit Sthal besonders durch Schweisen -Aluminium (BDR) / D.R. Achar, I. Ruge. 1980. - V.56, N 2-5. - S. 147-149; 220-223; 291-293.-Нем.

35. Ерохин, A.B. Свойства титано алюминиевых соединений, полученных сваркой взрывом / А.В. Ерохин, Н.Н. Казак, B.C. Седых // Сварочное производство. - 1972. - №7. - С. 26 - 27.

36. Исследование влияния прослойки серебра на кинетику взаимной диффузии при сварке железа с алюминием / В.Б. Брик, В.В. Горский, J1.H. Лариков и др. // Физика и химия обработки материалов. 1980. -№5. -С.117 - 122.

37. Ласкина, Л.В. Исследование процессов на границе соединения при нагреве биметалла титан — алюминий / Л.В. Ласкина, Ю.М. Коренюк // Сварочное производство. 1974. - №8. - С. 4 - 6.

38. Рабкин, Д.М. Сварка разнородных металлов / Д.М. Рабкин, В.Р. Рябов, С.М. Гуревич. Киев: Техника, 1975. - 208 с.

39. Структурные превращения при контактно реакционной пайке алюминиевых сплавов серебром / О.Е. Осинцев, А.С. Гуляев, Н.А. Боресков и др. // Сварочное производство. - 1972. - №1. - С.ЗЗ - 55.

40. Трутнев, В.В. Кинетика роста промежуточных фаз в соединении меди с алюминием / В.В. Трутнев, А.Ф. Якушин, Г.Ф. Якушина // Сварочное производство. -1971. № 1. - С. 15-16.

41. Сварка алюминия с титаном / Л.А. Фридлянд, В.В. Трутнев, Т.Н. Зиновьева, Ю.К. Кононов//Сварочное производство. — 1963.-№11.-С. 5-8.

42. Рябов, В.Р. Сварка алюминия и его сплавов с другими металлами / В.Р. Рябов. — Киев: Наукова думка, 1983. 264 с.

43. Рябов, В.Р. Сварка плавлением алюминия со сталью / В.Р. Рябов. Киев: Наукова думка, 1969. - 232 с.

44. Лившиц, Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов / Б. Г. Лившиц, B.C. Крапошин, Я.Л. Липецкий. М.: Металлургия, 1980. - 320 с.

45. Гуляев, Б.Б. Физико-химические основы синтеза сплавов / Б.Б. Гуляев. -Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1980. 192 с.

46. Диаграммы состояния на основе алюминия и магния: справочник / под ред. Н.Х. Абрикосова. М.: Наука, 1977. - 228 с.

47. Cochran, C.N. Oxidation of nigh-pority aluminium and 5052 aluminium-magnesium alloy at elevated temperatures / C.N. Cochran, W.C. Steppi // J. Elektrochem. Sos. 1961. - V. 108, N2. - P. 84.

48. Гельман, A.C. Основы сварки давлением / A.C. Гельман. M.: Машиностроение, 1970.-312 с.

49. Кисилев, С.Н. Соединение труб из разнородных металлов / С.Н. Кисилев, Г.Н. Шевелев, В.В. Рощин. М.: Машиностроение, 1981. - 176 с.

50. Рябов, В.Р. Современное состояние и перспективы развития сварки разнородных металлов / В.Р. Рябов. Киев: О-во «Знание» УССР, 1979. - 22 с.

51. Технология и оборудование сварки плавлением / Г.Д. Никифоров, Г.В. Бобров, В.М. Никитин и др. М.: Машиностроение, 1978. - 327 с.

52. Корнилов, И.И. Металлиды с уникальными свойствами / И.И. Корнилов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1975. - №10. - С. 19-22.

53. Металлохимические свойства элементов периодической системы / И.И. Корнилов, Н.М. Матвеева, Л.И. Пряхина и др.. М.: Наука, 1966. - 350 с.

54. Intermetallische Phasen. Leizig: VEB Deutchen Verlag Grundstoffindustrie, 1976. -182 S.

55. Westbrook, J.H. Intermetallik compounds: their past and promise / J.H. Westbrook // Met. Trans. 1977. - A8, N9 - P. 1327 - 1360.

56. Petty, E.R. Hot hardness and other properties of some binary intermetallic compounds of aluminium / E.R. Petty // J. Inst. Metals. 1960-1961. - V.80. - P.343 - 349.

57. Рябов, В.Р. Алитирование стали / В.Р. Рябов. -М.: Металлургия, 1973.-240 с.

58. Получение и исследование свойств интерметаллидов системы медь — алюминий / Д.М. Рябкин, В.Р. Рябов, А.В. Лозовская и др. // Порошковая металлургия. 1970. - №8. - С. 101 - 107.

59. Бойченко, В.И. Контактные соединения токоведущих шин / В.И. Бойченко, Н.Н. Дзекцер. Л.: Энергоатомиздат, 1978. - 243 с.

60. Дзекцер, Н.Н. Многоамперные контактные соединения / Н.Н. Дзекцер, Ю.С. Висленев. Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 32 с.

61. Рабкин, Д.М. Сварка алюминия с медью / Д.М. Рабкин, Н.М. Воропай // Автоматическая сварка. 1965. - №9. - С.37 - 43.

62. Трутнев, В.В. Кинетика роста промежуточных фаз в соединении меди с алюминием / В.В. Трутнев, А.Ф. Якушин, Г.Ф. Якушина // Сварочное производство. 1971. - № 1. - С. 15-16.

63. Рыкалин, Н.Н. Физические и химические проблемы соединения разнородных металлов / Н.Н. Рыкалин, М.Х. Шоршоров, Ю.Л. Красулич // Изв. АН СССР. Сер. Неорганические материалы. 1965. -№1. - С. 29 - 36.

64. Ершов, А.А. Исследование реакционной диффузии в трехслойном биметалле алюминий латунь / А.А. Ершов, Т.А. Сычева, П.Ф. Засуха // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1977. - №5. - С. 19 - 22.

65. Элиот, Р.П. Структуры двойных сплавов: справочник / Р.П. Эллиот. М.: Металлургия, 1970. - Т. 1. - 456 с.

66. Корнилов, И.И. Титан и его сплавы / И.И. Корнилов // Сборник научных статей. М., 1963. - С.56 - 80.

67. Ван-Тайн Титан / Ван-Тайн, Кеслер, Хансен // Сборник переводных статей, №2, М.: Металлургия. 1954.

68. Корнилов, И.И. Диаграммы равновесия металлов IV группы / И.И. Корнилов, П.В. Будберг// Диаграммы состояния металлических систем: ВКМ. М., 1968.

69. Казак, Н.Н. К вопросу образования «белой фазы» при соударении пластин титана со сталью / Н.Н. Казак, B.C. Седых, Ю.П. Трыков // Материалы научной конференции: тр. / ВПИ. Волгоград, 1965. - Т. 1.

70. Казак, Н.Н. Свойства соединений титан сталь при сварке взрывом. / Н.Н. Казак, B.C. Седых, Ю.П. Трыков // Новое в сварке взрывом: сб. ст. / ЦИНТИхимнефтемаш. - М., 1966.

71. Казак, Н.Н. О микроскопической неоднородности соединений при сварке взрывом: дис. канд. техн. наук : / ВолгГТУ. Волгоград. - 1986. - 256 с.

72. Rosenstiel А.Р., Chierer Е., Boss Р.Т. Gefugentersuchung mit der Mikrosonde an explosiv nergesteilten SchweiBverbindungen «Metallkunde», 55, №12, 1964.

73. Мирский, Л.И. Процессы диффузии в сплавах / Л.И. Мирский. -М.: Оборонгиз, 1959.

74. Герцрикен, С.Д. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе / С.Д. Герцрикен, И.Я. Дехтяр. М.: ГОСФИЗМАТИЗДАТ, 1960. - 356 с.

75. Влияние промежуточного отжига после предварительной пластической деформации на диффузию / С.З. Бокштейн, Т.И. Гудкова, А.А. Жуховицкий, С.Т. Кишнин // Процессы диффузии, структура и свойства металлов. М., 1964.

76. Шиняев, А.Я. Некоторые закономерности образования и роста новой фазы при взаимной диффузии металлов / АЛ. Шиняев // Изв. АН СССР. Металлы -1965.-№4.

77. Гомозов, Л.И. К теории легирования жаропрочных сплавов / Л.И. Гомозов // Труды ИМЕТ им. Байкова / АН СССР. М., 1958.

78. Криштал, М.А. Диффузионные процессы в железных сплавах / М.А. Криштал. М.: Изд-во черной и цветной металлургии, 1966.

79. Корнилов, И.Н. Некоторые механические и физические свойства сплавов системы титан хром - железо / И.Н. Корнилов, Н.Г. Борискина // Новые исследования титановых сплавов: тр. 6-го совещания. - М., 1964.

80. Грузин, П.Л. Диффузия в титане и сплавах на его основе / П.Л. Грузин, С.В. Зеленский, Л.Д. Тютюник // Проблемы металловедения и физики металлов: сб ст. 1958.- №5.

81. Горелик, С.С Рентгенографический анализ металлов / С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков. -М.: Металлургиздат, 1963.

82. Савицкий, Е.М. Новые металлы и сплавы / Е.М. Савицкий. М.: Знание, 1967.

83. Дорошенко, А.В. Нейтроннографическое определение структуры сплавов титан железо и титан - кобальт / А.В. Дорошенко // ФММ. - 1967. - Т. 23, вып. 3.

84. Мортон, К. Основы физики сплавов / К. Мортон, Т. Смит. М.: Изд-во черной и цветной металлургии, 1965.

85. Александрова, Т.К. Прокатка биметалла титан железо / Т.К. Александрова, A.M. Канунникова // Производство биметаллов: сб. тр. / ЦНИИЧМ.-М., 1965.-Вып.42.

86. Харченко, Г.К. Плакирование стали титаном через прослойку ванадия / Г.К. Харченко, В.Г. Каленко // Цветные металлы. 1966. - № 8. - С.43-48.

87. Способ изготовления стали, плакированной титаном: пат. 3121949 США, МКИ В 23 К 20/00.- 1961.

88. Кологривов, Н.П. Плакирование стали титаном / Н.П. Кологривов // Сварка разнородных цветных металлов с черными металлами и сплавами сб. докл. третьего Всесоюз. совещ. Киев, 1967. - Ч. II.

89. Сидзуки, А. Сталь, плакированная титаном / А. Сидзуки, X. Хара // Камаку Соти. — 1962.-Т. 4, №9.

90. Бринза, В.Н. Повторные нагревы биметалла титан сталь / В.Н. Бринза, B.C. Лепекин // Цветные металлы. - 1964. - №3.93. Пат. 3705023 США. 1971.

91. Лайнер, Д.И. Технология легких металлов / Д.И. Лайнер, А.К. Куракин // Научно — технический бюллетень / ВИЛС. 1967. - №6. - С. 72 - 82.

92. Кубашевский, А.Т. Окисление металлов и сплавов / А.Т. Кубашевский, Б.Н. Гопкинс. М.: Металлургия, 1964. - 428 с.

93. Интерметаллические соединения: сб. науч. тр. / под. ред. И.И. Корнилова. -М.: Металлургия, 1970.

94. Металлиды строение, свойства, применение: сб. науч. тр. / под. ред. И.И. Корнилова. -М.: Наука, 1971.

95. Alen Rassel J. Nature Materials (Ames Laboratory). №9. 2003, 2, S. 587-590.

96. Создание жаропрочного композиционного материала системы титан-железо/ Трыков Ю.П., Ярошенко А.П., А.И. Еловенко и др. // Металловедение и прочность материалов: сб. науч. тр. / ВолгГТУ. Волгоград, 1990.

97. Комплексная технология изготовления слойных композитов / Трыков Ю.П. и др. // Сборник научных докладов. Миасс, 1990. - С. 34-35.

98. Создание жаропрочного композиционного материала системы титан-железо/ В.Н. Гульбин, А.И. Еловенко, Ю.П. Трыков и др. // Вопросы атомной науки и техники / ЦНИИатоминформ-М., 1991. С. 12-14.

99. Уайл, Г. Дж. Требования к высокотемпературным материалам для воздушно-реактивных двигателей / Г. Дж. Уайл. М.: Металлургия, 1968. - С. 18.

100. Структура и свойства слоистых интерметаллидных композитов / Ю.П. Трыков, А.П. Ярошенко, Д.В. Проничев, Р.К. Ткачев // Сварочное производство. 1997. - № 7. - С. 5-8.

101. Трыков, Ю.П. Комплексные технологии изготовления композиционных теплозащитных элементов / Ю.П. Трыков, В.Г. Шморгун, Д.В. Проничев // Сварочное производство. 2000. - № 6. - С. 40-43.

102. Исследование электрофизических характеристик сваренных взрывом биметаллических соединений / В.С Седых, В.Я. Смелянский, В.А. Хрипунов и др. // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: тр. /ВолгПИ. Волгоград, 1989.

103. Слоистые металлические композиции: учеб. пособие / И.Н. Потапов, В.Н. Лебедев, А.Г. Кобелев и др.. — М.: Металлургия, 1986. 216 с.

104. Получение листовых композиций с помощью сварки взрывом и промежуточной прокатки / Бакума С.Ф., Белоусов В.П., Седых B.C., Трыков Ю.П. // Цветные металлы. 1972. - №5. - С. 58-62.

105. Трыков, Ю.П. Слоистые композиты на основе алюминия и его сплавов: монография / Ю.П. Трыков, Л.М. Гуревич, В.Г. Шморгун. М.: Металлургиздат, 2004. - 232 с.

106. Казак, Н.Н. Влияние нагрева на прочность биметалла титан-сталь / Н.Н. Казак, В. С. Седых, Ю.П. Трыков // Материалы научной конференции / ВПИ. Волгоград, 1965. - Т. 1. - С.7-11.

107. Трыков, Ю.П. Деформация слоистых композитов: монография / Ю.П. Трыков, В.Г. Шморгун, Л.М. Гуревич; ВолгГТУ. Волгоград: РПК «Политехник», 2001.-242 с.

108. Краткий справочник по металлургии цветных металлов / Н.В. Гудима, Я.П. Шейн и др.. М.: Металлургия, 1975. - 536 с.

109. Гуляев, А.П. Металловедение: учебник для вузов / А.П. Гуляев. 6-е изд., испр. и доп. - М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

110. Колачев, Б.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б. А. Колачев, В. А. Ливанов, В.И. Елагин. -М.: Металлургия, 1981 .-416 с.

111. Кекало И.Б. Физические свойства металлов и сплавов / И.Б. Кекало. М.: Изд-во МИСиС, 1979. - 106 с.

112. Марочник сталей и сплавов: справочник / под ред. В.Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

113. Оценка параметров соударения при сварке взрывом многослойных композиций / В.Г. Шморгун, А.П. Соннов, Ю.П. Трыков, И.А. Ковалев // Металловедение и прочность материалов: межвуз. сб. науч. тр. / ВолгГТУ-Волгоград, 1997.-С.20-25.

114. Детонационные характеристики взрывчатых веществ для металлообработки взрывом: методические указания / сост.: Ю.П. Трыков, В.И. Лысак, В.Г. Шморгун; ВолгГТУ. Волгоград, 1989. - 24 с.

115. Деформация металлов взрывом / А.Н. Крупнин, В.Я. Соловьев, Н.И. Шефтель, А.Г. Кобелев. М.: Металлургия, 1975, - 416 с.

116. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов / Я.Б. Фридман. М.: Оборонгиз, 1946. - 424 с.

117. Гильденгорн, М.С. Основные понятия и терминология в общей теории обработки металлов давлением / М.С. Гильденгорн, В.А. Шеламов. М.: Изд-во МИСиС, 1969. - 73 с.

118. Кобелев, А.Г. Технология слоистых металлов / А.Г. Кобелев, И.Н. Потапов, Е.В. Кузнецов. М.: Металлургия, 1991.-278 с.

119. Дель, Г. Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости / Г.Д. Дель. -М.: Машиностроение, 1971. — 199 с.

120. Кузнецов, В.Д. Поверхностная энергия твердых тел / В.Д. Кузнецов. М.: Изд-во ГИТТЛ, 1954. - 220 с.

121. Григорович, В.К. Твердость и микротвердость металлов / В.К. Григорович. -М.: Наука, 1976.-230 с.

122. Марковец, М.П. Определение механических свойств металлов по твердости / М.П. Марковец. М.: Машиностроение, 1979. - 191 с.

123. Глазов, В.М. Микротвердость металлов и полупроводников / В.М. Глазов, В.Н. Вигдорович. М.: Металлургия, 1969. - 248 с.

124. Годунов, С.К. О связи между макро- и микротвердостью металлов / С.К. Годунов // Заводская лаборатория. 1958. - №4. - С.457 - 470.

125. Новиков, В.Ф. О связи между микротвердостью и пределом текучести / В.Ф. Новиков//Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1969. -№ 7. - С. 137.

126. Лисицин, В.Д. О связи между макро- и микротвердостью металлов / В.Д. Лисицин // Заводская лаборатория. 1985. - №4. - С. 467 - 470.

127. Гудков, А.А. Методы измерения твердости металлов и сплавов / А.А. Гудков, Ю.И. Славский. М.: Металлургия, 1982. - 168 с.

128. Металловедение и термическая обработка стали. Методы испытаний и исследования: справочник / под ред. M.J1. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. -М.: Металлургия, 1983.-352 с.

129. ГОСТ 9450 76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 9 с.

130. Вашуль X. Практическая металлография. Методы изготовления образцов / X. Вашуль; пер. с нем. В.А. Федоровича. -М.: Металлургия, 1988. 320 с.

131. Лаборатория металлографии / Е.В. Панченко, Ю.А. Скаков, Б.И. Кример и др.; под общ. ред. Б.Г. Лившица. М.: Металлургия, 1965. - 440 с.

132. Щиголев, П.В. Электролитическое и химическое полирование металлов / П.В. Щиголев. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 489 с.

133. Попилов, Л.Я. Электрополирование и электротравление металлографических шлифов / Л.Я. Попилов, Л.П.Зайцева. М.: Металлургиздат, 1963. - 532 с.

134. Горелик, С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ / С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков. М.: Металлургия, 1980. - 368 с.

135. Горелик, С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ: приложения / С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков. М.: Металлургия, 1970 - 108 с.

136. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Я.С. Уманский, Ю.А. Скаков, А.И. Иванов, Л.Н. Расторгуев. М.: Металлургия, 1982. - 632 с.

137. Fiedler Н.С., Averbach B.L., Cohen М. Trans, of ASTM. 1955. vol.47. 267p.

138. Волобуев, С.А. Исследование основных закономерностей формирования тонкой структуры сваренных взрывом титано-стальных композитов: дис. канд. техн. наук: / ВолгГТУ. Волгоград, 1999. - 261 с.

139. Миркин, Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов: справочник / Л.И. Миркин М.: Машиностроение, 1979. - 134 с.

140. Сринивасан, Р. Применение статистических методов в рентгеновской кристаллографии: пер. с англ. / Р. Сринивасан, С. Партасарати.-М.: Мир, 1979.-312 с.

141. Уманский, Я.С. Рентгенография металлов / Я.С. Уманский М.: Металлургиздат, 1960.-448 с.

142. Fiedler Н.С., Averbach B.L., Cohen М. Trans, of ASM. -1955.-t.47.- C.267.

143. Бокштейн, Б.С. Атомы блуждают по кристаллу / Б.С. Бокштейн; под ред. Л.Г. Арзаамазова.-М.: Наука, 1984.-208 с.

144. Бокштейн, Б.С. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах / Б.С. Бокштейн, С.З. Бокштейн, А.А. Жуховицкий -М.: Металлургия, 1974.-227 с.

145. Сахновская, Е.Б. Основные закономерности сварки взрывом сталеалюминевых соединений и исследование их свойств : 62. автореф. дис. на соиск учен. степ, канд. техн. Наук. ВолгГТУ. - Волгоград, 1974. - Библиогр.: с. 24 - 100 экз.

146. Алюминиевые сплавы (свойства, работоспособность, применение): справочник: пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. - 458 с.

147. Трощенко, В.Т. Термопластичность материалов и конструктивных элементов / В.Т.Трощенко, Е. И. Усков. Киев: Наукова думка, 1974. - 256 с.

148. Серенсен, С.В. Машины для испытаний на усталость / С.В. Серенсен, М.Э. Гарф, J1.A. Козлов. М.: Машгиз, 1977. - 223 с.

149. Леоненко, Г. К. Рассеяние энергии при колебаниях механических систем / Г. К. Леоненко, В.Т. Трощенко. Киев: Наукова думка, 1978. - 217 с.

150. Новые способы определения прочности сцепления компонентов биметалла / Информация ЦНИИЧМ. Сер.7. 1967. - № 7-8.

151. Биметаллические соединения / К.Б. Чарухин, С.А. Голованенко, В.А. Мастеров, Н.Ф. Казаков М.: Металлургия, 1970. - 280 с.

152. Гмурман, В.Е. Теория вероятности и математическая статистика / В.Е. Гмурман. М.: Высшая школа, 1977.-479 с.

153. Степнов, М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний / М.Н. Степнов. М.: Машиностроение, 1972. - 232 с.

154. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е.И. Пустыльник. М.: Наука, 1968. - 288 с.

155. Трыков, Ю.П. Свойства и работоспособность слоистых композитов: монография / Ю.П. Трыков, В.Г. Шморгун; ВолгГТУ. Волгоград, 1999. - 190 с.

156. Король, В.К. Основы технологии производства многослойных металлов / В.К. Король, М.С. Гильденгорн. М.: Металлургия, 1970. - 237 с.

157. Особенности деформации и разрушения слоистых биметаллов / Криштал М.А., Эпштейн Л.Е., Гохберг Я.А. и др. // Проблемы прочности 1984.-№4.-С. 32-37.

158. Аркулис, Г.Э. Выявление закономерностей равномерной совместной деформации разнородных металлов / Г.Э. Аркулис // Изв. вузов. Черная металлургия. 1960. -№3. — С. 30-36.

159. А.с. 730524 СССР, МКИ В 23 К 20/00. Способ изготовления многослойного материала / Э.С. Каракозов, К.Е. Чарухина, Ю.К. Копов // Открытия. Изобретения. 1980. - №18.

160. Трыков, А.Ю. Особенности деформации и разрушения биметалла титан-сталь / А.Ю. Трыков, В.П. Белоусов // Получение и обработка материалов высоким давлением: сб. докл. V Всесоюз. конф Минск, 1987 — С. 28-29.

161. Казак, Н.Н. Воздействие термической обработкой на свойства соединения титана со сталью, сваренных взрывом / Н.Н. Казак, B.C. Седых // Сварка разнородных цветных металлов и сплавов с черными металлами и сплавами. Киев, 1967.-Ч. I.-С. 16-18.

162. Архангельский, А.В. Исследование неравномерности послойных деформаций при плакировании биметаллов / А.В. Архангельский, А.Г. Кобелев, А.М Байдуганов // Изв. вузов. Черная металлургия. 1985. - №9. - С. 159-160.

163. Голованенко, А.С. Сварка прокаткой биметаллов / А.С. Голованенко. М.: Металлургия, 1977. - 158 с.

164. Семенов, А.П. Исследование схватывания металлов при совместном пластическом деформировании / А.П. Семенов-М.: Изд-во АН СССР, 1953. 120 с.

165. Левитан, С.М. Математическая модель формирования толщины раската при прокатке многослойного пакета / С.М. Левитан, Ю.В. Коновалов, А.П. Парамошин //Изв. вузов. Черная металлургия. 1985-№4. - С. 59-63.

166. Афанасьев, С.Д. Феноменологическая модель соединения разнородных металлов в процессе совместной пластической деформации / С.Д. Афанасьев, С.И. Ковалев, Н.И. Корягин // Изв. АН СССР. Металлы. 1983. - №3. - С. 107-110.

167. Смирягин, А.П. Промышленные цветные металлы и сплавы / А.П. Смирягин, Н.А. Смирягина, А.В. Белова. М.: Металлургия, 1974.

168. Дерибас, А.А. Физика упрочнения и сварка взрывом / А.А. Дерибас. -Новосибирск: Наука, 1980. 175 с.

169. Седых, B.C. Определение местной деформации при сварке взрывом / B.C. Седых, А.П. Соннов, В.Г. Шморгун // Изв. вузов. Черная металлургия.-1984.-№11 .-С. 136.

170. Соннов, А.П. Расчет нижней границы сварки взрывом для однородных металлов / А.П. Соннов, В.Г. Шморгун // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межвуз. сб. науч. тр. / ВолгПИ. Волгоград, 1986. - С.47 - 53

171. Энергосберегающие композиционные элементы токоподводящих узлов силовых электрических цепей / Н.А. Чугунов, С.В. Кузьмин, В.И. Лысак и др. // Энергетик. 2001. - №9. - С. 13-15.

172. Tiykov, Yu.P. Using explosion technologies in the fabrication of composite elements / Yu.P. Trykov, S.P. Pisarev // Welding International. 1999. - №12. - P. 997-999.

173. Влияние низких температур на работоспособность сваренных взрывом титано-стальных соединений / Ю.Н.Кусков, В.Д.Сапрыгин, В.С.Седых, Ю.П. Трыков // Сварочное производство. 1975. -№11.- С.40-43.

174. Бакши, О.А. Механическая неоднородность сварных соединений / О.А. Бакши. Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1983. - 56 с.

175. Трыков, Ю.П. Создание титано-стальных композитов и соединений с использованием комплексных технологий / Ю.П. Трыков, В.Г. Шморгун, JI.M. Гуревич // Перспективные материалы. 2004. - № 5. - С. 59 - 66.

176. Трыков, Ю.П. Комплексные технологические процессы производства композиционных материалов и изделий / Ю.П. Трыков // Наука -производству. 2000. - №1. - С.20-23.

177. Examination of the fine structure of the weld zone of explosion-welded, titanium-steel joints / Yu.P. Trykov, V.N. Arisova, S.A. Volobuev, A.F. Trudov and V.M. Volchkov // Welding International. 1999. - V. 13, №1. - P.64-66.

178. Влияние пластической деформации на структуру и свойства слоистых композиционных материалов / Ю.П.Трыков, В.Н.Арисова, Л.М.Гуревич и др. // Сварочное производство. 2000. - № 6. - С. 11-14.

179. Нестеров, А.Ф. Особенности контактной сварки титана с алюминием / А.Ф. Нестеров,

180. A.П. Трубищин, А.Н. Прохоров // Сварочное производство. -1989. № 1. - С.4 - 5.

181. Шевакин, Ю.Ф. Обработка металлов давлением / Ю.Ф. Шевакин, B.C. Шайкович. М.: Металлургия, 1972. - 248 с.

182. Целиков, А.И. Основы теории прокатки / А.И. Целиков М.: Металлургия, 1968.-368 с.

183. Обработка металлов давлением / Н.А. Карнаушенко, М.И. Капустина, А.Я. Коротеева и др.. М.: Металлургия, 1969. - 163 с.

184. Еременко, В.Н. Титан и его сплавы / В.Н. Еременко. Киев: Изд-во АН УССР, 1960.-500 с.

185. Мороз, Л.С. Титан и его сплавы / Л.С. Мороз, Б.Б. Чечулин, И.В. Полин-Л.: Судпромгиз, 1960. 516 с.

186. Лариков, Л.Н. Диффузия в металлах и сплавах: справочник / Л.Н. Лариков,

187. B.И. Исайчев. Киев: Hayкова думка, 1987. - 512 с.

188. Конторович, И.Е. Свойства и обработка сталей для моторостроения / И.Е. Конторович.-М.: Оборонгиз, 1944.

189. Елагин, В.И. Технология легких сплавов / В.И. Елагин А.А. Петрова, Д.И. Князев И ВИЛС. 1966. -№ 6. - С. 35 -41.

190. Лайнер Д.И., Харитонова Л.Д. // Труды ин-та / Гапроцветметобработка. -М., 1960. Вып. 18. - С.293 - 297.

191. Микляев, П.Г. Анизотропия механических свойств металлов / П.Г. Микляев, Я.Б. Фридман. М.: Металлургия, 1986. - 223 с.

192. Станюкович, А.В. Анизотропия слоистых систем / А.В. Станюкович // Металловедение и термическая обработка металлов. 1962. - №7. - С.57 - 61.

193. Механические свойства многослойных титановых композиций после сварки взрывом и горячей прокатки / Н.Н. Казак, B.C. Седых, Ю.П. Трыков, А.И. Улитин // Физика и химия обработки материалов. 1974. - № 1. - С. 56 - 62.

194. Структура и свойства слоистых интерметаллидных композиционных материалов системы титан-железо / Ю.П. Трыков, В.Г. Шморгун, О.В. Слаутин, Д.В. Проничев//Конструкции из композиционных материалов.-2004.-№ 1.-С. 48-53.

195. Сидоров, И.И. Биметалл титан-сталь, полученный сваркой взрывом, и его применение / И.И. Сидоров, A.M. Тынтарев, Э.Ф. Кирилин // Вопросы материаловедения. 1999. - № 3. - С.276-292.

196. Кудинов, В.М. Сварка взрывом в металлургии / В.М. Кудинов, А.Я. Коротеев. -М.: Металлургия, 1978. 168 с.

197. Седых, B.C. Классификация, оценка и связь основных параметров сварки взрывом / B.C. Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: межведом, сб. науч. тр. / ВолгПИ. Волгоград, 1985. - С. 3-30.

198. Седых, B.C. Сварка взрывом и свойства сварных соединений / B.C. Седых, Н.Н. Казак. М.: Машиностроение, 1971. - 72 с.

199. Лысак, В.И. Определение критических границ процесса сварки взрывом / В.И. Лысак, B.C. Седых, Ю.П. Трыков // Сварочное производство.-1984.-№ 5.-С. 6-8.

200. Шморгун В.Г. Оценка затрат энергии на пластическую деформацию в зоне волнообразования при сварке взрывом / В.Г. Шморгун // Сварочное производство.-2001. -№ 3. -С.25-28.

201. Седых, B.C. Расчет условий оплавления и количества оплавленного металла при сварке взрывом / B.C. Седых, А.П. Соннов // Сварка взрывом и свойства сварных соединений: сб. науч. тр. / ВПИ. Волгоград, 1974. - С. 25-34.

202. Лысак, В.И. Об оценке факторов, определяющих надежность процесса сварки взрывом / В.И. Лысак,B.C. Седых,Ю.П. Трыков//Сварочное производство.- 1979.-№3.-С. 7-9.

203. Опыт применения сваренного взрывом биметалла медь + алюминий в энергоемких отраслях промышленности / В.И. Лысак, С.В. Кузьмин, А.П. Пеев и др. // Композит ' 97: сб. тез. докл. науч. конф. / АлтГТУ им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1997. - С.65-66.

204. Новый композитный токоподводящий узел / Ю.Г. Долгий, С.В. Кузьмин А.П. Пеев и др. // Композит: сб. тез. докл. науч. конф. / ВолгГТУ. -Волгоград, 1998.-С. 262-263.

205. Новые биметаллические переходные элементы для силовых электрических цепей / В.И. Лысак, С.В. Кузьмин, Ю.Г. Долгий, Е А. Чугунов и др. // Энергетик. М., 1995. - №4.

206. Пеев, А.П. Разработка технологических процессов изготовления сваркой взрывом медно-алюминиевых элементов токоподводящих узлов для предприятий энергетики и электрометаллургии: дис. . канд. техн. наук : специальность / ВолгГТУ. Волгоград, 2001. - 143 с.

207. Влияние термических воздействий на структуру и электрофизические свойства медно-алюминиевых соединений / А.П. Пеев, В.И. Лысак, С.В. Кузьмин и др. // Сварка и контроль-2001: сб. докл. Всерос. науч.-техн. конф. / ЭГАСУ. Воронеж, 2001. - С.253-258.

208. Изучение динамики изменения электропроводности зоны соединения медно-алюминиевого КМ в зависимости от режимов термообработки / А.П. Пеев, С.В. Кузьмин, В.И. Лысак и др. // СКМ-2001: Сб. тез. докл. науч. конф. / ВолгГТУ. Волгоград, 2001. - С.229-232.

209. Катихин, В.Д. Плакирование как средство уменьшения склонности закаленных сталей к хрупкому разрушению / В.Д. Катихин, А.П. Кофман, А.А. Явор // Материалы научной конференции.-Волгоград, 1965.-Т.1.-С. 303 -308.

210. Катихин, ВД К вопросу об увеличении пластичности закаленных сталей / ВД Катихин, П.О. Пашков, А. А. Явор//Научные труды ВПИ.-Вол гоград, 1967.-С. 280-288.

211. Явор, А.А. К вопросу повышения прочности закаленных сталей / А.А. Явор, А.П. Ярошенко // Металловедение и прочность материалов: науч. тр. / ВПИ. Волгоград, 1969. - С. 260 - 265.

212. Катихин, В.Д. Некоторые особенности разрушения закаленных сталей в составе многослойного композита / В.Д. Катихин, П.О. Пашков, А.А. Явор // Научные труды ВПИ. Волгоград, 1967. - С. 189 - 196.

213. Пашков, П.О. О продвижении трещины в твердой плакированной стали / П.О. Пашков, А. А. Явор // Материалы научной конференции. Волгоград, 1965. - Т. 1- С. 293 - 297.

214. Явор, А.А. К вопросу о кинетике разрушения плакированной стали / А.А. Явор, А.П. Ярошенко // Металловедение и прочность материалов: науч. тр. / ВПИ. Волгоград, 1968. - С. 181 - 188.

215. Коррозионная стойкость биметалла / В.В. Червяков, С.А. Голованенко, А.А. Быков и др. // МиТОМ. 1975. -№11.- С.32 - 34.