автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Особенности взаимодействия потока микрочастиц с металлами и создание процесса объемного упрочнения инструментальных материалов

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

УДК 621.762.4.04(0088.8)

6 ОД

6 1 г г

Ушеренко Сергей Миронович

Особенности взаимодействия потока микрочастиц с металлами и создание процесса объемного упрочнения инструментальных материалов

05.02.01 -Материаловедение в машиностроении

05.16. Об -Порошковая металлургия и композиционные материалы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

МИНСК 1998

Работа выполнена в НИИ импульсных процессов с опытным производством Белорусского

государственного научно-технического концерна порошковой металлургии.

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Дорошкевич Е.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ворошнин Л-Г.,

доктор физико-математических наук,

профессор

Анищик В.М.,

доктор технических наук , профессор Мешков В.В.

■ Оппонирующая организация. - Институт проблем химической

физики РАН.

Защита состоится «2» октября 1998 года в 14 00 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 02.05.06 Белорусской государственной политехнической академии по адресу: 220027, г.Минск, проспект Скорины, 65, корпус 1, аудитория 202, Белорусская государственная политехническая академия. Тел. 2324253.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государстренной политехнической академии.

Автореферат разослан «___»_:_1998г.

Ученый секретарь ¿овета по защите диссертаций Д 02.05.06, кандидат технических наук, доцент

Б.М.Немененок

© Ущеренко С.М., 1998

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Важными задачами являются разработка и применение новых прогрессивных методов упрочнения и микролегирования изделий с целью повышения уровня эксплуатационных свойств, использование высококонцентрированных потоков энергии для упрочнения и легирования деталей машин, технологической оснастки и инструмента. Решение этой проблемы является перспективным в связи, с возможностью целенаправленной организации структуры металлов и сплавов и, как следствие, получения нетривиального комплекса физических и механических свойств.

Эффективным способом перестройки структуры металлов является воздействие на них импульсных нагрузок. Высокие импульсные нагрузки в ходе такой обработки приводят к появлению метастабильных структурных формообразований, которые не могут быть однозначно оценены с позиции статических процессов.

В настоящее время способы обработки металлических материалов с использованием импульсных нагрузок распространены недостаточно широко. Актуальность исследований в этом направлении обусловлена сложностью и недостаточной изученностью механизмов и эффектов, сопровождающих процессы упрочнения и микролегирования металлических материалов, что сдерживает разработку рекомендаций прикладного характера применительно к таким высоким технологиям, как взрывное упрочнение и легирование.

Решение этих важных научных и практических задач является комплексной проблемой, включающей знания условий динамической нестабильности материалов и перестройки структуры в этой области при взаимодействии с существовавшими в металле и вводимыми включениями.

Получение достоверных теоретических и экспериментальных данных по взаимодействию потока микрочастиц с дестабилизированной металлической преградой, по созданию локализируемых формообразований в объеме металла является актуальной задачей и важным научным направлением на пути совершенствования технологии создания композиционных материалов и улучшения их качества.

Детальное исследование структур металлов, возникших в результате их взаимодействия с вводимым потоком микрочастиц, выявило сложный механизм взаимодействия вводимых микроударников и матрицы и возможность управления этим процессом. На основании выполненных исследований в диссертации разработаны теоретические положения, совокупность которых можно квалифицировать как новые крупные достижения в развитии материаловеде'ния, порошковой металлургии и композиционных материалов, позволяющие прогнозировать развитие фазовых

н структурных переходсш, а также целенаправленно конструировать структуру металлических материалов при взрывном легировании и получить новый тип композиционных- материалов с уникальным комплексом физических, механических и эксплуатационных свойств.

Связь работы с крупными научными программами, темами

Работа выполнялась в Белорусском государственном научно-техническом концерне порошковой металлургии р соответствии с тематикой НИИ импульсных процессов с опытным производством. Фундаментальные исследования проводились в рамках государственных программ "Материал" № ГР 19942676 от 19.09.1994 г., "Поверхность" — задание "Влияние поверхности раздела на изменение физико-химических параметров металлических мишеней в условиях сверхглубокого проникания" № ГР 19963869 от 23.12.1994 г., задание "Создание материалов с анизотропной структурой и свойствами в диапазоне условий динамического нагружения" № ГР 19974078 от 02.12.1997 г.

Цель работы

Создание научных основ процесса "сверхглубокого" проникания микрочастиц в преграды, разработка на этой основе приемов целенаправленного'йзменения структуры и свойств металлических материалов, а также получения композиционных материалов нового типа для инструмента горной и машиностроительной промышленности.

Для ее достижения предполагалось решить следующие основные задачи:

1. Проанализировать условия возникновения аномалий, проникания ударников в металлические преграды и определить факторы, ответственные за их появление.

2. Определить условия реализации "сверхглубокого" проникания.

3. Создать ускорители порошковых частиц, обеспечивающие разгон большой массы и стабильность воспроизведения "сверхглубокого" проникания.

4. Исследовать обрабатываемые материалы на различных уровнях и выявить характерные особенности структурных изменений.

5. Изучить влияние параметров обработки на процесс "сверхглубокого" проникания, физико-механические свойства обработанных материалов и выявить факторы, ответственные за управлением процессом.

6. Разработать и внедрить технологию взрывного легирования для производства композиционных материалов на основе экономнолегированных сталей.

Объект н предмет исследований

Объектом исследования является металлическое твердое тело, подвергнутое бомбардировке потоком микрочастиц. Изменения исходного металла на различных структурных уровнях настолько велики, что в результате возникает новый материал, армированный по объему зонами перестроенной структуры и волокнами, образовавшимися в процессе взаимодействия между вводимым и матричным веществами.

Предметом исследования является область условий соударения тел, в рамках которой наблюдается аномальное внедрение ударников в мишень. Общепризнанные модели процесса соударения не позволяют объяснить экспериментальные результаты. Эти условия соответствуют взаимодействию порошковых микрочастиц с компактным телом при-взрывной обработке и некоторым случаям соударения космических аппаратов с пылевыми облаками.

Гипотезы

Известные экспериментальные случаи отклонения от' порогового значения относительной глубины кратерообразования (обычный кратер имеет отношение глубины к диаметру ударника не более 6) предполагают возможность существования узкой области аномального ударного взаимодействия, в рамках которой реализуется специфический механизм, обеспечивающий снижение удельной энергии кратерообразования, по-видимому, за счет концентрации энергии удара в локальной зоне.

Увеличение относительной глубины проникания на порядки, усиление роли этапа сжатия кратера (уменьшение отношения диаметра кратера к диаметру ударника) должно приводить к существенной неравномерности поля давления в материале, в условиях временного ограничения тепломассопереноса, а столь экстремальные режимы нагр'ужения могут обеспечить объемные изменения структуры и, соответственно, физико-механических свойств обработанного металла.

Методология и методы проведенного исследования

Для исследования процессов формирования высокоскоростной струи частиц порошка использовала известные методики регистрации в импульсном режиме для установки ПИР-4 (импульсный рентген), для установки ВФУ-] (скоростная фотосъемка).

Приготовление образцов и анализ металлов и сплавов производились по известным методикам. Электрохимический анализ выполнялся по методикам и

на оборудовании НИИ порошковой металлургии. Использовали известные методики активационного анализа, механических и модельных испытаний.

Разработана и использовалась методика оценки параметров каналообразования на растровом электронном микроскопе.

Научная новизна и значимость полученных материалов

При соударении порошковых частиц с металлическими мишенями впервые обнаружены кратеры с отношением их глубины к диаметру ударника 102 - 104 (обычные кратеры - 6), что доказывает существование аномальной области взаимодействия при ударе с резким снижением удельной энергии кратерообразования, обеспечивая возможность объемного изменения структуры металла.

Установлено, что "сверхглубокое" проникание стабильно реализуется при соударениях со скоростями свыше 500 м/с только при размерах ударников меньше 500 мкм, времени нагружения свыше 10 мкс и только в случае нагружения металлической преграды потоком ударников (для одиночных невозможно), что на основании сопоставимого анализа впервые позволяет объяснить случаи аномального кратерообразования (отклонения от порогового значения относительной глубины) определяющим влиянием масштабного фактора и наличием специфического механизма перераспределения энергии макроудара потока в кратерные зоны, образованные отдельными частицами.

Аппроксимацией экспериментальных результатов получены зависимости формируемой канальной структуры от диаметра ударника и глубины и построен среднестатистический "сверхглубокий" кратер, что в рамках динамической системы сталь Р6М5 — частица "ПВ2 (время нагружения до 200 мкс) на основе анализа формального расчета кратерообразования впервые позволило показать снижение динамического предела текучести стали, в зависимости от размера исходных частиц, на 1-4 порядка по сравнению со "статистическими" значениями и дополнительный подвод энергии в канальную зону.

Обосновано научное положение о кумуляции энергии в узкой канальной зоне тем, что эта зона по степени удаления от оси состоит из разупорядоченной "аморфизированной" (фрагментизированной), сильно искаженной и ячеистой структуры и не повышает в поперечном сечении 4-х размеров остатка ударника, т.е. меньше 0,1 исходного размера ударника.

В условиях относительно длительного нагружения (сотни микросекунд) струей микрочастиц с переменной плотностью и скоростью различных участков обрабатываемый материал становится динамически саморегулируемой системой, чю приводит к объемным изменениям структуры на субмикро-, микро- и макроуровнях, выделению энергии в виде

электромагнитного излучения, неаддитивному характеру изменения концентрации вводимого вещества при увеличении числа циклов обработки, необычным структурным новообразованиям при дополнительной дестабилизации струи.

Впервые обнаружено образование композиционного материала на основе металлического твердого тела, основанное на физико-химическом взаимодействии вводимого и матричного веществ в зонах "сверхглубоких" каналов, где за счет кумуляции энергии одновременно реализуются — высокое давление, интенсивные сдвиговые деформации и ограничение на тепЛоперенос й период взаимодействия, что в совокупности создает условия сверхпластичности, приводит к формированию на базе каналов волоконных образований.

Впервые выявлен эффект избирательного— массопереноса при "сверхглубоком" проникании, заключающийся в том, что при равных начальных условиях для некоторых пар взаимодействующих материалов (ударника и преграды) "сверхглубокое" проникание не происходит, микроударник отклоняется. На основе динамической системы железо-титан-частица ИЬВ сделана оценка силового поля — 5 • 102 Кдж/кг, отклоняющего частицу от границы раздела железо-титан, чем дополнительно доказан комплексный характер процессов превращения энергии, протекающих при "сверхглубоком" проникании, в частности, влияние электромагнетизма.

Доказаны научные положения " об управлении динамически саморегулируемой системой, реализуемой при "сверхглубоком" проникании, и, соответственно, возможности дальнейшего развития этого научного направления путем регулирования факторов, предопределяющих дополнительную дестабилизацию системы: длительность нагружения, неоднородность струи, дополнительный подвод энергии.

Установлено, что в материалах, обработанных высокоскоростной струей микрочастиц, структура изменяется по объему, за счет кумуляции энергии вводимое вещество взаимодействует с матричным материалом на глубинах в десятки миллиметров, формируя стабильные и метастабильные соединения и структурные образования, существенно меняя уровень физико-механических свойств исходного металла.

Комплекс этих факторов обеспечивает принципиально новое научное и практическое направление формирования материалов с заданными структурой и свойствами.

Практическая (экономическая) значимость полученных результатов

В диссертации изложены научно обоснованные технологические результаты получения новых композиционных инструментальных материалов

на базе экономнолегированных быстрорежущих сталей. Выполненная оценка уровня физико-механических характеристик позволяет обосновать использование новых материалов в металлорежущем инструменте. Разработанные технологические процессы показывают возможность эффективного совмещения известных и новых технологических операций. Ограничение в этом случае накладывается только на длину исходных заготовок. Можно • рекомендовать использование новых инструментальных материалов взамен базовых сталей в случае производства. инструмента повышенной стойкости. Производителем такого инструмента может стать, например, МЗСИ и ТО.

В специфических условиях настоящего времени наиболее эффективно использование процесса взрывного легирования и материалов на этой основе для горнодобывающих предприятий нашей республики.

Самым крупным потребителем . данной продукции .является ПО "Беларуськалий". Это связано, в первую очередь, с уровнем разработки новых материалов и конструкций горного инструмента для калийных рудников.

. В условиях калийных шахт на различных типах горных комбайнов получена стойкость инструмента, армированного новым композиционным материалом, в 1,5-10 раз более высокая, чем у аналогичного, армированного вольфрамокобальтовым твердым сплавом. В результате повышена производительность добычи руды, снижена энергоемкость и эксплуатационные затраты, улучшены социально-бытовые условия работы шахтеров. Оценка потребности ПО "Беларуськалий" в этом инструменте составляет 50000 резцов в год. В 1997 году поставки нового инструмента резко увеличились, и по результатам его эксплуатации в 1998 году выполняется переход легких и средних машин на новые инструментальные материалы.

В начале 1998 года на новые резцы перешли 12 горных участков. Переход на новый инструментальный материал, осуществляемый на ПО "Беларуськалий", его масштабы представляют качественно новый шаг в области инструментального горнорежущего инструмента. Аналогов такого перехода за последние десятилетия в мире нет.

Учитывая специфику опытного производства НИИ импульсных процессов с ОП, организована поставка режущих вставок из нового материала на Солигорском заводе технологического оборудования. В результате с 1997 г. по I квартал 1998 г. ПО "Беларуськалий" получил 27 тысяч единиц нового горного инструмента. НИИ ИП организовал поставку нового материла в Россию на СП "Пигма-Кеннаметал". Осуществлена передача элементов технологии, поставка материалов на КБ Южное ( г. Днепропетровск). Выполнены поставки новых материалов в Италию, США и Голландию.

Практическое применение научных результатов позволяет' организовать в Республике Беларусь производство, ориентированное на внутреннее

потребление (калийные рудники) и экспорт в промышленно развитые страны. Научные результаты могут использоваться для прогноза соударения космических аппаратов с пылевыми облаками.

В результате экспорта в 1994-95 гг. получено 18000 долларов США. В 1997-98 гг. реализовано материалов и горнорежущего инструмента потребителям в Беларуси на 847 млн.рублей. Выполняется поставка по договорам 1998 г. на 3393000 тыс.рублей. Заключены договора на поставку материалов СП "Пигма-Кеннаметал" на 50000 долларов США.

Экономический эффект от внедрения горнорежущего инбтрумента, ■ армированного новым композиционным материалом, в России на СП "Пигма-Кеннаметал" составил 10666250 новых российских рублей в 1997 году.

Экономический эффект от внедрения горнорежущего инструмента, армированного новым композиционным материалом, в .Республике Беларусь на ПО "Беларуськалий" за 1997 год' составил 22069800000 рублей. Долевое участие автора составило 50%, т.е. 11034,9 млн.бел.руб. и 5,333 млн.рос.рублей.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Условиями, определяющими переход обычного кратерообразования (отношения глубины кратера к диаметру ударника до 6) к аномальному, являются переход от соударения с единичными объектами к соударению с потоком ударников и изменение масштаба области взаимодействия, то есть переход от макро- к микроудару, что доказывает существование специфической области взаимодействия при ударе, в рамках которой аномальное кратерообразование реализуется стабильно, а следовательно, происходит объемное изменение структуры обрабатываемого материала.

2. В области аномального кратерообразования формируются "сверхглубокие" каналы глубиной 102 - 10 и диаметром Ю-1 - 10° от исходного размера ударника, а структура канала состоит из центрального "аморфизированного" стержня, образованного при взаимодействии вводимого и матричного веществ, и прилегающей к нему зоны интенсивной пластической деформации, не превышающей в поперечном сечении 4-х диаметров стержня, что определяет существенную роль этапа сжатия канала, подвод энергии из внешней области в канальную зону, кумуляцию энергии и, соответственно, с учетом фактора времени, возрастание энергоемкости материала в этой зоне.

3. Физический механизм "сверхглубокого" проникания микроударников в металл, основанный на допущениях о реализации в канальной зоне состояния текучести за счет высокого давления, температуры, интенсивной деформации и ограниченного теплоотвода, а также подталкивания ударника догоняющей струей, возникающей при схлопывании канала из-за объемных изменений в

металле и градиента давления между различными зонами, позволяющий объяснить резкое снижение сопротивления прониканию, необычные структурные образования, другие наблюдаемые эффекты и прогнозировать условия управления процессом.

4. Схема взрывного ускорителя, технология взрывного легирования металлов и инструментальный композиционный материал на основе быстрорежущих • сталей, обеспечивающие создание квазистабильной кумулятивной струи порошка, заданные объемные изменения структуры и комплекса физико-механических свойств обрабатываемого материала, создание инструмента с новым уровнем эксплуатационной стойкости.

Личный вклад соискателя

Автор настоящей диссертационной работы первым обнаружил явление "сверхглубокого" проникания микроударников в металлические мишени, установил фактор, определяющий отклонение от предельной относительной глубины кратерообразования, определил условия стабильного воспроизведения результатов, обеспечив тем самым базовую возможность процесса. Ушеренко С.М. доказал наличие изменений структуры обработанного материала на субмикро-, микро- и макроуровнях, построил модель среднестатистического "сверхглубокого" канала. Автор сформулировал предположения, которые легли в основу данной работы, доказал локализацию энергии удара потока частиц в различных масштабных зонах обрабатываемого материала и выполнил оценку динамических свойств стали. Выдвинул предположение о реализации эффектов сверхпластичности при формировании канальной зоны, перехода металла в этой зоне в метастабилыюе состояние. Совместно с Л.В.Альтшулером, С.К.Андилевко и Г.С.Романовым обосновал механизм подвода энергии к частице»

Ушеренко С.М. обнаружил волоконные образования в металле после обработки и совместно с В.А.Шилкиным и О.А.Дыбовым выполнил их исследования.

Он осуществлял ' постановку задач, предлагал пути решения научных проблем. Ушеренко С.М. лично активно участвовал в выполнении приведенного в настоящей работе цикла экспериментальных исследований уровня физико-механических свойств обработанных сталей, в создании эффективных порошковых составов, в модельных и эксплуатационных испытаниях на всех стадиях. Автор лично участвовал в многочисленных заводских и шахтных испытаниях, в том числе в условиях угольных шахт. Совместно с О.В.Романом и Г.С.Романовым автор обеспечил организацию международной дискуссии по полученным экспериментальным результатам, рассмотрение различных модельных представлений. В итоге многочисленных

публикаций и выступлений полученные им и его коллегами результаты признаны в научном мире, а приоритет исследований, выполненных в Республике Беларусь, никем не оспаривается. Совместно с ДорошкевичемДА. обосновал необходимость расширения работ и выполнил исследования по изменению структуры и свойств материалов.

В комплексе проведенные исследования позволили автору создать новое научное направление объемного легирования и модифицирования структуры и свойств металлических материалов динамическим нагружением потоком порошковых частиц. Основные положения и выводы данной диссертационной 'работы сформулированы Ушеренко Сергеем Мироновичем лично.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: II и III республиканских конференциях "Спеченные износостойкие материалы"(г. Таллинн, 1977 и 1981 гг.); Всесоюзной научно технической конференции по использованию. импульсных- источников энергии в промышленности (г. Харьков, 1980 г.); научно технической конференции "Порошковая металлургия и области ее применения" (г. Пенза, 1982 г.); секции "Физико химические превращения в ударных волнах" Академии наук СССР, отделения общей и технической химии, Научного совета по проблеме "Теоретические основы процессов горения" (г. Минск, 4 октября 1978 года); Всесоюзной школе семинаре "Применение взрыва в эксперименте. Физика взрыва"(г. Красноярск, 1984 г.); 1 Всесоюзном симпозиуме по химической кинетике и газовой динамике (г. Алма Ата, 1984 г.); XI и XII научных семинарах "Влияние высоких давлений на вещество" (Одесса, 1986,1987 гг.); Всесоюзном совещании "Применение высоких давлений для получения новых материалов и создания интенсивных процессов химических технологий" (г. Москва, 1987 г.); III и IV Всесоюзном совещании по детонации (г. Таллинн, 1985; Телави, 1987 г.); XII Всесоюзной конференции "Физика прочности и пластичности металлов и сплавов" (г. Куйбышев, 1989 г.); Всесоюзном совещании "Влияние внешних воздействий на массоперенос в металлах" (г. Киев, 1990 г.); Международном симпозиуме по химии ударных волн (г. Красноярск, 1991 г.); Международной конференции по физике высокоэнергетических воздействий (г. Минск, 1992 г.); на периодических заседаниях секции "Синтез новых материалов динамическими методами" Научного совета ГКНТ СССР "Теория и практика применения высоких давлений в народном хозяйстве"; Международной конференции "Проблемы современного материаловедения"(г. Днепропетровск, 1995 г.);

Межгосударственном семинаре "Высокоэнергетическая обработка материалов" (г. Днепропетровск, 1995 г.); Международной конференции по механике и

физике поведения материалов под динамическими нагрузками (Евродаймат 94, Оксфорд, 1994 г.); Международной конференции по металлургии и материалам, 'Применению ударных волн и высокоскоростных явлений (Экспломет 95, Эль Пасо, Техас, 1995 г.); Международной конференции "Ударные волны в конденсированных материалах" (г. С. Петербург, 1996 г.); XI Симпозиуму по горению и взрыву (г. Черноголовка, 1996 г.); Международной конференции по технологии модификации поверхности (г. Париж, 1997 г.); II Межгосударственном семинаре "Высокоэнергетическая обработка материалов" (г. Днепропетровск, 1997 г.).

Опубликоваиность результатов

Основные результаты изложены в 120 работах, из них 17 журнальных статей в центральных и 8_ в международных журналах, 3 обзорные информации, 22 статьи в сборниках (3 международных), 6 тезисов докладов (1 международный), 1 монография, а также 63 авторских свидетельства. Общее количество страниц опубликованных материалов составляет 492.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, семи глав, общих вывЬдов, списка литературы и приложен!«. Она изложена на 198 страницах машинописного текста, содержит 216 иллюстраций, 52 таблицы, 4 приложения и список использованных литературных источников в количестве 236.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность научного направления, изложены цели >и задачи исследований, кратко изложены полученные основные результаты и их практическое значение, сформулированы выносимые на защиту положения.

Первая глава содержит краткий обзор современных представлений о взаимодействии твердых тел при соударении.

Процессы, протекающие при высокоскоростном соударении, представляют собой специфическую область высокоэнергетического взаимодействия, расположенную на границах механики, гидродинамики, физики ударных волн и высоких давлений. Актуальность изучения этой области связана с созданием технологий, использующих высокоскоростной удар, и проблемой метеоритной безопасности космических полетов.

В обзоре показано, что основная часть экспериментальных и теоретических результатов относится к соударениям тел с размерами свыше 500 мкм. Соударение с частицами, размер которых менее 500 мкм, исследовано значительно меньше. . Установлена возможность получения кратеров с отношением глубины к диаметру свыше шести. Сделано предположение о существовании нескольких, отличных друг от друга, механизмов проникания. Изменение твердости, прочности, скорости, плотности и формы ударника, угла встречи тел не объясняет образование аномальных кратеров.

Анализ публикаций показал, что нет универсального закона, описывающего связь между скоростью деформирования и сопротивлением прониканию. Сопротивление деформации в области скоростей 102"103 м/с резко возрастает за счет сил инерции. Предлагаемые модели процесса не зависят от тепловых эффектов и изменений масштаба. Однако' обзор показал, что наибольшие трудности при расчете глубины кратера наблюдаются именно при изменении масштаба соударяющихся тел. Так, при взаимодействии высокоскоростного сгустка порошка вольфрама с преградой оказалось неожиданным ускорение микрочастиц в процессе проникания. Для частиц циркониевых сплавов, разогнанных до 1,5 103 м/с, зафиксированы глубины проникания, в 2-6 раз превосходящие расчетные.

Анализ литературных данных показал, что отсутствует информация о кратерах с отношением глубины к диаметру больше десяти, а относительные глу.бины 6-10 — аномальны. Ударное взаимодействие сопровождается массопереносом н материале мишени. Рассмотрены варианты ускорителей ударников микрочастиц.

На основании анализа доступных автору источников информации определена цель и поставлены задачи исследований.

Во второй главе описаны материалы и экспериментальные методики, примененные в работе для решения поставленных задач.

Материалами для исследований послужили техническое железо, стали, титан, медь, алюминий, цинк. Обработка металлических преград выполнялась порошками металлов, неметаллов и их соединений.

Рассмотрены возможные варианты конструкции ускорителя и определена его принципиальная схема. В результате экспериментов определена динамика формирования высокоскоростного потока порошковых материалов, доказано существование кумулятивной струи для данной схемы ускорителя. На примере бомбардировки медной мишени частицами А1203 впервые показан эффект "сверхглубокого" проникания.

Особое внимание обращено на изучение микроструктур. Оценка типичного "сверхглубокого" кратера производилась на основе статистической обработки результатов замера микрополостей. Бомбардировка микрочастицами порошка металлической преграды ведет к формированию в её объеме длинных

н узких каналов. В поперечном сечении их форма приближается к окружности. Анализ предполагает количественный расчет параметров канальной структуры по фотографиям на растровом сканирующем электронном микроскопе при увеличении х2000. Определялись средний диаметр канала, плотность канальных образований на единицу площади й занятая ими доля площади.

Для создания ускорителя порошкового состава изучали процесс формирования высокоскоростной струи рабочего вещества (ВСРВ). За основу принимались известные схемы взрывных ускорителей. Выбраны ближайшие аналоги - цилиндрическая ампула с порошком и заряд ВВ с полусферической облицовкой кумулятивной выемки. Разработана гибридная схема в виде кумулятивного заряда, в выемке которого размещен порошковый состав. Облицовкой выемки служат стенки контейнера с порошком. Схема позволяет получать сгусток частиц в форме струи и переводить в неё более половины порошковой засыпки. Разгон струи выполнялся в трубе, которая одновременно регулировала расстояние от основания контейнера до обрабатываемой заготовки.

Для кумулятивного взрывного ускорителя невозможно устранить различие в скоростях частиц без падения максимальных значений скорости и потери формы сгустка. Основой регулирования равномерности потока может служить дополнительное увеличение градиента скорости в порошке, чем достигается квазистабильность высокоскоростной струи. После анализа возможных вариантов изготовлены линзы в форме трех состыкованных полусфер и создано устройство для легирования взрывом (рис.1).

Расстояние Н выбиралось в пределах: 01' < Н < 20Р, где ОР - расстояние от основания выемки до кумулятивного фокуса.

1

Рис. 1. Схема устройства для легирования взрывом: 1- детонатор; 2 - заряд ВВ; 3 - линза; 4 - порошок; 5 - основание; 6 - опора; 7 - заготовка

Изучение процесса образования ВСРВ проводилось в Институте гидродинамики СОР АН на установке ПИР-4.

Методом горизонтальных фольг удалось обнаружить "трехударную" волновую конфигурацию и "выплеск" в средней части свинцовой фольги. Это подтверждает, что возникший сгусток - кумулятивная струя порошка. В металлических мишенях после обработки ВСРВ обнаружены каналы с отношением глубины к исходному размеру порошковой частицы 102 - 10 4. Исследование процесса формирования высокоскоростной порошковой струи выполнялось также методом оптической фоторегистрацйи. Удалось проследить формирование и разгон сгустка во времени. С увеличением мощности взрывчатки стабильность фронта облака возрастает и уменьшается его поперечный размер. Отмечено влияние порошкового материала на струеобразование.

Явление "сверхглубокого" проникания исследовалось на медных и стальных мишенях, рабочим веществом служили порошки вольфрама, свинца, меди, титана и окиси алюминия. Микроструктуру материалов мищеней изучали на сканирующем электронном микроскопе и рентгеновском микроанализаторе. Каналы имеют вид полого стержня, окруженного активированным металлом и зоной термического влияния. Канал заканчивается каверной с остатком частицы. Размер остатка был на порядок меньше исходного, и часто перед ним существовала полость в виде конуса.

• С использованием трековой ' авторадиографии, на примере взаимодействия потока микрочастиц диборида титана с техническим железом, дана картина распределения бора по преграде. "Сверхглубокое" проникание исследовалось по распределению 14С в стали 45 до глубины 5,2 мм от поверхности мишени.

Электрохимическое проведение фазового анализа позволило зафиксировать промежуточные соединения вводимого вещества в материале преграды. Химический анализ показал на глубинах 5-20 мм концентрацию вводимого вещества в диапазоне от тысячных до сотых долей весового %. Выявлено взаимодействие вводимого вещества с газами при обжатии и разгоне, а также с матричными материалом. На примере взаимодействия порошков Си, РЬ, "П со сталью 45 показана стабильная реализация "сверхглубокого" проникания.

Рассмотрена возможность регистрации электромагнитного излучения в процессе движения микрочастиц по металлической преграде. Установлено, что "сверхглубокое" проникание сопровождается электромагнитным излучением. Рассмотрена возможность локализации энергии в макрообъемах. На продольном макрошлифе стальной мишени фиксируются макрообласти различной травимости. Зоны в цельнометаллической преграде соответствуют областям различного давления.

В третьей главе исследованы металлические мишени, обработанные ВСРВ из двойных порошковых смесей. Применялись составы из металлов с относительно низкой, температурой плавления (свинец, медь, никель, железо) и с вольфрамом.

На примере смеси вольфрам-свинец доказано, что микрочастица при проникании распределяется (размывается) по стенке канала и в материале формируется полая -трубка. Во всех случаях применения двойных смесей глубина проникания больше, чем. при бомбардировке порошком одного материала.

Отношение глубины и диаметра канала к исходному размеру ударника во всех случаях находилось в диапазонах 102-104 и 10"1-10 3 соответственно.

В результате обработки ВСРВ в стальных мишенях возникает каркас из армирующих волокон. Их свойства определяются вводимым порошковым материалом и взаимодействием его с -матричной сталью. Целесообразно рводить порошки с повышенными физико-химическими характеристиками, например, карбиды и карбонитриды металлов. Изучались мишени из меди и стали после обработки окисью алюминия, карбидом ванадия, диборидом титана и карбонитридом титана. В структуре мишени обнаружены области с характерными признаками расплавления. Это, по-видимому, признак нестабильности процесса проникания порошка по глубине и возникновения тепловых флуктуаций.

Вокруг сгубтка канальных образований наблюдали аморфоподобные структуры. Показано, что в результате взаимодействия частиц между собой в процессе формирования струи, с воздушным зазором в процессе разгона и проникания ■ в металл преграды, наблюдается разложение химических соединений и их взаимодействие с материалами зазора и преграды.

Рассмотрен эффект избирательного массопереноса на примере взаимодействия металлов с бором. Из биметаллов изготовлен аналог камеры "Вильсона". Благодаря этому стало возможно экспериментально

зафикагровать отклонение частиц соединений бора от границы раздела с титаном и медью. По отклонению волокон, сформированных на основе борида ниобия, сделана численная оценка поля, отклоняющего микроударник при избирательном массопереносе. Оценка затрат энергии дает величину 5-10" Кдж/кг. Сделано допущение о влиянии электромагнитных полей.

Типичным топографическим элементом, образующимся в результате обработки ВСРВ, является канальная полость. На основе системы сталь Р6М5 -порошок диборида титана проводилось определение параметров канальной структуры. Изучалось влияние размера исходных частиц порошка и расстояния от поверхности заготовки. Фракции порошка 0-3 мкм, 10-14 мкм, 40-50 мкм, 50-60 мкм. Результаты замеров сводились в карты плотности и диаграммы "размер канала - количество каналов". Аналогичные исследования проведены

на системе сталь Р6М5 - TiCN и №. При использовании многокомпонентных смесей уменьшена амплитуда колебания значений параметров структуры по глубине.

В четвертой главе описаны результаты цикла исследований регулирования процесса "сверхглубокого" проникания.

В первом варианте управление процессом выполнялось за счет времени нагружения преграды струей частиц порошка. В рамках принятой схемы взрывного ускорителя целесообразно использовать циклическую .обработку струями. В качестве критерия оценки использовали концентрацию вводимых вольфрама и кобальта. Изменение числа циклов обработки позволило наблюдать неаддитивный характер изменения концентрации вводимого вещества. Перестройка материала преграды после каждого цикла обработки приводила к качественным изменениям процесса проникания. Зафиксирован скачок концентрации вольфрама в железе - в 7,1 раза по сравнению с однократной обработкой. Среднее содержание кобальта при ■ трехкратной обработке в 18,9 раза выше, чем после одного цикла. Выдвинуто предположение о самонастройке материала преграды, приводящей к перераспределению энергии соударения. Требуется сопоставление значений концентрации и изменений структуры.

Второй вариант регулирования выполнялся путем дополнительного подвода энергии к материалу преграды. Была разработана схема ускорителя, позволяющая синхронизировать во времени процессы взаимодействия струи с преградой и дополнительное нагружение боковым зарядом взрывчатого вещества. Дополнительное обжатие преграды обеспечило повышение концентрации вольфрама на глубинах до 20 мм в 1,5 раза. При двукратной обработке скачок концентрации составил 12-14 раз.

Выполнены контрольные эксперименты на железных преградах с использованием порошков диборида титана. Получено увеличение концентрации вводимого бора в 1,5-2 раза. Сделана оценка введения вещества в период совмещения обработки струей и обжатия.

Рассмотрен третий вариант управления процессом "сверхглубокого" проникания за счет изменения температуры преграды перед соударением. На примере системы Fe-Co и Fe-B получены экспериментальные зависимости концентрации от температуры. Концентрационный пик По бору зафиксирован при температуре 150° К. Разогрев железной преграды обеспечил повышение концентрации в 1,36 раза.

Сделано сопоставление двух эффектов, наблюдающихся при высокоскоростном ударе. Рассмотрен эффект динамического массопереноса при взрывном нагружении. Сделано допущение о том, что динамический массоперенос и "сверхглубокое" проникание имеют • общую физическую основу. Экспериментально показан взаимопереход "сверхглубокого"

проникания в динамический массоперенос. За счет дополнительной дестабилизации струеобразования непроникающими элементами порошковой смеси изменена структура формируемых в преграде новообразований. Получены макропластины с длиной 4-12 мм и шириной от 6,0 до 80,0 мкм, состоящие в основном из и "П. Полученные слои (пластины) аналогичны наблюдаемым при динамическом массопереносе, но находятся на глубине 3-6 мм. Обратный перех'од от динамического массопереноса к "сверхглубокому" прониканию достигнут при небольшой корректировке схемы взрывной обработки. Изменение привело к увеличению длительности динамического нагружения.

В пятой главе проведен анализ взаимодействия высокоскоростных микроударников с металлической преградой и сделаны оценки процесса "сверхглубокого" проникания.

Расчет экспериментального массива данных для моделей системы сталь Р6М5 - порошок Т1В2 позволил определить закономерности процесса формирования канальной структуры. Первый вариант — обработка стали Р6М5 порошком "ПВ2 различных фракций. Второй вариант — обработка стали Р6М5 смесью порошков "ПСЫ и №. ■

Полученные аппроксимирующие зависимости применимы для принятой модельной системы материалов в заданном диапазоне размеров частиц.

Статистическая обработка экспериментальных результатов позволила построить типичный "сверхглубокий" кратер-канал. Рассчитывались геометрические характеристики среднего канала и изменение массы микрочастицы по глубине. Для определения динамических параметров материала (сталь Р6М5) воспользовались методикой расчета по геометрии кратера. Оценка параметров взаимодействия выполнялась по методике Златина. По ней определены динамический предел текучести, сопротивление прониканию ударника, коэффициент сопротивления головной части ударника, удельнь!е плотности энергии кратерообразования канальной и конечной стадии, "статическая" прочность материала, критическая скорость проникания и глубина. Отмечено сильное влияние размера исходных порошков на степень деформации в зоне канала, энергию соударения и удельную плотность энергии кратерообразования. Показано, что соударения в рассматриваемом случае расходятся на преодоление динамической прочности. Установлен дополнительный подвод энергии к ударнику при схлопывании канальной зоны. Поэтому формально значение "статической" прочности стали Р6М5 принимает отрицательное значение, а величина сопротивления прониканию составляет 246 % от динамического предела текучести стали Р6М5. Значение динамической прочности в зависимости от размера исходного ударника оказывается на 1-4 порядка более низким, чем известные.

Показаны невозможность объяснения полученных результатов из принятых представлений макроудара и, следовательно, существование качественно отличного от известных механизма взаимодействия. Для случая соударения микрочастиц со сталью предложена гипотеза механизма, основанная на допущении, что падение сопротивления деформации обусловлено протеканием процесса проникания в период незавершенной структурной перестройки. Такая структурная перестройка для стали может быть достигнута за счет высоких импульсных нагрузок в канальной .области. Тогда границы процесса определяются следующим образом:

Укр<Упр<С„ (5.1)

к < аркр ^ д и, (5.2) •

где С! — скорость поперечной волны;

V пр—скорость проникания.

Укр=_Ри_ ,

Р,С, (5.3)

где Ри — давление инициирования динамического фазового перехода,

р, — плотность материала ударника, ёркр — максимальный размер ударника, К

— размер элементарной кристаллической ячейки мишени.

дЬ>Упр-1ф„, (5.4)

где 1ф„ — время фазового перехода, дЬ — размер области незавершенной структурной перестройки.

Проникание может изучаться в приближении невязкой несжимаемой (и < с) жидкости. Уравнение движения частицы:

М(ё1Щ) = -р, Б + Ь, Р1 = Р = ри2/2, (5.5)

где Р2 — сила, действующая на тыльную поверхность ударника; М и в — масса и миделево сечение частицы соответственно.

Однако простейшие оценки показывают, что даже при движении частицы в разупрочненном (или расплавленном) материале преграды в отсутствие поля давлений (Р = 0) глубина проникания частицы не превышает 40с), что надежно установлено как теоретическим, так и экспериментальным путем. Поскольку глубина внедрения частицы при "сверхглубоком" проникании (СГП) составляет 102-104 с!, то по сравнению с процессом проникания одиночной частицы ее энергозатраты должны вырасти по крайней мере в сотни раз.

Следовательно, существует механизм, позволяющий в значительной мере (или полностью) компенсировать энергозатраты частицы на преодоление сопротивления материала преграды. Единственным источником энергии в данном случае оказывается энергия потока частиц, запасаемая структурой материала мишени в виде потенциальной энергии поля давлений, создаваемого потоком. Передача энергии ударнику может осуществляться путем подталкивания, так как дальнейшее падение лобового сопротивления прониканию становится невозможным. Каналы, образуемые частицей при проникании, схлопываются. Поэтому предлагаемый механизм предполагает наличие особого режима схождения канала под давлением, в результате которого в свободной полости канала из точки схождения возникает течение (рис.2), подобное кумулятивной струе.

Рис.2 Влияние исходного размера частицы и расстояния от поверхности на диаметр канала (мкм)

Струя движется в том же направлении, что и частица. Параметры течения регламентируются законом сохранения импульса. При достаточной скорости движения струя догоняет частицу и тормозится на ее тыльной поверхности. Это позволяет ударнику компенсировать энергозатраты на преодоление сопротивления среды. "Сверхглубокое" проникание микроударников в преграду может происходить при выполнении двух основных условий.

Необходимое условие. В результате взаимодействия, происходящего на фоне постоянного наложения на материал преграды импульсов сжатия, формируемых потоком частиц, материал преграды в канальной зоне теряет устойчивость — разупрочняется. Тепломассоперенос ограничен временем взаимодействия.

Достаточное условие. Давление, генерируемое потоком в материале преграды, должно быть достаточным, чтобы в схлопывающемся за частицей канале возникла догоняющая струя, которая ее подталкивает. Выполнены оценки размера зоны разупрочнения, времени фазового перехода, параметров

соударения и проникания с достаточно хорошим совпадением с известными данными.

В шестой главе рассмотрены изменения структуры металла после воздействия потока дискретных чястиц.

Каналы-кратеры. Основным признаком этого новообразования является канальная схлопнутая структура с отношением ее длины к диаметру ударника 10 г10 и соответсвенно. Канальное образование не совпадает с

продольным сечением по всему полю щлифа. Показано наличие колебательного движения ударника относительно направления введения струи. Выявлена существенная роль этапа сжатия, его динамический характер. Даже при ударнике, имеющем обтекаемую форму в поперечном сечении канала, зафиксированы острые и тупые углы. Определяющий размер остатка меньше 5 % исходного размера ударника. Зафиксировано дробление ударника в процессе движения за счет переменных динамических нагрузок и остаточных напряжений в материале. Наблюдается множество двойников по всей глубине пре!рады. Канал оканчивается полостью с остатком ударника, подобной обычному макрократеру.

Форма новообразований может быть различной. Обтекаемая встречается наиболее часто. Более сложные наблюдались при введении многокомпонентной струи микрочастиц. Наиболее сложные по форме образования наблюдали , в основном, в приповерхностных слоях прёграды. Включения состояли из матричного материала и вводимого вещества. Показан захват элементов воздуха при сжатии смеси порошков и прохождении через зазор при разгоне струи. Вблизи новообразований зафиксированы области пластической деформации.

Обнаружены зоны, состоящие в основном из материала преграды, которые обладают отличной от основного материала травимостью и отражательной способностью. Такая структура может возникать в результате локализации энергии и, соответственно, расплавления и аморфизации. Исследования включений при увеличениях до 10000 раз не позволили выявить в них структурных составляющих. Они оказались устойчивыми при термической обработке. Рассмотрено допущение об их образовании в области совмещения канальных структур. При "сверхглубоком" проникании происходит взаимодействие ударника с матрицей и размывание его по стенкам канала-кратера. После охлопывания канала наблюдали армирующие волоконные новообразования. Данный тип новообразования хорошо обнаруживается в случае использования в качестве вводимого вещества керамики и других плохо растворимых элементов (по отношению к травителям, используемым при приготовлении шлифа материала преграды). Вводимые вещества концентрируются в зоне канала. Наблюдались элементы, которые могли возникнуть в канальной области за счет перераспределения

вещества из матричного металла при динамическом нагружении. В случае использования порошков электрокорунда при увеличении в 37000 раз наблюдали кристаллы в волокне. Изучали тонкую структуру канальной зоны методами дифракционной электронной микроскопии. Лрмко-железо однократно обрабатывали высокоскоростной струей "П, Т1В2. Обработку струей порошка нитрида кремния выполняли пятикратно. В поперечных срезах после обработки £¡N4 выявлены участки, отличающиеся отсутствием обычных элементов тонкой структуры: дислокаций, дефектов упаковки, микродвойников. Бесструктурные зоны наблюдались чаще всего вокруг вытравленных отверстий. Микроэлектронограммы с этих участков, как правило, имеют размытое центральное гало и одно-два широких диффузных кольца, что свидетельствует о наличии о разупорядоченного состояния материала. Наблюдали также участки с сильно искаженной структурой, гало , меньших размеров и вытянутые в виде Дуг рефлексы. Бесструктурная зона переходит в сильно искаженную фрагментированную, затем в ячеистую дислокационную структуру; Далее, по мере удаления от оси канала, следует дислокационная структура исходного материала. Наблюдали гамму диссипативных субструктур, свидетельствующих о процессах самоорганизации В матрице обрабатываемых материалов. Вблизи каналов и остановившихся частиц наблюдали экстинкционные контуры, свидетельствующие о дальнодействующих полях напряжений. Фазовый анализ остатков микроударников йосле обработки порошками титана и диборида титана выявил фазы: Т1, ТЮ2 , ТЮ3 , АЦП, ТЬА1, А19Т123. Размер остатков 0,05-1 мкм. Плотность остатков до 1500 мм"2. В местах локальной концентрации остатков частиц и канальных образований наблюдали бесструктурные зоны 8x10 мкм. Проявлялось локальное намагничивание фольг в виде неустранимого астигматизма электронного пучка на отдельных участках. Схема канальной структуры показана на рис.3. .

зона ввтенснвыой

-.......—сской деформации

атизнрованная >а)

зона пластической дефорыацин (ячеистая структура)

бесструктурная зона

Рис.3 Схема канальной структуры

При принятии диаметра волокна за единицу диаметр разупорядоченной зоны не превышает двух единиц, диаметр сильно искаженной — трех диаметров волокна, а ячеистой дислокационной зоны — четырех единиц. Энергия удара при "сверхглубоком" проникании локализуется в узких канальных зонах. Наличие новообразований с "аморфизированной" структурой позволяет допустить кумуляцию энергии в микрообласти и возрастание энергоемкости материала.

Рассмотрено изменение материалов на макроуровне. В качестве критерия для оценки • изменений использовали плотность (удельный вес). Экспериментальные данные статистически обрабатывались и представлялись в виде изменения плотности по сечению преград различных металлов. Полученные результаты позволяют сделать допущение о макроперестройке материалов преграды. В результате такой перестройки при последующем динамическом нагружении процесс проникания микроударннков изменится. Это объясняет изменение концентрации вводимого вещества в металле преграды при многоцикличной обработке. Изменения, вносимые обработкой высокоскоростной струей порошковых частиц, являются устойчивыми к последующей термической обработке. Изменение плотности сопровождается изменением твердости.

В седьмой главе приведены результаты по разработке инструментальных материалов, инструмента и его практического использования. Определены физико-механические параметры новых материалов на основе железа и быстрорежущих сталей. При наложении дополнительных видов обработки на материал, подвергнутый взрывному легированию (введение струи частиц порошка), открываются новые возможности регулирования физико-механических характеристик упрочненных сталей. Временное сопротивление разрыву стали 10 уменьшилось на 13 % с увеличением размера фракций Т1В2 с 1-63 до 630-1000 мкм.

Эффекты сверхглубокого проникания использованы для создания инструментальных композиционных материалов. Обработка высокоскоростным потоком порошка позволила получить на основе инструментальных сталей композиционные материалы. Изучение таких характеристик, как ударная вязкость, прочность на изгиб и износостойкость, показало, что новый материал сохраняет прочностные свойства на уровне матричной стали, а стойкость при резании увеличивается. Для модельного материала (сталь — порошок Т1В2) определено влияние фракции вводимого порошка и расстояния от поверхности заготовки на износостойкость.

Анализ уравнений показал, что между потерей веса и структурой существует параболическая зависимость. Оптимальная пористость для модельного случая находится в диапазоне 5-20 %. Промышленные порошковые

упрочняющие материалы разрабатывались для инструментальных быстрорежущих сталей. Испытания выполнялись на лабораторных стендах ИСМ ИЛИ Украины и НИИ импульсных процессов Белорусского республиканского НПО порошковой металлургии. На базе стали Р6М5, упрочненной смесью порошков на основе карбоннтрнда титана, получен композиционный инструментальный материал с износостойкостью в 2 раза выше, чем у исходной стали. Ряд упрочняющих составов для взрывного легирования защищены авторскими свидетельствами.

Выполнен цикл исследований материалов для металлообработки. Показана необходимость согласования режимов каждого вида обработки. Эксперименты выполнялись на базе стали Р6М5 и Р9К5.

Рассмотрены варианты комплексной обработки стали и сравнительные стойкостные испытания металлорежущих инструментов. В число вариантов входили:

— закалка и отпуск;

— взрывное легирование (ВЛ), закалка и отпуск;

— горячее гидродинамическое выдавливание (ГТ'ДВ), отжиг, закалка и отпуск;

— ГГДВ, отпуск, ВЛ, закалка и отпуск;

— ВЛ, высокотемпературная термохимическая обработка (ВТМО), отпуск.

В случае последнего технологического варианта, по сравнению с первым, получено повышение СУтг в 1,45 раз, ударной вязкости в 1,47 раз, при этом твердость сохранялась на одном уровне. Рассматривались варианты обработки со сталью Р9М4К8. Получено увеличение стЯ1Г в 1,47 раз, ударной вязкости — в 1,72 раз. Для металлорежущего инструмента использовали варианты с упрочнением закаленной стали. Износостойкость стали Р6М5 после обработки возросла в 1,9 раза по сравнению с исходной.

Недостатком взрывного легирования закаленных инструментальных сталей является высокий процент разрушения заготовок и падение ударной вязкости на 2-50 %. Выполнены опытно-промышленные испытания нового металлорежущего инструмента. Стойкость" инструмента, полученного в результате ВЛ, закалки и отпуска, в 1,3-1,6 раза выше, чем из исходной стали, а стойкость инструмента, полученного в результате закалки , ВЛ, отпуска, в 1,4-1,8 раза выше.

Использовались новые инструментальные композиционные материалы для горнорежущего инструмента добычных и проходческих машин. По мере увеличения мощности комбайнов и ухудшения горнотеологических условий проходки возрастает доля поломок твердосплавного инструмента. При катастрофическом разрушении инструмента происходит нагружение

комбайнов и сокращение межремонтных сроков. Для угольных шахт важна также температура йскрообразовання и связанная с этим вэрывогюжаробезопасность добычи.

В качестве основных конструктивных решений приняты тангенциальный резец Д6.22 и вращающийся тангенциальный резец PKC-I.

Соотношение износостойкости материала державки (сталь 35ХГСА, HRC3 - 40-45) и керна (ВК-8, HRA i 87,5) — 210-280 раз. Замена твердого сплава на упрочненную сталь позволяет снизить отношение износостойкости до 8,4-9,2 раза.

На угольных шахтах новый инструмент показал стойкость, сравнимую с твердосплавным. По заключению Макеевского НИИ о пожаро- и взрывоопасности новый инструмент в 50 раз более безопасен по сравнению с твердосплавным. На калийных рудниках ПО "Беларуськалий" в период с 1977 по 1997 г. выполнен значительный объем работ по разработке конструкции резцов и эксплуатационным испытаниям. Опыт эксплуатации показал, что снижается удельный расход инструмента в 1,5-10 раз, уменьшается энергоемкость добычи на 22 %, увеличивается межремонтный срок службы комбайнов.

В НИИ импульсных процессов с ОП Белорусского государственного научно-производственного концерна порошковой металлургии создана технология упрочнения инструментальных сталей взрывным легированием и организовано производство новых инструментальных материалов. Новые материалы поставлены в США, Италию и Голландию. От экспорта получено 18000 USD. В ПО "Беларуськалий" в 1997-1998 гг. осуществлена поставка горнорежущего инструмента на сумму 847 млн.рублей.

Эффект "сверхглубокого" проникания использовался при создании материалов катодов на базе титана. Полученные катоды позволяют получать покрытие на базе нитрида титана с широким комплексом свойств. Удалось уменьшить износ пластин в 1,5-2 раза, изменить коэффициент трения. Зафиксировано изменение параметров работы катода. Обнаружено снижение работы выхода электрона на десятки процентов.

Экономический эффект от внедрения нового горнорежущего инструмента на ПО "Беларуськалий" составил 22069800000 рублей, а с СП "ПИГМА-Кеннаметал" (РФ) — 10666250 новых российских рублей за 1997 год. Долевое участие автора составило 50%, т.е. 11034,9 млн.бел.руб. и 5,333 млн.рос.рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ни основании комплекса экспериментальных и теоретических исследований определены услояия преодоления порогового значения относительной глубины

кратерообразовання при соударении (шесть калибров ударника) [I, б, 30, 36,

52, 53, 86] порошковых частиц с металлическими преградами и сделаны

следующие основные выводы:

1. Результаты диссертационной работы позволили предложить новое направление в регулировании структуры и свойств металлов и сплавов , формировании композиционных материалов [1, 2, 8, 9, 10, 14, 15, 17, 18, 19, 21,23, 25, 26, 29, 31, 33, 39, 42, 44, 46, 50, 54, 57, 58, 61, 64, 74, 78, 109, III, f 12, 114, 116, 1201, основанное на обнаруженном явлении "сверхглубокого" проникания при динамическом нагружении в области отклонения от пороговых значений кратерообразовання [1, 16, 23, 27, 30, 52, 114].

2. Теоретически и экспериментально изучено взаимодействие струи частиц порошка с металлической преградой, и впервые обнаружено проникание микроударника на глубины, превышающие его исходный размер в 102 - 101 раз [1, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 20, 25, 31, 32, 34, 35, 38, 40, 41, 45, 46, 47, 48, 51, 52, 53, 118,119].

3. Установлено, что сверхглубокий кратер состоит из стержня-волокна, представляющего собой результат взаимодействия вводимых и матричных материалов, окруженных зоной интенсивной пластической деформации [1,8, 9, II, 12, 18, 23, 25, 33, 37, 42, 46, 116]. Кратер заканчивается каверной с остатком ударника [ 1, 11, 12, 18, 23, 25, 30, 31, 35, 46]. Диаметр канала-кратера в 10"' - 10"3 раз меньше исходного размера частицы [1, 10, 30, 31,46]. Переход от волоконной армирующей структуры к разупорядоченной, сильноискаженной и ячеистой до исходной дислокационной локализуется в пределах 4-х диаметров стержня или остатка ударника [1, 7, 9, 11, 19, 23, 42, 46,48].

4. После обработки высокоскоростной струей порошков материал преграды изменяется на субмикро-, микро- и макроуровнях [1, 3, 8, 9, 11, 26, 30, 31, 32, 34, 42, 46]. В процессе взаимодействия энергия удара расходуется на деформацию, тепловыделение и электромагнитное излучение, кумулируется В локальных зонах, где общая энергоемкость материала в этот временной период возрастает [1,4, 6,11,23,30,33,51,57,59,74, 85,96,106,118].

5. Формальная оценка экспериментальных результатов "сверхглубокого" проникания показала, что сопротивление прониканию составляет 2 - 46% от динамического предела текучести [1, .36]. Для случая взаимодействия микрочастиц диборида титана со сталью Р6М5 динамический предел текучести, в зависимости от размера исходного ударника, составляет 10"' -10"4 от наблюдаемого при "статистических" нагрузках [1,21, 34,35, 36, 38].

6. Впервые доказано существование механизма проникания, отличного от известного при макровзаимодействиях [1, 3, 4, 6, 11, 20, 30, 33, 35, 36, 40,

41]. Определены основные граничные условия его реализации [1, 36]:

икр < Unp < Ct k<dPíp <; дЬ .

7.На основании развития фундаментальных представлений о поведении материалов в условиях динамического нагружения установлено, что процесс "сверхглубокого" проникания является динамически устойчивым в рассмотренном диапазоне условий [1, 6, 7, 13, 20, 26, 31, 33, 35, 36, 41, 47, 48]. Управление процессом возможно за счет дополнительного подвода энергии и дополнительной дестабилизации струеобразования и процесса соударения [1,20, 22, 24, 43, 45, 51, 52, 57, 59, 75, 85, 89, 90, 94, 95, 97, 98, 106, 110, 117, 119].

8. На основе использования бризантных взрывчатых веществ создана схема ускорителя, обеспечивающая формирование потока микрочастиц с градиентом скорости и плотности по длине, т.е. впервые стабильно реализующая условия «сверхглубокого» проникания при обработке металлических преград. Разработана широкая гамма устройств для взрывного легирования [1, 13, 53, 62, 65, 67, 71, 72, 76, 77, 79, 81, 82, 84, 88, 91, 92, 93, 99, 100, 104, 105, 113], позволяющая в экспериментальных и производственных условиях эффективно обеспечить воспроизведение технологических вариантов объемного взрывного легирования [1, 44, 52, 54, 56, 57, 58, 59, 61, 64, 70, 74, 75, 78, 85, 86, 89, 90, 94, 95, 96, 97, 98, 101, 106, 107,110, Ш, 112].

9. Разработан научный подход к регулированию характеристик обрабатываемых металлических материалов [1, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 18, 19, 21, 23, 26, 28, 31, 33, 34, 35, 37, 39, 44, 45, 49, 115, 116, 117, 120]. Подход основан на объемной перестройке металлов на всех структурных уровнях, физико-химическом взаимодействии вводимого и матричных веществ в канальной зоне, где одновременно реализуются - высокое давление, интенсивные сдвиговые деформации и Ограничения на тепломассоперенос в период проникания. Формируются по объему волоконные образования, и в совокупности образуется композиционный материал. Это предопределяет значение используемого порошкового состава [1, 2, 5, 12, 26, 31, 37, 46, 60, 63, 68, 69, 80, 83, 87, 102, 103, 108, 109, 114, 116, 117, 119] для проникания и упрочнения.

10. На основе быстрорежущих сталей созданы инструментальные композиционные материалы с повышенным уровнем физико-механических свойств [1, 27, 28, 32, 33, 44, 45, 56, 57, 68, 69, 74, 80, 83, 85, 87, 94, 101, 107, 110, 114, 115, 120]. Определены эффективность их использования в металлообрабатывающем и горнорежущем инструменте [1, 23, 27, 28, 33, 44, 55, 66, 73, 88, 101, 106, 115], технология производства инструмента и

особенности сочетания взрывного легирования с традиционными вариантами обработки. При сравнительных эксплуатационных испытаниях получено повышение стойкости в 1,3 -. 1,65 раз для металлорежущего и в 1,5-10 раз для горнорежущего инструмента [1, 27, 28, 33, 44, 55, 57, 73, 101, 106, 112, 114].

Список опублнконаиных работ:

1.Ушеренко С.М. Сверхглубокое проникание частиц в преграды и создание композиционных материалов. - Минск: НИИ ИП с ОП, 1998. — 210 С.

2. Введение порошка в металл / О.В.Роман, С.К.Андилевко, В.Г.Горобцов, С.М.Ушеренко // Порошковая металлургия. - 1987. - № 3. — С. 100-102.

3. Перемещение ударника в металле / С.К.Андилевко, Е.И.Сай, Г.С.Романов, С.М.Ушеренко // ФГВ. - 1988. - № 5. — С 110-113.

4. О модели "сверхглубокого" проникания / Л.В.Альтшулер, С.К.Андилевко, Г.С.Романов, С.М.Ушеренко // Письма в ЖТФ - 1989. - Т. 15, вып. 5. - С.55-57.

5. Некоторые эффекты "сверхглубокого" проникания / С.К.Андилевко, Г.С.Романов, В.А.Шилкнн, С.М.Ушеренко // Письма в ЖТФ. - 1990. - Т. 16, вып. 22. — С. 42-44.

6. Обработка металлической преграды. потоком порошковых частиц. Сверхглубокое проникание / Л.В.Альтшулер, С.К.Андилевко, Г.С.Романов, С.М.Ушеренко //ИФЖ. - 1991. - Т. 61, № 1. — С. 41-45.

7. Губенко С.Н., Ушеренко С.М. Взаимодействие микрочастиц порошка со стальной матрицей при динамическом воздействии // МиТОМ. - 1991. - №1. — С. 44-45.

6. Ушеренко С.М., .Ноздрин В.Ф., Губенко С.Н. Изменение структуры металлической мишени при высокоскоростном внедрении дисперсных частиц // МиТОМ. - 1991.- № 6. — С. 34-36.

9. Ушеренко С.М., Губенко С.Н., Ноздрин В.Ф. Изменение структуры железа и стали при сверхглубоком внедрении высокоскоростных частиц // Изв.АН СССР. Металлы. - 1991. - № 1. — С. 124-128.

10. В.Ф.Ноздрин., С.Н.Губенко, С.М.Ушеренко. Упрочнение стали 08Х18Н10Т дисперсными частицами при взрывном воздействии // Изв. высших учебных заведений. Черная металлургия - 1991. - № IX). — С. 60-63.

И. Ушеренко С.М., Губенко С.Н., Ноздрйн В.Ф. Дальнодействующие поля напряжений вблизи дисперсных частиц, возникающие при взрывном легировании металлических материалов // Металлофизика - 1991. - Т.13, № 7. —С. 57-64.

12. Ноздрин В.Ф., Ушеренко С.М., Губенко С.Н. О механизме упрочнения металлов при "сверхглубоком" проникании высокоскоросных частиц //

Физика и химия обработки материалов - 1991. - № 6. — С. 19-24,

13-Андилевко С.К., Романов Г.С., Ушеренко С.М. Взрывной ускоритель частиц с цилиндрической выемкой, заполненной порошком вольфрама // ИФЖ. -1991.-Т.61, № 1, — С. 46-51.

14,Jmplantatipn profonde par explosion (J.P.E.) dans les metaux. Application au renforcement d'un acier rapide / M. Jeandin , M. Vardavoukias , S.K. Andilevko , O.V. Roman , V.A. Shilkin , S.M Usherenko // Revue de Metalurgie - 89 с аппёё Memoires et Etudes Scientifigues. Pariz. - 1992. — P. 808-811.

15.Roman O.V., Andilevko S.K., Usherenko S.M. Super-deep penetration of powder particles in metallic barriers // Adv. Powder prodaction and spray fominq. - 1992. -Vol.1.— P. 439-444.

16.3ворыкин Л.О., Ушеренко С.М., Шилкин В.А. Особенности распределения |4С в стали 45, обработанной высокоскоростным потоком частиц W (C+14C)+Ni // Металлофизика. - 1992. -Т. 14, № 2. — С. 80-82.

17.Specific features of mass transfer of discrete microparticles in tl e proccess of metallic target treatment with powder flux ' S.K.Andilevko, V.A.Shilkin, G.S.Romanov, S.M.Usherenko // Jnt.J.Heat- Mav. "ransfer. - 1993. - Vol.36, №1.

— P. 1ПЗ-П24.

18.Зворыкин Л.О., Ушеренко С.М. Структурные особенности стали 45 после взаимодействия с высокоскоростными потоками порошков борида ниобия и силицида молибдена //Металлофизика, - 1993.-Т. 15, №1.—С. 92-95.

19. Motion and decelenation of explosively accelerated solid particles in a metallic target / S.M.Usherenko, V.F.Nozdrin, S.N.Gubenko and G.S.Romanov // JntJ.Heat Mass Trasfer. - 1994. -Vol.37, № 15, —P. 2367-2375.

20. About the origin of the effect of super-deep penetration of powder particles into metallic targets / S.K.Andilevko, O.V.poman, V.A.Shilkin, S.M.Usherenko // Journal de physijue IV Collojue C8, supplement au Journal de Phusijue III - 1994. -Vol. 4, —P. 795-801.

21. Some result of experimental investigation of super-deep penetration into the metal's tardets / S.K.Andilevko, O.V.Roman, V.A.Shilkin, S.M.Usherenko II Journal de phusijue IV Collojue C8 supplement au Journal de Phusijue III. - 1994. -Vol. 4, —P. 803-807.

22.Зворыкин Л.О., Ушеренко С.М. О влиянии исходной температуры металлов на формирование зоны массопереноса при высокоскоростной деформации // Металлофизика и новейшие технологии. Физика прочности и пластичности.

- 1996.-Т. 18, № 7. — С. 60-65.

23.Губенко С.Н., Ушеренко С.М. Особенности структуры и свойств стали после взрывного легирования //Сталь, - 1996.-№ 10. — С. 59-63.

24. Zvorykin L.O., Usherenko S.M. On the influence on initial metal temperatur on the formation of a mass thansfer zone during high-rate deformation // Met.Phus.Adv. Tech. - 1997. - Vol.16. — P. 805-812.

25.Creation of unstable zones in metals uder dynamic loading / S.K.Andilevko, E.A.Doroshkevich, V.A.Shilkin, S.M.Usherenko // Jnt.J.Heat Mass Tiansfer. -1998.-Vol.41. —P. 951-956.

26.Изменение плотности стали при сверхглубоком проникании / _ С.К. Андилевко, Е.А. Дорошкевич, С.С. Карпенко, С.М. Ушеренко, В.А. Шилкин // ИФЖ. -1998,- Т. 71, №3.- С.394-398.

27.Брусиловский Д.В., Вировец С.М., Ушеренко С.М. Режущий инструмент отечественных и зарубежных калийных комбайнов: Обзор, информ. -НИИТЭХИМ, 1983. — 40 с. (Промышленность по производству минеральных удобрений. Серия. Калийная промышленность).

28.Применение взрывного легирования для упрочнения инструмента и деталей / С.М.Ушеренко, В.А. Шилкин, A.A. Суслов, С.Е. Юрин. : Обзор, информ / Бел.НИИ НГИ.-Минск, 1989.- 36 с. ( Порошковые материалы. Сер.55.23.09)

29.Прогрессивные методы изготовления катодов Для вакуумного нанесения покрытий / Г.Д. Карпенко, С.Е. Емельянов, A.A. Спесивцев, А.Э. Чадеев, С.М. Ушеренко: Обзори. информ / Бел.НИИ НТК - Минск, 1989. - 32с. (Прессование, спекание и штамповка изделий из порошковых материалов. Сер. 55.23.13.)

. ЗО.Горобцов В.Г., Фуре В.Я., Ушеренко С.М. О некоторых эффектах обработки высокоскоростной струей рабочего вещества И Порошковая металлургия: Сб.ст. - Минск: Вышэйшая школа, 1979. - Вып.З—С. 8-12.

31. Козорезов К.И., Максименко В.И., Ушеренко С.М. Исследование эффектов взаимодействия дискретных микрочастиц с твердым телом // Избранные вопросы современной механики: Сб.ст. - М.: МГУ, 1981. - С. 115-119.

32. Горобцов В.Г., Козорезов К.И., Ушеренко С.М. Исследование влияния бомбардировки микрочастицами . на структуру стальной мишени // Порошковая металлургия: Сб.ст. - Минск: Вышэйшая школа, 1982. - Вып. 6. — С. 19-22.

33. Сергеев A.M., Афанасьев A.C., Ушеренко С.М. Разработка экономнолегированных материалов для горного инструмента // Торнохимическая промышленность: Сб.ст. - М.:НИИТЭХИМ, 1983. - Вып.1. . — С. 5-6.

34. Фуре В. Я., Ушеренко С. М. Исследования влияния высоких давлений, создаваемых в локальных зонах, на состояние металлического тела // Влияние высоких давлений на свойства материалов: Сб.ст. - Киев : Наукова думка, 1983.—С. 165-167. " ,

35. Исследование эффектов взаимодействия микрочастиц с металлической мишенью в условиях высоких давлений / С.К.Андилевко, В.Г.Горобцов, К.И.Козорезов, С.М.Ушеренко // Физика и техника высоких давлений: Сб.ст. -Киев : Наукова думка, 1984. - № 17. — С. 82-85.

' 36.Сверхглубокое проникание частиц в преграду / С.К. Андилевко, О.В.Роман,

Г.С.Романов, С.М.Ушеренко //Порошковая металлургия: Сб.ст. - Минск: Вышэйшая школа, 1985. - Вып. 9. - С. 3-13.

37.Физико-химические исследования некоторых вопросов взаимодействия высокоскоростных порошковых частиц с металлической мишеныо /

B.Г.Горобцов, Г.Н.Дубровская, И.Г.Будкевич, О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко // Действие высоких давлений на материалы: Сб.ст. - Киев: Наукова думка,

1986, — С. 101-104.

38.Анализ эффекта "сверхглубокого" проникания в условиях высоких давлений / С.К. Андилевко, О.В. Роман, Г.С. Романов, С.М. Ушеренко //. Изменение свойств материалов под действием высоких давлений: Сб. ст - Киев: Наукова думка, 1986, —С. 134-138.

39. Андилевко С.К., Шилкин В.А., Ушеренко С.М. Введение в сталь металлических порошков //Обработка материалов при высоких давлениях: Сб.ст. - Киев: Наукова думка, 1987. - С. 99-102.

40."Сверхглубокое" проникание частиц порошка в условиях переменного по ее толщине поля давления / С.К. Андилевко, О.В. Роман, Г.С. Романов, С.М. Ушеренко // Порошковая металлургия: Сб.ст. - Минск: Вышэйшая школа,

1987. - Вып.11. — С. 6-11.

41. Андилевко С.К., Романов Г.С., Ушеренко С.М. Взаимодействие потока частиц с массивной металлической мишенью // Фундаментальные проблемы физики ударных волн: Сб.ст. - Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1987. - Т. 1. -С. 104— 105.

42.Ноздрин В.Ф., Ушеренко С.М. Тонкая структура железа при нагружении потоком частиц // II Республиканская конференция по электронной микроскопии: Сб.ст. - Минск: Вышэйшая школа, 1988. — С. 77-78.

43.Романов Г.С., Ушеренко С.М., Юрин С.Е. Влияние исходной температуры железа на процесс "сверхглубокого" проникания // IV Всесоюзное совещание по детонации: Сб.ст. - Черноголовка: . ОИХФ АН СССР, 1988. —

C. 152-156.

44. Упрочнение высокоскоростной струей рабочего вещества стали для резания труднообрабатываемых материалов / В.П.Киреев, В.А.Шилкин, Г.Р.Маноров, С.М.Ушеренко // Высокоэнергетическне процессы получения композиционных порошковых изделий, материалов и покрытий: Сб.ст,-Минск: Вышэйшая школа, 1989. — С. 20-22.

45.К вопросу о динамическом микролегировании режущего и штампового инструментов с использованием СВС АГ-материалов и СВС АГ-элементоэ / А.Ф.Левашов, Ю Н. Липченко, Г.В. Бичуров, O.A. Дыбов, В.А. Шилкин, С.М. Ушеренко // Высокоэнергетические процессы получения композиционных порошковых изделий, материалов и покрытий: Сб.ст. -Минск: Вышэйшая школа, 1989.— С. 27-29.

46. Ноздрин В.Ф., Ушеренко С.М. Микроструктура канальной зоны мишени

при сверхглубоком проникании частиц //Порошковая металлургия: Сб.ст. -Минск: Вышэйшая школа, 1990. - Вып. 14. — С. 107-111.

47.Сверхглубокое проникание дискретных частиц / С.К. Андилевко, Г.С. Романов, С.М. Ушеренко, В.А. ШилКИн // V Всесоюзное совещание по детонации: Сб.ст. - Красноярск: ОИХФ АН СССР, 1991. —- С. 38-43.

48.The overview of experemental data having certified the fact of super-deep penetration effect existing / S.K.Andilevko, V.A.Shilkin, V.J.Slobodsky, S.M.Usherenko // Metallurgical and materials application of shock-wave and srain-rate phenomena (Explomet'95): Proc. - USA: Elsevier Science B.V., 1995.

— P. 361-368.

49. An overview of experemental results concerned with super-deep penetration effect / S.K.Andilevko, O.V.Roman, V.J.Slobodsky, V.A.Shilkin, S.M.Usherenko // Metallurgical and materials application of shock- wave and srain-rate phenomena (Expiomet'95): Proc. - USA: Elsevier Science B.V., 1995.

— p. 437-442.

50.Shilkin V.A., Andilevko S.K., Usherenko S.M. Some results of hiqh-speed dense particle flux interection with a metallic tarqets // Shock waves in condensed matter: Proc. - St.Peterburq, 1996. - P.l 19-120. 51.Данные о сверхглубоком проникании при многократном импульсном нагружении металлических заготовок / С.К. Андилевко, В.Г. Серов, В.А. Шилкин, С.М. Ушеренко // Высокоэнергетическая обработка материалов: Сб.ст,- Днепропетровск: Арт-Пресс. - 1997. — С. 8-14.

52-А.с. 584578, МКИ2 С 23 С 17/00. Способ объемного легирования изделий / П.А.Витязь, С.М.Ушеренко, В.Я.Фурс Ю.А.Ковалевич (СССР). — № 2189776/22; Заявлено 03.11.75 . Не публ.

53-А.с. 642907, МКИ1 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / С.М. Ушеренко (СССР). — № 2463283/22; Заявлено 16.03.77 . Не публ.

54.A.C. 645402, МКИ'1 С 23 Е 17/00, В 22 F 3/24. Способ объемного легирования изделий / В.Г.Горобцов, С.М.Ушеренко, В.Я.Фурс (СССР). — №> 2533945/22; Заявлено 13.10.77 . Не публ.

55.А.С. 702163, МКИ3 Е 21 С 25/38. Резец для горных машин /

B.М.Берлинский, Н.П.Юдин, Г.Г.Загорский, И.И.Фетисов, С.М.Ушеренко (СССР) — № 2554628/22; Заявлено 13.12.77 : Опубл. 05.12.79 . Бюл. № 45 //Открытия.Изобретения. 1979.-№45.— С.138.

56.A.C. 703585, МКИ3 С 21 Д 9/22. Способ изготовления инструмента /

C.М.Ушеренко, И.И.Фетисов, Г.Г.Загорский (СССР). — № 2548538/22; Заявлено 02.12.77 ; Опубл. 15.12.79 . Бюл. № 46 // Открытия.Изобретения.-1979.-№46 — С. 34.

57.А.С. 778280, МКИ3 С 21 Д 1/78, С 21 Д 9/22. Способ упрочнения инструмента / С.М.Ушеренко (СССР). — № 2557105/22; Заявлено 12.12.77. Не публ.

58.A.c. 704303, МКИ3 С 23 С 11/00. Способ обработки стальных изделий / С.М.Ушеренко, Н.С.Траймак (СССР). — № 2599235/22; Заявлено 04.04.78. Не публ.

59.A.C. 721989, МКИ3 В 22 F 3/24, В 22 F 3/08. Способ объемного легирования изделий . / В.И.Беляев, Г.Г.Горанский, В.Г.Горобцов, К.И.Козорезов, С.М.Ушеренко (СССР). -- № 26328992/22; Заявлено 26.06.78 . Не публ.

60.792985, МКИ3 С 23 С 9/02. Состав для вольфрамирования изделий из инструментальных сталей / С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 2681762/22; Заявлено 09.11.78. Не публ.

61. A.c. 800235, МКИ4 С 23 С 11/12. Способ обработки стальных изделий /

B.Г.Горобцов, Г.Г.Горанский, М.С.Краснер, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин,

A.А.Шинкевич (СССР). — № 2709375/22; Заявлено 05.01.79: Опубл. 30.01.81 . Бюл. № 4 //Открьггия.Изобретения.-1981 .-№4 — С. 87.

62. A.c. 803249, МКИ3 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом I

C.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). -- № 2779143/22; Заявлено 13.06.79 . Не публ.

63.A.c. 799481, МКИ3 С 22 С 29/00, С 22 С 30/00, В 22 F 1/00. Порошковый материал для упрочнения инструментальных сталей / С.М.Ушеренко,

B.А.Шилкин, В.Г.Горобцов (СССР). — № 2816267/22; Заявлено 12.09.79. Не публ.

64. A.c. 882240, МКИ3 С 23 С 17/00. Способ упрочнения изделий /

C.М.Ушеренко, В.Я.Фурс, В.А.Шилкин (СССР). — № 2966071/22; Заявлено 22.07.80. Не публ.

65.А.С. 847591, МКИ3 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / В.А.Шилкин, В.Я.Фурс, С.М.Ушеренко (СССР). — № 2884676/22; Заявлено 29.02.80. Не публ.

66.А.с. 1120759, МКИ3 Е 21 С 25/38. Резец для горных машин / Т.Е.Денкевич,

A.С.Афанасьев, С.М.Ушеренко, В.Я.Фурс, В.А.Шилкин, Е.П.Куликов (СССР). — № 2946265/22; Заявлено 24.06.80. Не публ.

67.А.с. 993543, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом /

B.Г.Горобцов, В.Я.Фурс, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — X» 3289196/22; Заявлено 24.03.81 . Не публ.

68. A.c. 9671 15, МКИ4 С 23 С 9/02. Состав для легирования изделий из быстрорежущих инструментальных сталей / В.Г.Горобцов, С.М.Ушеренко,

B.А.Шилкин, И.А.Свешников, С.А.Селезнев (СССР). — № 3259863/22; Заявлено 11.03.81 . Не публ.

69.A.c. 972871, МКИ4 С 22 С 29/00, С 22 С 30/00, С 22 С 32/00. Порошковый материал для упрочнения инструментальных сталей / В.Г.Горобцов,

C.М.Ушеренко, В.А.Шилкин, А.Г.Мержанов, В.М.Маслов, И.П.Боровинскаи, А.С.Афанасьев (СССР). — № 330756/22; Заявлено 07.07.81 . Не публ.

70. A.c. 987991, МКИ4 С 23 С 11/12. Способ химико-термической обработки

стальных изделий / В.Г.Горобцов, В.Я.Фуре, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР).-— № 3310931/22; Заявлено 11.06.81 . Не публ.

71. A.c. 1014187, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / С.Е.Юрин, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин, А.П.Синяк (СССР). — № 3365816/22; Заявлено 16.12.1981. Не публ.

72. A.c. 1034271, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин, С.Е.Юрин, Куликов Е.П. (СССР). — № 3341485/22; Заявлено 01.10.81. Не публ.

73-А.с. 1152282, МКИ4 Е 21 С 25/38. Резец для горных машин / Л.Б.Глатман,

B.М.Курбатов, А.С.Малачов, В.П.Фомин, Б.Т.Комягин, А.С.Афанасьев,

C.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3344687/22; Заявлено 09.10.81. Не публ.

74. A.c. 1108780, МКИ4 С 23 С 9/02. Способ объемного легирования стальных изделий / В.Г.Горобцов, К.И.Козорезов, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3374321/22; Заявлено 21.12.81. Не публ.

75.A.c. 1040805, МКИ4 С 21 Д 1/78; С 21 Д 9/22, С 23 F 17/00. Способ упрочнения быстрорежущей стали / В.А.Шилкин, С.М.Ушеренко, Л.Б.Резник, А.С.Лобачев (СССР). — № 3397233/22; Заявлено 15.02.82 . Не публ.

76.А.С. 1039093, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / В.Г.Горобцов, С.М.Ушеренко, С.Е.Юрин, В.А.Шилкин (СССР). — № 3404507/22; Заявлено 02.03.82. Не публ. '

77.А.с. 1056526, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / В.Г.Горобцоз, В.Я.Фурс, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3415168/22; Заявлено 31.03.82. Не публ.

78. A.c. 1094393, МКИ4 С 23 С 9/00, С 23 F 17/00, С 21 Д 1/78. Способ упрочнения стальных изделий / Н.С.Траймак, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3467691/22; Заявлено 21.05.82. Не публ.

79.A.c. 1085106, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / В.Г.Горобцов, О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3524561/22; Заявлено 21.12.82. Не публ.

80. A.c. 1085274, МКИ4 С 22 С 30/00, С 22 С 31/00, С 23 С 9/00, С 04 В 35/10, В 23 В 27/14. Состав для взрывного легирования режущего инструмента из инструментальной стали / В.Г.Горобцов, О.А Дыбов, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3486411/22; Заявлено 23.08.82. Не публ.

81. A.c. 1092832, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом /

B.Г.Горобцов, С.Е.Юрин, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3503853/22; Заявлено 22.10.82. Не публ.

82. A.c. 1104747, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом /

C.А.Афанасьев, Ю.В.Бойко, О.А.Дыбов, В.А.Шилкин, С.М.Ушеренко (СССР). — № 3550967/22; Заявлено 04.02.83. Не публ.

83. A.c. 1129954, МКИ4 С 22 С 29/00, С 23 С 9/02, В 23 Р 1/18. Порошковый материал для упрочнения изделий из инструментальных сталей / О.А.Дыбов, И.В.Елховенко, JI.B.Маркова, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3595345/22; Заявлено 24.05.83. Не публ.

84. A.c. 1136374, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / Ю.В.Бойко, О.А.Дыбов, В.А.Шилкин, С.М.Ушеренко, А.С.Афанасьев,

A.П.Синяк (СССР). — № 3663082/22; Заявлено 18.11.83. Не публ.

85. A.c. 1141778, МКИ4 С 23 С 8/78. Способ обработки стальных изделий /

B.А.Стефанович, Т.А.Терешкович, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3659842/22; Заявлено 09.11.83. Не публ.

86. A.c. 1156395, МКИ4 С 23 С 8/02. Способ упрочнения стальных изделий / В.Г.Горобцов, О.В.Роман, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин, С.К.Андилевхо (СССР). — № 3667341/22-02; Заявлено 10.10.83. Не публ.

87. A.c. 1184284, МКИ4 С 23 С 8/22, С 22 С 29/00, С 22 С 32/00. Состав для взрывного легирования режущего инструмента из быстрорежущей стали/ О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин, И.П.Боровинская, В.М.Бунин (СССР). — № 3710749/22-02; Заявлено 07.03.84. Не публ.

88.А.с. 1188580, МКИ4 G 01 N 3/56. Устройство для испытания материалов на износ / С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин, А.В.Васько, Г.А.Смоляр (СССР). — № 3725555/25; Заявлено 02.01.84: Опубл. 30.10.85. Бюл. № 40 //Открытия.ИзобретенИя.-1985.-№40.— С. 162.

89. A.c. 1251543, МКИ4 С 21 Д 1/78, С 23 С 4/18. Способ обработки изделий / О.А.Дыбов, В.И.Сафронов, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3774673/22; Заявлено 23.07.84. Не публ.

90. A.c. 1292262, МКИ4 В 22 F 3/08. Способ обработки компактного материала из стали взрывом / О.В.Роман, О.А.Дыбов, Ю.В.Бойко, С.М. Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3779645/2^: Заявлено 13.08.84. Не публ.

91.A.c. 1272578, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / Ю.В.Бойко, В.А.Шилкин, С.М.Ушеренко, О.А.Дыбов (СССР). — № 3864442/22; Заявлено 08.01.85. Не публ.

92. A.c. 1287405, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / Ю.В.Бойко, О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко, О.А.Гудомарова (СССР). — № 3905405/22; Заявлено 30.04.85. Не публ.

93. A.c. 1295607, МКИ4 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко, В.В.Шиманский, А.М.Лашук (СССР). — № 3864442/22; Заявлено 08.01.85. Не публ.

94. A.c. 1297501, МКИ4 С 23 С 14/32. Способ упрочнения стальных изделий /

B.А.Шилкин, А.В.Боровик, В.Г.Горобцов, С.М.Ушеренко (СССР). — № 3892795/22; Заявлено 30.04.85. Не публ:

95. A.c. 1311286, МКИ4 С 23 С 14/32. Способ упрочнения изделий /

C.К. Андилевко, О.В.Роман, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). —

№ 3855629/22; Заявлено 20.05.85. Не публ.

96. A.c. 1349315, МКИ4 С 23 С 8/02, В 22 F 3/12, G 01 N 1/28. Способ объемного легирования металлических заготовок / В.Г.Болванович, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин, С.К.Андилевко, Е.Н.Сай (СССР). — № 3950596/22-02; Заявлено 27.09.85. Не публ.

97. A.c. 1352980, МКИ4 С 23 С 10/28, В 22 F 3/24. Способ легирования стальных изделий / С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3977644/22; Заявлено 27.09.85 . Не публ.

98. A.c. 1362073, МКИ4 С 23 С 10/58. Способ упрочнения стальных изделий / В.Г.Горобцов, А.В.Боровик, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 3961453/22; Заявлено 27.09.85. Не публ.

99. A.c. 1347276, МКИ5 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / В.А.Шилкин, Т.И.Прокопова, С.К.Андилевко, С.М.Ушеренко (СССР). — № 4002596/22; Заявлено 03.01.86. Не публ.

100. A.c. 1374565, МКИ5 В 22 F 3/08. Устройство для взрывного прессования изделий из порошковых материалов / В.Я.Фурс, Ю.В.Бойко, В.В. Шиманский, А.М.Лашук, О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко, С.В.Пономарева (СССР). — №4037111/31; Заявлено 11.03.86. Не публ.

101. A.c. 1398414, МКИ5 С 21 Д 9/22. Способ изготовления горнорежущего инструмента / В.И.Анохин, Э.И.Баронская, Д.А.Королев,С.М.Маркус, Е.З.Позин, А.С.Ромашкин, В.В.Тон, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). — № 4021528/23; Заявлено 10.02.86. Не публ."

102. A.c. 1424366, МКИ5 С 23 С 14/00. Состав катода для напыления покрытий / Г.Д.Карпенко, С.Е.Емельянов, А.Э.Чадеев, Д.Н.Никитин, С.М.Ушеренко (СССР). — № 4163485/24; Заявлено 19.12.86 . Не публ.

103. A.c. 1440067, МКИ5 С 22 С 29/16, С 23 С 30/00. Порошковый состав для взрывного легирования титановых катодов / Г.Д.Карпенко, С.Е. Емельянов, А.Э.Чадеев, С.М.Ушеренко (СССР). — Яг 4091784/23; Заявлено 09.07.86. Не публ.

104. A.c. 1462603, МКИ5 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко, М.М.Дечко (СССР). — № 4201312/23; Заявлено 02.03.87 . Не публ.

105. A.c. 1450227, МКИ5 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом /

A.П.Корженевский, С.М.Ушеренко, О.А.Дыбов (СССР). — № 4210742/23; Заявлено 16.03.87. Не публ.

Юб.А.с. 1492718, МКИ5 С21 Д1/09. Способ, упрочнения стальных заготовок / Ю.Н.Липченко, Д.П.Копин, В.А.Сердитов, С.М.Ушеренко, В.А.Шилкин (СССР). - № 4282774/23; Заявлено 11.06.87 . Не публ.

107. A.c. 1452191, МКИ5 В 22 F 3/08, В 22 F 3/24. Способ упрочнения быстрорежущей стали / В.И.Анохин, Э.И.Баронская, Д.А.Королев,

B.Г.Горобцов, С.М Маркус, Е.С.Позин, В.В.Тон, С.М.Ушеренко, В.А.

Шилкин (СССР). — № 4269068/23; Заявлено 29.06.87. Не публ.

108. A.c. 1535052, МКИ5 В 22 С 29/00, С 23 С 4/10, В 22 F 1/00. Порошковый материал для взрывного легирования титановых катодов / С.Е.Емельянов, С.М.Ушеренко, А.Э.Чадеев, С.А.Сенчило, А.И.Дмитриев (СССР). — № 4448255/23-02; Заявлено 24.06.88 . Не публ.

109. A.c. 1572038, МКИ3 С 22 С 14/00, С 22 С 14/14, С 22 С 32/00. Материал катода на основе титана для напыления защитно-декоративных покрытий / С.Е.Емельянов, С.М.Ушеренко, А.Э.Чадеев, В.П.Царев, Ю.Н.Дерябин, Л.А.Клезович, Д.Н.Никитин (СССР). — № 4603086/27; Заявлено 09.11.88. Не публ.

1 Ю.А.с. 1614304, МКИ5 В22 F 3/08. Способ объемного легирования изделий / Н.В.Наумович, О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко (СССР). — № 4428609/27; Заявлено 23.05.88. Не публ.

111.A.c. 1702594, МКИ5 В22 F 3/08. Способ упрочнения стальных заготовок / С.М.Ушеренко, С.Е.Юрин, Н.И.Антонович, А.Д.Тютюнов (СССР). — № 4607889/22; Заявлено 23.11.88. Не публ.

112.A.c. 1656877, МКИ5 С21 Д 9/22. Способ упрочнения стальных изделий / Ю.Н.Таран, С.М.Ушеренко, С.И.Губенко, В.А.Шилкин, В.В.Соболев, В.Я.Слободской (СССР). — № 4703583/22 ; Заявлено 8.07.89. Не публ.

ПЗ.А.с. 1649730, МКИ5 В 22 F 3/08. Устройство для легирования взрывом / В.А.Шилкин, В.С.Русский, С.М.Ушеренко. (СССР). — № 4757095/22; Заявлено 09.11.89. Не публ.

114.А.С.1674576, МКИ5 С 22 С 19/07. Порошковый материал для изделий из быстрорежущих инструментальных сталей / В.А.Шилкин, С.М.Ушеренко, И.М.Пикус, А.В.Мериленко, А.С.Прежин (СССР). — № 4736955/22; Заявлено 11.09.89 . Не публ.

115. Горобцов В.Г., Ушеренко С.М. К вопросу о повышении абразивной стойкости инструментальных материалов // Направления развития инструментального производства в X пятилетке: Тез. докл. научиконф. -Таллинн: 1978,— С. 156.

116.Взаимодействие высокоскоростных частиц тугоплавких соединений в ударных волнах с металлической мишенью / Г.Н.Дубровская, И.П.Боровинская, И.Г.Будкевич, О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко // I Всесоюзный симпозиум по макроскопической кинетике и химической газодинамике: Тез. докл. научн. конф. - Алма-Ата, 1984/ АН СССР . ОИХФ АН СССР - Алма-Ата, 1984.-Т. 2.— С. 96.

117.Упрочнение стали в ударных волнах СВС продуктами / В.М Бунин, В.Г.Горобцов, О.А.Дыбов, С.М.Ушеренко // I Всесоюзный симпозиум по макроскопической кинетике и химической газодинамике: Тез. научн. конф. -

Алма-Ата, 1984/ АН СССР. ОИХФ АН СССР - Алма-Ата, 1984. - Т.2......С.

96-97.

118.Перемещение ударника в металле, подвергнутом предварительно ударно-волновому нагружению / С.К.Андилевко, Е.Н.Сай, Г.С.Романсв, С.М.Ушеренко // III Всесоюзное совещание по детонации: Тез. докл. научн. 'конф., Таллинн, 1985 / АН СССР. ОИХФ АН СССР - Таллинн, 1985. — С. 97.

119.Физико-химическое исследование глубины проникновения боридов при импульсном упрочнении сталей / И.Г.Будкевич, О.А. Дыбов, Г.Н. Дубровская, С.М.Ушеренко // Применение высоких давлений для получения новых материалов и создания интенсивных процессов химических технологий: Тез. докл. научн. конф., М.,1986/ АН СССР. ОИХФ АН СССР. - М„ 1986. — 4.1. — С. 63.

120.Metals wearing after dynamic treatment / Andilevko S.K, Mojarovskaia V.V., Shilkin V.A., Usherenko S.M // 11th .International coference on surface modification technologies : Abst. conf., Paris, 1997/ TMS-Paris, 1997. — P.52.

- Резюме

Ушеренко Сергей Миронович

"Сверхглубокое" проникание частиц порошка в металлические преграды и создание композиционных материалов на основе инструментальных сталей.

Ключевые слова: "сверхглубокое" проникание, кратеры, каналы, волоконные структуры, новообразования, бесструктурная зона, локализация энергии, перестройка структуры, взрывное легирование, композиционные материалы.

Изучено динамическое взаимодействие потока порошковых частиц с металлическими преградами в области аномальных значений кратерообразования. Цель — создание научных основ процесса "сверхглубокого" проникания микрочастиц в преграды и разработка на этой основе приемов целенаправленного изменения структуры и свойств металлов. Выполнен комплекс исследований формирования кумулятивной порошковой струи, определены параметры процесса образования каналов с относительной глубиной— 102- 104.

Установлены условия взаимодействия соударяющихся тел, в рамках которых реализуется эффект "сверхглубокого" проникания (СГП). Доказано существование специфического механизма проникания микрочастиц, реализуемого за счет перераспределения энергии удара струи в преграде. Выявлено изменение структуры металла преграды на всех структурных уровнях. Показано, что локализация энергии при СГП изменяет энергоемкость материала.

Определены возможности управления процессом СГП, создания композиционных материалов при динамическом воздействии. Показано изменение физико-механических характеристик сталей, обработанных по различным технологическим вариантам. Установлены области применения новых инструментальных материалов, выполнены сравнительные испытания, создан металлорежущий инструмент, в 1,3-1,65 раз более стойкий по сравнению с аналогичным из исходной стали. Поставляется на калийные рудники горнорежущий инструмент, в 1,3-10 раз более стойкий, чем аналогичный, армированный твердым сплавом.

Р Э 3 ю м э

Ушарэнка Сяргей Мфонавш

"Звышглыбокае" праш канне часцшам1 парашку у метал1чныя перашкоды 1 сгварэнне кампазщыйных матэрыялау на аснове ¡нструментальных сгаляу.

Ключавые словы: "звышглыбокае" прашкатше, кратэры, каналы, валаконныя структуры, новаутварэшп, перабудовы структуры, узры уное леправанне, кампазщыйныя матэрыялы.

Вывучана дьшамгшае узаемадзеянне патоку парашковых чаецшак з метатчным1 перашкодам1 у вобласщ анамальных значэнняу кратэраутварэння. Мэта - стварэнне навуковых асноу працэсу "звышглыбокага" прашкання м!крачасцшак у перашкоды 1 распрацоука на гзтай асновс прыёмау мэтакапрауленага змянення структуры 1 уласцтасцяу металау. Выкананы комплекс даследаванняу фармавання кумулятыунага парашковага струменя, вызначаны параметры працэсу утварэння каналау з адноснай глыбшёй 102-10\

Установлены умовы узаемадзення саудараючыхся цел у межах, у ямх рэашзуецца з' ява "звышглыбокага" прашкання (ЗГП). Даказана ¡снаванне спецыф'гашга мехашзму прашкання мшрачаецшак, рэагнзуемага за кошт пераразмеркавання энерги удару струменя ^ перашкодзе. Выяулена змяненне структуры металу перашкоды на ус1х структурных узроупях. Паказана, што лакамзацыя энерги змяняе энергаум!стаць матэрыялу. Вызначаны магчымасщ мравання працэсам ЗГП, стварэння кампазщыйных матэрыялау пры дынам1чным уздзеянш. Паказана змяненне ф1з'ша-мехашчных характарыстык сталёу, апрацаваных па розных тэхналапчных варыянтах. Установлена галша прымянеиня новых ¡нструментальных матэрыялау, выкананы параунальныя выпрабаванш, створаны металарэжучы ¡нструмент, у 1,3-1,65 разоу больш трывалы у параунашн з аналапчным з зыходнай стали Пастауляецца на калшныя руднш горнарэжучы ¡нструмент, у 1,5-10 разоу больш трывалы, чым аналапчны, арм^раваны цвёрдым сплавам.

Abstract

Serguei M. Usherenko

«Super deep» penetration of powder particles into metallic barriers and creation of tool steel-based composite materials.

Key words: «super deep» penetration, craters, channels, fiber structures, new formations, structureless zone, energy localization, shock-induced alloying, composite materials.

Studied is a dynamic interaction of powder particle flow with metallic barriers in the area of anomalous values of crater formation. The aim is to create the scientific background of the process of microparticles «super deep» penetration into barriers and development at this basis of techniques of present change of structure and metal properties. Performed are studies of cumulative powder flow formation, determined are parameters of channel formation process with relative depth 102-104.

Ascertained are conditions of the interaction of collided bodies in the framework of which realized is an effect of «super deep» penetration (SDP). Showed is the availability of the specific mechanism of microparticle penetration realized at the expense of the redistribution of jet shock energy in the barrier. Revealed is the structure change at all structural levels. Demonstrated is that the energy localization under SDP modifies the material energy intensity.

Determined are techniques of SDP process control, creation of composite materials under the dynamic action. Showed is the change of physical and mechanical characteristics of steels processed according to different technological modes. Ascertained are fields of application of new tool materials, performed are comparative tests, created are metal cutting tools with resistance 1,3-1,65 times higher as compared to the analogous tools made of the initial steel. Supplied to the potassium mines are the cutting tools with resistance 1,3-10 fold higher as compared to the analogous ones reinforced by a hard alloy.

Ушереико Сергей Миронович

Особенности взаимодействия потока микрочастиц с металлами и создание процесса объемного упрочнения инструментальных материалов

05.02.0! -Материаловедение в машиностроении 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Редактор Г.В.Ширкина

Подписано в печать 02.06.98. Формат 60x84 1/16. Бумага тип. №2. Офсет, печать.

_Усл.печ. л. 2,6. Уч,- изд. л. 2,0. ТирЬж 106. Зак. 334._

Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусская государственная политехническая академия. Лицензия ЛВ № 155 от 30.05.98. 220027, Минск, пр. Ф.Скорины, 65.