Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения

Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2017
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2017
Schriftenreihe:Современная электрометаллургия
Schlagworte:
Разработки ИЭС им. Е. О. Патона
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160301
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения // Современная электрометаллургия. — 2017. — № 3 (128). — С. 61-62. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-160301
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1603012025-02-09T21:25:40Z Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения Дослідження закономірностей формування способом електронно-променевого осадження шаруватих матеріалів функціонального значення Investigation of regularities of formation of functionalpurpose laminar materials by electron beam deposition method Разработки ИЭС им. Е. О. Патона 2017 Article Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения // Современная электрометаллургия. — 2017. — № 3 (128). — С. 61-62. — рос. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160301 ru Современная электрометаллургия application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Разработки ИЭС им. Е. О. Патона
Разработки ИЭС им. Е. О. Патона
spellingShingle Разработки ИЭС им. Е. О. Патона
Разработки ИЭС им. Е. О. Патона
Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения
Современная электрометаллургия
format Article
title Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения
title_short Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения
title_full Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения
title_fullStr Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения
title_full_unstemmed Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения
title_sort исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения
publisher Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate 2017
topic_facet Разработки ИЭС им. Е. О. Патона
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/160301
citation_txt Исследование закономерностей формирования способом электронно- лучевого осаждения слоистых материалов функционального назначения // Современная электрометаллургия. — 2017. — № 3 (128). — С. 61-62. — рос.
series Современная электрометаллургия
first_indexed 2025-11-30T23:13:30Z
last_indexed 2025-11-30T23:13:30Z
_version_ 1850258921346826240
fulltext 61ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 3 (128), 2017 ИНФОРМАЦИЯ Следует отметить, что в рамках работы конфе- ренции для всех участников впервые организова- ны техническая экскурсия на аэродром «Антонов» с демонстрацией лучших достижений украинско- го авиастроения, в том числе самолета «Мрія» и экскурсия в первый инновационный парк в Укра- ине «Unit.city». Необходимо отметить высокий уровень про- ведения конференции и выразить благодарность ее организаторам. Созданная рабочая обстановка способствовала развитию тематических дискус- сий и установлению творческих контактов между научными сотрудниками в области сварки, метал- лургии и материаловедения. А. А. Полишко ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ СПОСОБОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ СЛОИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Материалы со слоистой структурой, состоящие из последовательно чередующихся слоев с разным химическим составом и свойствами, находят ши- рокое применение в качестве материалов функци- онального назначения. Традиционное получение таких материалов способами прокатки и спекания не обеспечивает возможность вариации толщины и химического состава слоев. С этой точки зрения перспективным является способ электронно-лу- чевого осаждения в вакууме. Так, возможность использования в электронно-лучевой установке нескольких электронно-лучевых пушек обеспечи- вает одновременное испарение веществ разного химического состава с последовательным осаж- дением их паровых фаз на подложку. Разработка технологических параметров получения слоистых структур на основе компонентов с разным хими- ческим составом и структурой за один техноло- гический цикл и установление корреляционных зависимостей между их структурными характе- ристиками и свойствами открывает возможность для создания технологических основ получения новых материалов функционального назначения. Разработка технологических основ получения способом электронно-лучевого осаждения слоис- тых конденсатов разного структурного типа в виде фольг и покрытий и установление корреляцион- ных соотношений между структурными характе- ристиками и свойствами материалов, обеспечива- ющих возможность их использования в качестве функциональных — задача, которую поставили перед собой сотрудники ИЭС. На примере двухслойной структуры вакуумных конденсатов на основе двух материалов с различаю- щимися физико-механическими характеристиками (инвара и меди) показана возможность получения тонких биметаллических фольг для термочувстви- тельных элементов, которые способны к знакопе- ременной деформации при изменении темпера- туры в диапазоне от –100 до 500 оС. Циклическая стойкость характеристик биметаллической фольги обеспечивается высоким уровнем прочности и тер- момеханической стойкости за счет наноразмерной структуры слоев нанодвойниковой меди и инвара с нанофрагментированными зернами. На основе двухслойной системы, состоящей из слоев Al и TiO2, способом электронно-лучевого осаждения получены термостабилизирующие по- крытия, которые при определенном соотношении толщин слоев обеспечивают соотношение коэффи- циентов поглощения и эмиссии солнечной энергии в интервале значений 0,7...1,4, что обеспечивает минимальное колебание температуры поверхности при изменении интенсивности солнечного излуче- ния. Такие покрытия могут быть использованы для термической защиты металлических конструкций, работающих в условиях открытого космоса и под- вергающихся неравномерному нагреву. На примере многослойных металлических эв- тектических систем, которые характеризуются термической нестабильностью, изучено влияние технологических параметров электронно-луче- вого осаждения в вакууме на формирование их структурных характеристик, обеспечивающих функциональные свойства материалов. Показано, что в многослойной системе Al/Si присутствие алюминия обеспечивает низкотемпературную кристаллизацию аморфного кремния, что может быть использовано при изготовлении солнечных батарей с многослойной структурой. Установлено, что структурная нестабильность многослойных фольг на основе эвтектических си- 62 ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 3 (128), 2017 ИНФОРМАЦИЯ стем при нагреве обусловлена значительной диф- фузионной подвижностью компонентов и реализу- ется фрагментацией слоев и генерацией вакансий, что приводит к формированию композиционной пористой структуры и обеспечивает низкотем- пературную сверхпластическую деформацию фольги при термомеханическом воздействии. По- лученные результаты позволили разработать тех- нологические основы диффузионной сварки дав- лением труднодеформируемых материалов, таких как алюминий-матричные композиты, интерме- таллиды титана и жаропрочные никелевые сплавы, с использованием многослойных фольг на основе эвтектических систем в качестве промежуточной прослойки. Термическая нестабильность и низко- температурная сверхпластичность многослойной фольги облегчают установление физического кон- такта свариваемых поверхностей и обеспечивают интенсивное протекание диффузионных процес- сов в области соединения, что позволяет снизить температуру, давление и продолжительность свар- ки. Это открывает новые возможности для разра- ботки технологии изготовления деталей на осно- ве жаропрочных и разнородных материалов без ухудшения их эксплуатационных характеристик. СОЗДАНИЕ НОВОГО ВЫСОКОПРОЧНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ Развитие авиационной и ракетной техники требу- ет повышения эксплуатационных характеристик титановых сплавов. Максимальный весовой эф- фект обеспечивают титановые сплавы с высокой прочностью. Это связано с тем, что заметная эко- номия массы в результате применения титановых сплавов возможна только при вполне определен- ном уровне их прочности. Новые сложнолеги- рованные сплавы должны иметь более высокие механические характеристики при сохранении хо- рошей свариваемости. Основываясь на результатах расчетов и про- веденных экспериментов по определению меха- нических характеристик, разработан новый вы- сокопрочный (α + β)-титановий сплав Т120 на основе 8-компонентной системы легирования Ti–Al–Mo–V–Nb–Cr–Fe–Zr, которая обеспечивает прочность на уровне не менее 1200 МПа в условиях приемлемого уровня пластических характеристик. Проведены экспериментальные плавки по по- лучению слитков диаметром 150 мм высокопроч- ного (α + β)-титанового сплава Т120 способом ЭЛП. Слитки характеризуются химической одно- родностью, отсутствием включений низкой (LDI) и высокой (HDI) плотности. Определены режимы термодеформационной обработки слитков нового высокопрочного (α + β)-титанового сплава Т120, которые обеспечивают необходимый комплекс ме- ханических свойств полуфабрикатов и значение на уровне σв = 1270 МПа при KCV = 14 Дж/см2. Построена трехмерная математическая модель тепловых процессов в титане при сварке пере- мещаемым источником нагрева, основу которой составляет дифференциальное уравнение тепло- проводности. Разработанная модель позволяет определить размеры и форму шва, а также размеры и форму зТВ, в которых протекают полиморфные превращения при аргонодуговой сварке (АДС) ти- танового сплава Т120. Полученные поля темпера- тур позволили определить мгновенные скорости охлаждения при остывании сварного соединения. Исследования механических свойств сварных соединений высокопрочного титанового сплава Т120, выполненных ЭЛС с последующей локаль- ной термической обработкой, показали значения прочности σв = 1258 МПа и ударной вязкости ме- талла шва KCV = 7 Дж/см2. Определены свойства соединений сплава Т120. выполненных АДС без подачи и с подачей приса- дочной проволоки. Высокие значения прочности (σв = 1110 МПа) при удовлетворительной ударной вязкости (KCV = 24 Дж/см2) соединений сплава Т120, выполненных АДС вольфрамовым электро- дом, обеспечиваются при использовании присадоч- ной проволоки ВТ1-00св и режимах сварки, при которых содержание металла присадочной прово- локи в металле шва составляет 10 % от основного металла, в сочетании с послесварочным отжигом. При содержании металла ВТ1-00св в количестве 20 % от основного металла шва уровень прочности (σв = 1047 МПа) снижается ниже 85 % от прочности основного металла, а ударная вязкость металла шва максимальная (KCV = 27 Дж/см2). Экспериментально показано, что снижение погонной энергии при АДС вольфрамовым элек- тродом по слою флюса АНТ25 титанового сплава Т120 с 1300 до 900 Дж/м обеспечивает повышение предела прочности сварных соединений с 1040 до 1150 МПа при неизменных показателях ударной вязкости и формирование в металле шва и зТВ бо- лее однородной структуры.

Ähnliche Einträge