Анотація до роботи:

ЛИТВИШКО Т.М. Структурні характеристики біметалевих композиційних матеріалів на основі алюміній-сталь та ніобій-сталь, отриманих методом детонаційного впливу — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 — Металознавство та термічна обробка металів. — Національна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 2004. В роботі вивчені закономірності взаємозв’язку між технологічними параметрами зварювання вибухом, структурними характеристиками перехідних зон і характером руйнування біметалевих композитів. Визначено критерій надійності досліджуваних композитів засновані на морфології зламів перехідних зон. Розроблені технологічні процеси отримання біметалевих вузлів відповідного призначення зварюванням вибухом.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове розв'язання науково-технічної задачі – виявлення закономірності взаємозв'язку між технологічними параметрами зварювання вибухом, термообробкою біметалевих композитів після зварювання вибухом, структурними характеристиками перехідних зон і процесом руйнування, а також визначення критерію надійності біметалевих композитів, отриманих при різних технологічних параметрах зварювання вибухом, для подальшої їх оптимізації.

1. На підставі аналізу літературних джерел зроблено висновок про відсутність даних по дослідженню впливу структурних характеристик на морфологію поверхні розподілу біметалевих композитів і, відповідно, перспективність досліджень у цьому напрямку; розроблено класифікатор структурних характеристик і неоднорідностей перехідних зон шаруватих металевих композитів.

2. Вперше визначені умови та морфологічні критерії утворення інтерметалевих фаз у біметалевих композитах, що не знижують їх експлуатаційних властивостей.

3. Вперше отримана залежність процесу руйнування біметалевих композиційних матеріалів від технологічних параметрів зварювання вибухом і особливостей структуроутворення на межах розподілу фаз, доведена можливість в'язкого транскристалітного руйнування при наявності інтерметалевих фаз.

4. На підставі результатів аналізу залежності технологічних параметрів зварювання вибухом, механічних властивостей і структурних характеристик вперше доведена можливість одержання біметалевих композицій, що при наявності інтерметалевих фаз на межі розподілу шарів, забезпечують необхідну міцність та герметичність з'єднань, визначені технологічні параметри зварювання вибухом, які дозволяють виконати ці вимоги.

5. Досліджено вплив визначальних технологічних параметрів зварювання вибухом (кількість і склад вибухової речовини) і термообробки на властивості біметалевих композитів і процес їх руйнування.

За результатами узагальненого аналізу комплексних системних досліджень структуроутворення в біметалевих композитах (у подовжньому і поперечному напрямку стосовно детонаційної хвилі), проведеного за допомогою металографічного (макро- і мікроструктурного), фрактографічного, мікрорентгеноспектрального і мікродюрометричного аналізу, визначені оптимальні технологічні параметри зварювання вибухом. Найкращими з погляду структурних характеристик можуть бути визнані технологічні параметри, що забезпечують мінімальну кількість інтерметалевої фази, а так також її дрібнення та сферіодізацію на межі А6-12Х18Н10Т і відсутність видимих дефектів у прилягаючих до зони зварювання ділянках сплаву АМг6. Оптимальні технологічні параметри визначені по зразку, якій має: найвищій показник міцності на відрив s_відр.= 128,0 МПа; практично еталонні макро- і мікроструктури; структуру в`язкого сколу з однаковим розміром фасеток на фрактограмах.

Визначені наступні оптимальні технологічні параметри зварювання вибухом: вибухова речовина АС 16 і товщина засипки Н_вр =24мм при нанесенні шару А6 на 12Х18Н10Т, АС 12 і Н_вр =40мм при нанесенні шару АМг6 на А6-12Х18Н10Т. При оптимальних технологічних параметрах зварювання вибухом об'ємна частка інтерметалевої фази може бути зменшена до 4% .

6. Запропонований і методично обґрунтований морфологічний підхід до оцінки якості біметалевих композиційних матеріалів. Основним критерієм надійності біметалевих з'єднань визнана морфологія поверхні між складовими композита, що формується після зварювання вибухом. Вперше визначені критерії надійності біметалевих композиційних матеріалів шляхом статистичної обробки результатів металографічного та фрактографічного аналізу, з урахуванням геометрії фасеток руйнування та морфології інтерметалевих фаз.

7. У результаті впровадження у виробництво Технологічних процесів зварювання вибухом біметалевих заготівок алюміній-сталь і ніобій-сталь забезпечено одержання герметичних і надійних з'єднань у конструкції ракети-носія (РН) „Циклон” з максимальним виходом продукції потрібної якості.

Крім того наявна робота дозволила впровадити одержані біметали у конструкцію РН „Циклон-4”, якій розробляється в рамках міжнародного проекту між Україною і Бразилією.