Формування структури та механічних властивостей конструкційних титанових сплавів під час активованого спікання порошків гідриду титану

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБиба, Євген Георгійович
dc.contributor.degreedepartmentвисокотемпературних матеріалів та порошкової металургіїuk
dc.contributor.degreefacultyінженерно-фізичнийuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-08-30T09:47:11Z
dc.date.available2016-08-30T09:47:11Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe dissertation studies the impact of physical (imposition of mechanical vibrations, thermal cycling) and chemical (addition of boron and compounds based on boron) methods of structure formation activation and properties of compacts from powdered titanium hydride and its mixture of boron, titanium diboride and boron carbide powders in terms of speed heating and shortterm exposures. The influence of dispersion powders of titanium hydride on patterns of consolidation during the pressing was studied. Experimentally evidenced that pressing of titanium hydride powders in conditions of multi-cyclic loading-unloading process activates the mechanism of consolidation and structural 23 deformation at the stage of pressing enables to get green bodies with porosity of 10% already at the technically and technologically acceptable compaction pressure of 560 MPa. Established patterns of activated sintering compacts of titanium hydride powders in conditions of thermal cycling at temperatures of phase transformation α → β → α. Developed the physical principles of obtaining sintered titanium with a minimal amount of impurities in the conditions of the most high-speed electronic-beam heating. It is shown that imposition of mechanical vibrations on green bodies of titanium hydride powder during the sintering process twice intensify dehydration and removing hydrogen from green bodies volume and promotes the formation of compressive stress, which increases the strength of sintered titanium. This dissertation shows a comprehensive study of phase and structural changes that occur in titanium hydride during electron-beam heating, with boron and compounds based on it. Based on this, found that the use of В4С, ТіВ2 and В powders during high speed electron-beam sintering of TiH2, will provide a titanium-matrix composite with a sufficient level of physicalmechanical properties for use it as a structural material, and significantly reduce the cost of products from it.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена исследованию влияния физических (наложение механических колебаний, термоциклирование) и химических (добавлением бора и борсодержащих соединений) методов активации на формирование структуры и свойств прессовок из порошка гидрида титана и его смесей с порошками бора, диборида титана и карбида бора в условиях скоростного нагрева и кратковременных выдержек. Изучено влияние дисперсности порошков гидрида титана на закономерности их уплотнения при пр ессовании. Эксперимен тально доказано, что прессование порошков гидрида титана в условиях многосту пенчатой циклической нагрузки - разгрузки активирует процесс уплотнения по механизму структурной деформации и , уже на стадии прессования , позволяет пол учить прес совки с пористостью 10 % уже при технически и технологически приемлемых давлениях прессования 560 МПа. Исследовано влияние электронно - лучевого, индукционного, радиационного способо в и скорости нагрева прессовок из гидрида титана на уплотнение в процессе сп екания. Показано, что максимальная скорость и степень уплотнения прессовок из порошка гидрида титана с исходной пористостью 10 % и размером частиц <50 мкм до низко пористого состояния (П= 3,4%) реализуется при электронно - лучевом спекании , по сравнению с ради ационным за счет наличия те мпературного градиента (150 ° с/ см) по высоте прессовки и наиболее быстрого нагрева до температуры изотермической выдержки 1300 ° С. Установлены закономерности активированного спекания прессовок из порошков гидрида тита на в услови ях термоциклирования при температурах фазового превращения α→β→α. Доказано, что при ч етырехкратном термоциклировании на 20 - 30% уменьшается пористость и увеличивается твердость спеченного образца по сравнению с о спеканием за один цикл нагрева - охлаждения при одном и том же времени изотермической выдержки. Показано, что наложение механических колебаний на прессовки из пор ошка гидрида ти тана при спекании вдвое интенсифицирует процесс дегидратации и удален ия водорода из объема прессовки и способствует активации процессов уплотнения, а также позволяет сформировать сжимающие напряжения в прессовке . Химические методы активации, а именно введение в порошок гидрида титана порошков бора и карбида бора, обеспечиваются за счет спекания по жидкофазному механизму в течение 5 - 10 мин. Показано, что морфология выделений упрочняющей фазы может изменяться при спекании смесей порошков в зависимости от содержания добавки, соответствующей эвтектическому или доэвтектическому сплаву диаграммы состояния титан - бор или титан - бор - углерод . В заэвтектических сплавах формируются равноосные дисперсные (1 - 4 мкм) боридные и карбидные включения, то есть формируется микроструктура дисперсно - упрочненного материала, в котором частицы тугоплавких соединений сдерживают развитие процессов коалесценции зерен и увеличение их размеров. Применение физических и химических методов активации процессов спекания порошковых прессовок из гидрида титана позволяет получать мелкозернистые однофазные, двух - или трехфазные композиционные армированные и дисперс но - упроч ненные материалы , которые имеют механи ческие свойства выше полученных в традиционных условиях при длитель ных изотермических выдержках.uk
dc.description.abstractukДисертація присвячена дослідженню впливу фізичних (накладання механічних коливань, термоциклювання) та хімічних (додаванням бору та боромістких сполук) методів активації на формування структури та властивостей пресовок із порошку гідриду титану і його сумішей з порошками бору, дибориду титану та карбіду бору в умовах швидкісного нагрівання та короткочасних витримок. Вивчено вплив дисперсності порошків гідриду титану на закономірності їх ущільнення під час пресування. Експериментально доказано, що пресування порошків гідриду титану в умовах багатоступеневого циклічного навантаження-розвантаження активує процес ущільнення за механізмом структурної деформації і, вже на стадії пресування, дає змогу отримати пресовки з пористістю 10% вже при технічно і технологічно прийнятних тисках пресування 560 МПа. Встановлені закономірності активованого спікання пресовок із порошків гідриду титану в умовах термоциклювання при температурах фазового перетворення α→β→α. Розроблено фізичні засади отримання спеченого титану з мінімальною кількістю домішок в умовах найбільш швидкісного електронно-променевого нагрівання. Показано, що накладання механічних коливань на пресовку із порошку гідриду титану під час спікання вдвічі інтенсифікує процес дегідратації та видалення водню із об’єму пресовки та сприяє утворенню стискаючих напружень, що підвищують міцність спеченого титану. В роботі проведене комплексне дослідження фазових і структурних перетворень, які відбуваються при електронно-променевому нагріванні гідриду титану, бору та боромістких сполук. На основі цього встановлено, що використання порошків В4С, ТіВ2 та В при швидкісному електронно-променевому спіканні ТіН2 дозволить отримати титан-матричний композит з достатнім рівнем фізико-механічних характеристик для використання його в якості конструкційного матеріалу, а також значно знизити вартість виробів з нього.uk
dc.format.page25 с.uk
dc.identifier.citationБиба Є. Г. Формування структури та механічних властивостей конструкційних титанових сплавів під час активованого спікання порошків гідриду титану : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.16.06 – порошкова металургія та композиційні матеріали / Євген Георгійович Биба. - Київ, 2016. - 25 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/17442
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectтитан-матричні композитиuk
dc.subjectдифузіяuk
dc.subjectгідрид титануuk
dc.subjectводеньuk
dc.subjectфазовий склад і мікроструктураuk
dc.subjectмеханічні властивостіuk
dc.subjectтитан-матричные композитыuk
dc.subjectдиффузияuk
dc.subjectгидрид титанаuk
dc.subjectводородuk
dc.subjectфазовый состав и микроструктураuk
dc.subjectмеханические свойстваuk
dc.subjecttanium-matrix compositesuk
dc.subjectdiffusionuk
dc.subjecttitanium hydrideuk
dc.subjecthydrogenuk
dc.subjectphase composition and microstructureuk
dc.subjectmechanical propertiesuk
dc.subject.udc621.762.2uk
dc.subject.udc621.762.5
dc.titleФормування структури та механічних властивостей конструкційних титанових сплавів під час активованого спікання порошків гідриду титануuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.16.06 – порошкова металургія та композиційні матеріалиuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Byba_aref.pdf
Розмір:
1.67 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ВМПМ ІФФ)
Автореферати (вільний доступ)