Реєстраційний номер
0216U002247,
0115U004261
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Багатофункціональні наноструктурні титанові сплави
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Варюхін Віктор Миколайович,
Дата реєстрації
12-02-2016
Організація виконавець
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О.Галкіна НАН України
Опис етапу
Об'єкт дослідження. Процеси інтенсивної пластичної деформації порошкових матеріалів. Мета роботи. Визначення основних фізичних механізмів інтенсивної пластичної деформації порошкових матеріалів методом гвинтової екструзії. Метод дослідження. Теоретичні дослідження. Математичне моделювання. Результати. Досліджено основні процеси, що відбуваються при спіканні порошкових частинок наводненого титану та формуванні масивного технічно чистого титану: фазові перетворення, об'ємні зміни та кінетику виділення водню при дегідруванні. Заміна порошкового титану на гідрид титану забезпечує активацію дифузійних процесів та інтенсифікує спікання частинок, завдяки чому досягається зниження залишкової пористості. Причиною цього є відновлення поверхневих оксидних плівок воднем та збільшення кількості дефектів в результаті об'ємних ефектів фазових перетворень. Інтенсивність процесу дегідрування та його стадії визначаються швидкістю дифузії водню в різних фазах системи Ti-H. Показано, що спіканням порошкового гідриду титану можливо формувати малопористий технічно чистий титан, який в подальшому буде піддаватися інтенсивній деформації для модифікації його структурних станів. Досліджено процес гвинтової екструзії порошкових заготовок. Розглянуто вплив параметрів процесу (протитиск, наявність оболонки з компактного металу, кількість проходів) на розподіл пористості і накопиченої деформації матеріалу твердої фази. Встановлено, що наявність протитиску дозволяє запобігти зростанню пористості і підвищити рівномірність її розподілу. Із збільшенням кількості проходів відбувається зростання щільності і величини накопиченої деформації. Одночасно з цим відбувається вирівнювання розподілу властивостей по об'єму виробу. Оболонка створює додаткове гідростатичний тиск. У той же час, наявність оболонки не змінює якісний вид розподілу пористості по об'єму заготовки. Проаналізовано причини і наслідки виникнення мультифрактальних вихорів у процесі інтенсивної пластичної деформації порошкових і пористих тіл методом гвинтової екструзії. Показано, що розвинений поровий простір у некомпактних заготовках спричинює виникнення самоподібних вихорів на різних масштабних рівнях. Встановлено, що мультифрактальні вихрові явища при простому зрушенні в процесі гвинтової екструзії обумовлюють відмінності у механізмах зміцнення компактних і некомпактних матеріалів. Значно збільшений, порівняно з концентричними лініями струму при деформації компактних матеріалів, інтегральний шлях деформації сприяє інтенсифікації процесів акомодації частинок суміші порошкових компонентів. Інтенсивний масоперенос приводить до хімічної та структурної гомогенізації, а також усуває пористість. Прогнозне використання результатів робіт. Результати роботи можуть бути використані при розробці технології отримання нових матеріалів з покращеними експлуатаційними характеристиками для медичного застосування.
Опис продукції
Автори роботи
Бейгельзимер Яків Юхимович
Дворніков Євген Олександрович
Дмитренко Вікторія Юріївна
Распорня Дмитро Володимирович
Саввакін Дмитро Георгійович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
