Досліджено актуальну науково-технічну проблему виявлення кореляцій між вимірюваними акустичними величинами та параметрами мезоструктури реальних багатофазних матеріалів. Розроблено методи контролю та прогнозування їх властивостей. Вивчено закономірності формування акустичних полів у твердих тілах з багаторівневою ієрархічною структурою. Розроблено наукові засади керування інформативністю відображення в цих полях властивостей, структури та дефектності матеріалу. Запропоновано методологію синтезування акустичних методів контролю з підвищеною чутливістю вимірюваного параметра до конкретної властивості матеріалу. Обгрунтовано нетрадиційні діагностичні параметри акустичного поля. Установлено кореляційні залежності між його параметрами та характеристиками мезоструктури різних порошкових і композиційних матеріалів. Розроблено оригінальні методи та методики вимірювання й апаратуру, що дозволяють одержувати якісно нову або раніше недоступну інформацію про матеріали та вироби у процесі їх розробки, виробництва й експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено метод підвищення точності контролю елементного складу тугоплавких матеріалів з використанням способу динамічної фотореєстрації мас-спектрів у лазерному мас-аналізаторі у разі картографування поверхні композиційних матеріалів на основі тугоплавких сполук, який містить лазерну масспектрометрію, рентгеноспектральний мікроаналіз, рентгеноструктурний аналіз, інтерференційну мікроскопію. Обгрунтовано, що процес утворення плазми за лазерної дії на тугоплавкі матерали найбільш адекватно описується теорією розвиненого випаровування.

  Скачати повний текст

Удосконалено технологічні режими процесу прокатки порошкових матеріалів на металевій підкладці та конструктивні параметри механічного устаткування спеціалізованих прокатних станів. Розроблено детерміновані та імітаційні математичні моделі, що дозволяють розраховувати енергосилові параметри процесів ущільнення та калібрування прокатки порошкового матеріалу на металевій підкладці, а також прогнозувати вплив вихідних параметрів на основні показники якості готової металопродукції. Розроблено комп'ютерну систему розрахунку й автоматизованого проектування, яка дозволяє визначити раціональні режими прокатки порошкового матеріалу на металевій підложці як за умов забезпечення необхідної геометричної точності, рівня та ступеня стабільності щільності порошкового шару, так і у разі нерозшарування композиції.

  Скачати повний текст

За допомогою методу високотемпературної in-situ дифрактометрії досліджено фазові перетворення за високих температур у моно- та полікристалічних зразках різних класів сполук. Вивчено звичайні нестехіометричні карбідні та оксидні фази втілення з вакансіями в металоїдній та металічній підгратці та нанокристалічні порошки; надтверді фази нітриду бору, спечені в ударних хвилях; гідридоутворюючі сплави; інтерметаліди з квазікристалічною складовою. В інтервалі температур 293 - 1 273 К досліджено фазові перетворення за участю квазікристалічної фази у водорозпилених порошках <$Eroman {Al sub 63 Cu sub 25 Fe sub 12 }, легованих Se, Cr та сукупністю елементів TiCrSi. Встановлено, що наявність квазікристалів у зразках системи Al - Fe - Cr обумовлює утворення в них метастабільної фази <$Eroman {Al sub 6 Fe}>. Вивчено вплив структурного стану на водень-сорбційні властивості апроксимантної фази W(NiZrNi) та сплавів типу <$Eroman AB sub 2>.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичні та експериментальні дослідження вібраційного модуля на оболонках високого тиску для пресування виробів з порошкових пластичних матеріалів. Розроблено методики проектного розрахунку спеціального вібропресового обладнання та проведення експериментальних досліджень. Визначено закономірності впливу параметрів вібрацій на процес ущільнення і механічні характеристики металевих порошків. Запропоновано автоматизований вимірювальний комплекс для контролю процесів вібраційного ущільнення. Наведено практичні рекомендації щодо вибору оптимальних режимів та схем навантаження під час статичного одностороннього пресування. Експериментально доведено, що застосування просторової форми коливань значно впливає на механічні властивості виробів. Впроваджено методику проектного і конструктивного розрахунку параметрів вібраційних модулів на оболонках високого тиску.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробленню конструкції і науково-обгрунтованої методики проектного розрахунку конструктивних параметрів вібропреса з гідроімпульсним приводом для формоутворення способом багатокомпонентного віброударного навантаження заготовок складнофасонних і великогабаритних виробів із порошкових матеріалів з непластичними частками основи, на базі промислового зразка вібропреса ІВПМ. Для досягнення максимальних щільності і рівнощільності заготовок при задовільній якості поверхні до прес-форми прикладаються періодичні імпульси зовнішніх сил, параметри яких, число джерел, напрямок, і місце прикладання визначаються фізико-механічними і геометричними параметрами заготовок. При формоутворенні заготовок виробів типу "опорний ізолятор" з порошкового матеріалу С2 імпульсами зовнішних сил, що створюються двома виконавчими ланками на модернізованому вібропроцесі ІВПМ, досягнуто збільшення у порівнянні із звичайним способом віброударного пересування середньої щільності заготовок на 7-11, рівнощільності - на 10-14 при задовільній якості їх поверхні.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено вплив структурного стану спеченого порошкового вольфраму та заліза на комплекс механічних властивостей і механізм руйнування. Вивчено вплив пористості на міцнісні характеристики, деформаційне зміцнення, температуру холодноламкості та пластичності матеріалів від пористості. У рамках моделі Іоффе отримано рівняння, в якому виведено залежність температури холодноламкості від пористості. Методом Оже-спектроскопії вивчено сегрегаційні процеси у пористому залізі. Особливості механізму деформації і руйнування спеченого пористого заліза вивчено за допомогою методу скануючої електронної мікроскопії "in situ" шляхом розтягування зразків спеченого заліза та методу акустичної емісії з визначенням координат активного перерізу й одночасним записом кривої деформації. На прикладі спеченого порошкового вольфраму вивчено вплив пластичної деформації та термічної обробки на структуру та механічні властивості спечених ОЦК-металів. Досліджено вплив виду термомеханічної обробки (ротаційне кування, гвинтове і чотиривалкове прокатування) на пористість, текстуру, структуру, мехнічні властивості прутків. Розроблено уявлення про оптимальний структурний стан для вольфрамового дроту під час термомеханічної обробки та спосіб контролю структури в процесі виробництва вольфрамового дроту.

  Скачати повний текст

В дисертації вивчався зв'язок між структурними факторами (розміром зерна, чистотою, змістом оксиду берилію, текстурою та ін.) і фізико-механічними властивостями промислових і експериментальних сортів берилію, які одержані за допомогою сучасних порошкових технологій. Для опису процесу пресування берилієвих порошків методом гарячого ізотермічного пресування (ГІП) розроблена модель, яка дозволяє розраховувати густини кінцевого матеріалу та знаходити оптимальні параметри процесу пресування. Встановлені закономірності впливу структурних факторів і технологічних параметрів на фізико-механічні властивості берилію. Показано, що основними факторами, що визначають рівень фізико-механічних властивостей є висока чистота металу і структура, що характеризується рівноосною формою часток, ультрадрібним зерном (наявністю субзерен), рівномірним розподілом дисперсних часток оксиду берилію. Отримані результати вирішують важливу наукову проблему розробки фізичних основ формування високого рівня механічних властивостей: міцності, пластичності, опору руйнуванню та ізотропності нових берилієвих матеріалів.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності впливу режиму термоциклування на структуроформування дифузійного шару за умов хіміко-термічної обробки напиленого порошку заліза та спікання порошкових матеріалів. Аналітично встановлено взаємозв'язок формування товщини дифузійного шару з критичною концентрацією насичувального елементу, яка зумовлює фазове перетворення. З використанням характеристичних частот коливань атомів кристалічної гратки є можливим оцінювання енергії фазового переходу в системі з достатньою надійністю через приховану теплоту перетворення.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив швидкості та ступеня деформації на пластичну течію пористих тіл під час статичного і динамічного деформування. Показано вплив швидкості деформації на розмір і морфологію пористої структури, а також на щільність дислокацій у твердій фазі. Для якісного аналізу впливу швидкості деформації на пластичну течію пористих тіл розроблено мікромеханічну модель. Одержано залежності для пластичного коефіцієнта Пуассона і коефіцієнта бокового тиску. Показано, що пластичний коефіцієнт Пуассона є функцією не лише пористості, а також залежить від параметрів швидкісної чутливості пористих тіл. З метою одержання кількісної оцінки впливу швидкості деформації використано феноменологічний підхід. Для урахування впливу швидкості деформації запропоновано новий вид функцій пористості, які містять два нових матеріальних параметри, що є мірою чутливості пористого тіла до швидкості деформації. На основі запропонованої узагальненої феноменологічної моделі теорії пластичності з урахуванням швидкісної чутливості пористих тіл розроблено методику розрахунку робочих параметрів процесу деформування пористих заготовок у відкритих і закритих об'ємах, яку впроваджено на ТОВ "Ферит".

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено нові методи прогнозування та засоби впливу на швидкість гомогенізації порошкових композитів у разі взаємної дифузії та на фазовий склад у випадку реакційної дифузії. Досліджено початкові стадії реакційної дифузії у тонких плівках і мультишарах. Відзначено, що кінетика дифузійної гомогенізації на початковій стадії спікання порошкових систем і систем порошок - пластина описано в рамках моделі розділеної пари, яка, окрім середньої дисперсності, враховує відношення середніх розмірів порошинок різних сортів і різнофракційність порошків. Уточнено критерій пригнічення та росту фаз під час твердофазних реакцій у порошкових сумішах. Вперше встановлено критерій вибору режиму (місця появи проміжних фаз на вільних поверхнях порошинок), який визначено відношенням дифузійної проникності фаз і відношенням середніх розмірів порошинок. Виявлено, що першу стадію двостадійного росту проміжної фази під час твердофазової реакції у мультишарах і тонких плівках, яка характеризується ефективним показником Аврамі в інтервалі 1 - 2, описано в межах наступних моделей: стохастична модель латерального розростання, де випадковими є початковий розподіл центрів зародкоутворення та процес розростання; детерміністична модель розростання острівків шляхом дифузії на рухомій міжфазній границі. Удосконалено модель "кисневого насосу" для взаємної дифузії у тонких плівках з окисненням дифузанта на поверхні. Вперше запропоновано узагальнення моделі Фішера на випадок дифузії на межах зерен з розтіканням по поверхні та одночасним ростом плівки.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення волокнистих і волокнисто-шаруватих високотемпературних композиційних матеріалів, доцільності використання економнолегованого нікелевого сплаву та шаруватої ніобієво-титанової композиції як матриць, зміцнених вольфрамо-ренієвими волокнами, для виготовлення деталей ракетних двигунів. Встановлено, що за температур, які циклічно змінюються протягом декількох годин, доцільно використовувати менш сумісний з вольфрамо-ренієвими та більш міцний за підвищених температур сплав ЕК64, ніж термодинамічно більш сумісний з зазначеними волокнами, і менш міцний за підвищених температур сплав ВЖ98. Доведено, що в шаруватій ніобієво-титановій матриці найбільш ймовірною причиною знеміцнення вольфрамо-ренієвих волокон за умов термічної дії є дифузія вуглецю із матеріалу волокон до титанового прошарку. Розроблено рекомендації щодо усунення даного дефекту, визначено технологічні режими одержання композиційних матеріалів, які використано на підприємствах для виготовлення насадків радіаційного охолодження.

  Скачати повний текст

Рзв'язано конкретну наукову задачу, пов'язану з розробкою високоресурсного плазмотрона з метою обробки порошкових матеріалів і пошуку методів підвищення його працездатності та ефективності. Створено однокамерний лінійний плазмотрон з газовихревою стабілізацією дуги потужністю до 50 кВт, що містить порожнисті мідні електроди, всередині яких виконано поперечні (гвинтові) канавки, які сприяють розщепленню катодної та анодної дільниць дуг і розподілу струму за довжиною розрядного каналу. Доведно, що така конструкція дозволила збільшити ресурс роботи у порівнянні з відомими розробками напилювальних плазмотронів більш, ніж удвічі. Ресурс роботи плазмотрона й ефективність обробки порошкових матеріалів можуть бути значно підвищені за рахунок впливу на позитивний стовп дуги зовнішніх електричних збурень.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проведено енерготехнологічне дослідження виробництва залізного порошку з використанням методу диспергування та відновлення. Виконано аналітичні та експериментальні дослідження процесів використання кінетичної енергії струменів стисненого повітря за умов диспергування залізовуглецевого стопу, вивчено процеси масообміну за вуглецем у ході відпалу-декарбонізації. Розраховано тепловий баланс та визначено показники енергетичної ефективності вертикальної та тунельної печей карботермічного відновлення. Експериментально досліджено кінетику відновлення плоского дисперсного шару гематитового концентрату з індійської залізної руди "Blue Dust". За результатами проведених досліджень розроблено технологічні заходи щодо зниження питомих енергетичних витрат у ході виробництва залізного порошку. Модернізовано форсунку диспергування, запропоновано новий спосіб відпалу-декарбонізації розпиленого порошку-сирцю, модернізовано піч для цього процесу. Розроблено та впроваджено альтернативний карботермічному спосіб відновлення гематитового концентрату в атмосфері дисоційованого аміаку.

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні режими виготовлення виробів з порошку титану за результатами дослідження зміни міжчастинкових контактів шляхом комплексної оцінки фізико-механічних властивостей виробів. Проаналізовано процес ущільнення титанових зразків за умов холодного пресування. Вивчено механічні властивості пористих титанових зразків, отриманих методом холодного пресування. Розроблено методологію комплексної оцінки властивостей міжчастинкових контактів шляхом розрахунків коефіцієнтів якості електричного, механічного та фізичного контактів. Відпрацьовано технологію виготовлення титанових зразків методом імпульсного гарячого пресування (ІГП) в вакуумі. Вивчено процеси структуроутворення і формування електричного, механічного і фізичного контакту за умов ІГП. Проаналізовано вплив технологічних параметрів на структуру і властивості титанової стрічки, одержаної прокаткою титанового порошку.

  Скачати повний текст

Досліджено структуроутворення електропровідного композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору. Установлено, що за цього формується перехідна зона, яка забезпечує з'єднання між робочим шаром та підкладкою.

  Скачати повний текст