Структура и свойства многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из технически чистого титана ВТ1-0 и сплава ВТ23 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат технических наук Макарова, Евгения Борисовна

• Макарова, Евгения Борисовна
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Макарова, Евгения Борисовна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОВЫШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ (литературный обзор).

1.1. Титан и его механические свойства.

1.2. Классификация титана и титановых сплавов.

1.3. Области применение титана и его сплавов.

1.4. Способы упрочнения титана и сплавов на его основе.

1.4.1. Легирование титана.

1.4.2. Упрочнение титана и титановых сплавов методами термической обработки.

1.4.3. Особенности холодной пластической деформации титана.

1.4.4. Упрочнение титана методами интенсивной пластической деформации.

1.5. Получение слоистых композиционных материалов на основе титана методом сварки взрывом.

1.6. Выводы.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Материалы исследования.

2.2. Химический анализ исследуемых материалов.

2.3. Методы исследования структуры материалов.

2.3.1. Оптическая металлография.

2.3.2. Растровая электронная микроскопия и микрорентгено-спектральный анализ.

2.3.3. Просвечивающая электронная микроскопия.

2.3.4. Рентгеноструктурные исследования.

2.3.4.1. Исследование фазового состава образцов.

2.3.4.2. Исследование напряженного состояния образцов.

2.4. Оценка механических свойств.

2.4.1. Дюрометрические исследования.

2.4.2. Прочностные испытания.

2.4.3. Испытания на ударную вязкость.

2.4.4. Усталостные испытания.

2.4.5. Адгезионные испытания.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ КОСОМ СОУДАРЕНИИ ПЛАСТИН.

3.1. Постановка задач численного моделирования.

3.2. Константы материалов, используемые в расчетах.

3.3. Соударение двух титановых пластин.

3.4. Соударение пластин из титана и высокопрочного титанового сплава.

3.5. Соударение пластины из высокопрочного титанового сплава с титановой пластиной.

3.6. Выводы.

4. ФОРМИРОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИЙ «ВТ 1-0 - ВТ 1-0» МЕТОДОМ СВАРКИ ВЗРЫВОМ ТОНКОЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТИТАНА, НАХОДЯЩЕГОСЯ В РАЗЛИЧНОМ СТРУКТУРНОМ СОСТОЯНИИ. 8?

4.1. Анализ структурных превращений, происходящих при получении слоистого материала «ВТ 1-0 - ВТ 1-0» методом сварки взрывом.

4.1.1 Особенности строения многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом тонколистовых титановых заготовок.

4.1.1.1. Макроструктура слоистых композиционных материалов, полученных сваркой взрывом.

4.1.1.2. Микроструктура сваренных взрывом слоистых композиционных материалов.

4.1.1.3. Микротвердость сварных швов в многослойных материалах.

4.1.2. Электронно-микроскопические исследования сварных швов в слоистых материалах из технически чистого титана.

4.2. Определение остаточных напряжений в многослойных материалах, полученных сваркой взрывом.

4.3. Механические свойства слоистых композиционных материалов на основе технически чистого титана.

4.3.1. Прочность слоистых материалов, полученных методом сварки взрывом пластин титана ВТ1-0.

4.3.2. Ударная вязкость многослойных материалов «ВТ1-0-ВТ1-0».

4.3.3. Определение прочности соединения слоев в сварных пакетах «ВТ1-0 - ВТ1-0».

4.3.4. Усталостные испытания многослойных материалов из технически чистого титана.

4.4. Структура и свойства титана ВТ 1-0 после пластической деформации в холодном состоянии.

4.4.1. Структура и свойства трубчатых заготовок из технически чистого титана ВТ 1-0 после ротационной вытяжки.

4.4.2. Влияние температуры отжига на структуру и свойства титана ВТ 1-0 после ротационной вытяжки трубчатых заготовок.

4.5. Поверхностное упрочнение технически чистого титана высокопрочным индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой.

4.5.1. Электронно-микроскопические исследования слоистого композита, полученного сваркой взрывом поверхностно-упрочненных пластин.

4.6. Выводы.

5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА «ВТ1-0 -ВТ23», СФОРМИРОВАННОГО МЕТОДОМ СВАРКИ ВЗРЫВОМ.

5.1. Технологические параметры сварки взрывом пластин из титановых сплавов различного химического состава.

5.2. Структурные исследования слоистых композиционных материалов, полученных в процессе сварки взрывом.

5.2.1. Электронно-микроскопические исследования процесса локализации пластической деформации в композиционном материале, сваренном по угловой схеме.

5.2.2. Исследование строения многослойного материала «ВТ1-0 -ВТ23» методом просвечивающей электронной микроскопии.

5.3. Микротвердость сварных швов в композиции «ВТ 1-0 - ВТ23».

5.4. Механические свойства слоистых композитов «ВТ1 -0 - ВТ23».

5.4.1. Прочностные испытания семислойных композитов «ВТ1-0 -ВТ23».

5.4.2. Ударная вязкость слоистых композитов.

5.4.3. Усталостные испытания многослойных материалов «ВТ1-0 -ВТ23».

5.5. Выводы.

6. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1. Преимущества слоистых композиционных материалов «титан -титан» и «титан - титановый сплав» перед промышленными титановыми сплавами и композиционными материалами на основе титана.

6.2. Перспективы использования композиционных материалов в различных отраслях промышленности.

6.3. Использование результатов работы при реализации учебного процесса.

6.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и свойства многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из технически чистого титана ВТ1-0 и сплава ВТ23»

Развитие многих отраслей современного производства неразрывно связано с разработкой новых материалов, обладающих высоким комплексом механических свойств. При использовании традиционных технологических процессов далеко не во всех случаях удается получать материалы с требуемым уровнем показателей прочности, надежности и долговечности. В этой связи, как в отечественных, так и в зарубежных лабораториях ведутся исследования по созданию металлических материалов, композитов различного типа, материалов с покрытиями, наноструктурированных материалов, обладающих уровнем свойств, удовлетворяющим требованиям конструкторов, разрабатывающих новые виды изделий.

Один из эффективных путей получения высокопрочных материалов с измельченной зеренной и субзеренной структурой основан на их деформационном упрочнении. В последние годы разрабатываются методы интенсивной пластической деформации, позволяющие формировать нано- и субмикрокристаллическую структуру, обеспечивающую получение высокого комплекса механических свойств различных материалов конструкционного назначения. В основе этих подходов лежат технологии равноканального углового прессования и многократного всестороннего прессования. Важнейшим достоинством этих процессов является возможность двух- трехкратного повышения прочностных свойств. Однако в большинстве случаев одновременно с упрочнением отмечается существенное снижение пластичности обработанных материалов и других показателей, характеризующих надежность изготовленных из них конструкций.

Одна из проблем, характерных для обсуждаемых технологий, заключается в трудности обеспечения однородной нано- либо субмикрокристаллической структуры по всему объему деформируемого материала. Важный недостаток, ограничивающий широкое распространение развиваемых в настоящее время методов интенсивной пластической деформации, связан с их низкой производительностью.

Альтернативой процессам, основанным на интенсивной пластической деформации, могут служить технологии формирования слоистых металлических композиционных материалов, основанные на сварке взрывом тонколистовых заготовок, а также заготовок с предварительно созданной нано-, субмикро-или микрокристаллической структурой. Сварка взрывом широко используется как промышленный способ получения биметаллических материалов. Наиболее весомые результаты достигнуты при использовании взрывных технологий для плакирования заготовок из углеродистых сталей пластинами из аустенитных хромоникелевых сталей.

Примеров использования сварки взрывом для получения многослойных композиционных материалов мало. Специалистами Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН и Новосибирского государственного технического университета разработаны процессы получения слоистых пакетов на базе низкоуглеродистой стали 20 с количеством слоев, превышающим 20. Изучены структура и свойства композитов, полученных путем сварки множества чередующихся пластин из сталей 20 и 12Х18Н10Т. Выполнены эксперименты по сварке взрывом и последующей термической обработке многослойных материалов типа «сталь 20 - сталь 5ХВ2С». Анализ полученных результатов свидетельствует о высокой эффективности технологии формирования многослойных материалов, о возможности одновременного повышения комплекса их прочностных свойств и показателей надежности. Результаты выполненных ранее работ позволяют сделать вывод о том, что целесообразна разработка новых композиционных материалов на базе титана и его сплавов.

Сплавы на основе титана обладают уникальными свойствами, такими как малый удельный вес, высокие прочностные свойства, высокая коррозионная стойкость, биосовместимость. Однако нелегированный титан имеет низкие прочностные характеристики, что затрудняет его использование в качестве конструкционного материала. По этой причине специалисты, занятые разработкой изделий биомедицинского назначения, пытаются решить задачу получения прочных конструкционных материалов на основе титана, которые являются нетоксичными для человеческого организма. Легирование, термическая обработка и интенсивная пластическая деформация являются основными технологическими процессами упрочнения титана и его сплавов. Легирующие элементы резко увеличивает показатели прочности и надежности титана. В то же время большинство легирующих элементов, присутствующих в титановых сплавах, являются токсичными для человеческого организма. По этой причине многие сплавы на основе титана не могут быть использованы в медицине. Термическая обработка титана не обеспечивает высокий комплекс его прочностных свойств. Интенсивной пластической деформацией можно повысить прочность титана и титановых сплавов до значений выше 800 МПа, но при этом резко снижаются показатели пластичности материалов.

Анализ литературных данных и результатов исследований, полученных сотрудниками Института гидродинамики СО РАН, Волгоградского государственного технического университета и Новосибирского государственного технического университета, свидетельствует о возможности существенного повышения комплекса свойств сплавов на основе титана путем создания из них композиций слоистого типа. Предполагается, что материалы такого типа могут эффективно применяться в самолето-, ракето-, автомобиле-, судостроении, химическом машиностроении, медицине.

Важнейшими достоинствами сварки взрывом являются простота подготовки заготовок, возможность получения пакетов больших размеров, отсутствие сложного технологического оборудования, возможность соединения разнородных материалов, плохо свариваемых при использовании термических методов сварки.

Характерной особенностью титана и его сплавов является активное насыщение газами, в первую очередь кислородом, при нагреве материалов, особенно до плавления. При использовании сварки взрывом эта проблема не актуальна. С высоким качеством могут быть соединены пластины титана без какой-либо дополнительной подготовки, что объясняется благоприятным воздействием кумулятивной среды и кумулятивной пелены, эффективно устраняющей загрязнения с поверхностных слоев заготовок. Важным обстоятельством, характеризующим сварку взрывом, является то, что при реализации этого процесса в интенсивно деформируемом материале может быть сформирована структура, оказывающая благоприятное влияние на его прочностные свойства и показатели надежности.

Комплекс механических свойств сваренных взрывом многослойных пакетов в значительной степени определяется структурным состоянием исходных заготовок. Проведенный анализ показал, что предварительное поверхностное и объемное упрочнение титановых заготовок, используемых для сварки взрывом, может быть обеспечено путем формирования нано- и субмикрокристаллической структуры. Получение такой структуры возможно при использовании технологии интенсивной пластической деформации поверхностных слоев листовых заготовок высокопрочным индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой, а также технологии ротационной вытяжки трубчатых заготовок. Применение этих технологических процессов в сочетании с последующей сваркой взрывом позволяет в итоге получить структуру, обеспечивающую возможность одновременного повышения прочностных свойств и показателей надежности композиционных материалов.

В качестве метода, обеспечивающего формирование многослойных материалов, в работе использовали сварку взрывом пластин технически чистого титана и титанового сплава ВТ23. Сочетание методов интенсивной пластической деформации и сварки взрывом представляет собой перспективный подход к проблеме формирования слоистых композиционных материалов с повышенным комплексом механических свойств. Работа посвящена реализации этого подхода, изучению структуры и механических свойств, формируемых на различных стадиях анализируемых технологических процессов.

Цель диссертационной работы: повышение комплекса свойств многослойных композиций из технически чистого титана и титанового сплава ВТ23, сформированных сваркой взрывом и изучение процессов структурных преобразований, происходящих при динамическом взаимодействии тонколистовых титановых заготовок.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выявление эффективности объемного упрочнения технически чистого титана посредством ротационной вытяжки трубчатых заготовок и поверхностного упрочнения высокопрочным индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой, как методов предварительной подготовки заготовок для сварки взрывом.

2. Изучение процессов локализации пластического течения в титане и двухфазном (а+Р) титановом сплаве ВТ23 при реализации высокоскоростного нагружения.

3. Исследование особенностей структуры и механических свойств многослойных материалов типа «ВТ1-0 - ВТ1-0» и «ВТ1-0 - ВТ23», полученных методом сварки взрывом тонколистовых заготовок.

4. Исследования особенностей статического, динамического и усталостного разрушения многослойных композиций «ВТ 1-0 - ВТ 1-0» и «ВТ 1-0 -ВТ23».

На защиту выносятся

1. Результаты структурных исследований зон сопряжения пластин технически чистого титана и сплава ВТ23, сформированных в процессе сварки взрывом.

2. Результаты исследования структуры и свойств технически чистого титана ВТ 1-0 после ротационной вытяжки трубчатых заготовок и после обработки плоских заготовок высокопрочным индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой.

3. Результаты изучения поведения многослойных материалов из титана ВТ 1-0 и титанового сплава ВТ23 в условиях статического, динамического и циклического нагружения.

4. Результаты математического моделирования процессов деформации и нагрева пластин в слоистых композиционных материалах типа «ВТ1-0 - ВТ1-0» и типа «ВТ 1-0 - ВТ23» в процессе высокоскоростного нагружения.

Научная новизна

1. Для сварки взрывом многослойных пакетов из технически чистого титана предложено применять несимметричную угловую схему, способствующую образованию рациональной структуры материала. Показано, что формирование 12-слойного материала «ВТ1-0 - ВТ1-0» с использованием симметричной параллельной схемы сопровождается появлением повышенного количества полос локализованного течения. Наиболее высокой склонностью к образованию полос обладают две центральные пластины титана, что обусловлено удвоением выделяемой энергии при их контакте по отношению к другим парам взаимодействующих заготовок.

2. Установлено, что формирование эффективной структуры семислойного композита «ВТ1-0 - ВТ23» обеспечивает параллельная симметричная схема сварки взрывом. Предел прочности и ударная вязкость семислойного материала, полученного по параллельной симметричной схеме сварки взрывом, на 30 % и 40 % выше по сравнению с композитом, сваренным по угловой симметричной схеме.

3. Установлено, что сохранение в титановых заготовках нано- и субмикрокристаллической структуры, предварительно созданной по технологии обработки высокопрочным индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой, возможно лишь на глубине, превышающей 200 мкм. В качестве заготовок для сварки взрывом предложено использовать пластины титана, полученные из трубчатых заготовок после холодной ротационной вытяжки со степенью обжатия 50 % и отжига в течение 1 часа при 400. .450 °С.

4. Показано, что последовательность развития процессов пластического течения в технически чистом титане и сплаве ВТ23 может быть воспроизведена на основании анализа формы полос локализованного сдвига, возникших при сварке взрывом. Сдвиг, происходящий на позднем этапе, искажает форму полос, возникших ранее. В пределах сварных швов волнообразной формы наблюдаются системы криволинейных полос сдвига Искажение всех полос сдвига, образующих сетку, свидетельствует о том, что этап их формирования предшествовал возникновению волн.

5. Для изучения процессов пластического течения, имеющих место при сварке взрывом, предложено использовать титановый сплав ВТ23 с двухфазной (a+ß) структурой. Показано, что изменение формы зерен а- и ß-фазы является надежным критерием, характеризующим особенности деформации материала. Наличие или отсутствие этих зерен в полосах локализованной пластической деформации свидетельствует об уровне нагрева материала и развитии в его локальных микрообъемах фазовых превращений.

6. Доказано, что при сварке взрывом тонколистовых заготовок с получением многослойных материалов типа «ВТ1-0 - ВТ1-0» следует избегать безволновых режимов, приводящих к образованию сплошных прослоек жидкого металла. Образующиеся на их месте сварные швы являются особо хрупкими. В центре сплошных прослоек, возникших при кристаллизации расплава, обнаружено присутствие узких зон, отчетливо выявляемых методами химического травления. Показано, что механизм их образования связан с направленной кристаллизацией расплава титана одновременно с двух сторон при отводе тепла в холодные пластины. Повышенное содержание дефектов, характерное для зоны сопряжения растущих навстречу друг другу кристаллов, может являться причиной охрупчивания материала сварного шва.

Практическая значимость и реализация результатов работы

1. Экспериментально установлено, что многослойные материалы на основе титана ВТ1-0 и сплава ВТ23, полученные методом сварки взрывом, обладают высоким комплексом механических свойств и могут использоваться в качестве изделий ответственного назначения.

2. На основании проведенных исследований разработаны практические рекомендации по измельчению структуры и повышению комплекса механических свойств технически чистого титана с использованием пластической деформации в холодном состоянии по технологии ротационной вытяжки и ультразвуковой обработки.

3. По результатам структурных исследований и механических испытаний материалов на основе титана разработаны рекомендации по улучшению качества многослойных композиций, изготовленных по технологии сварки взрывом.

4. Результаты проведенных исследований применяются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности «Материаловедение в машиностроении», а также бакалавров и магистрантов по направлению «Материаловедение и технологии материалов» в Новосибирском государственном техническом университете.

5. Результаты исследований, полученных при выполнении диссертационной работы, отмечены медалями специализированных международных промышленных выставок «Машиностроение. Металлобработка. Сварка. Металлургия» (1ТЕ Сибирская ярмарка, 2010 и 2011 гг.).

Достоверность результатов

Достоверность результатов диссертационной работы обеспечивалась применением современных методов изучения структуры и механических свойств многослойных материалов, использованием методов статистической обработки экспериментальных результатов, применением взаимодополняющих методов изучения структуры и механических свойств материалов, сопоставлением результатов физических исследований с данными, полученными в ходе математического моделирования.

Личный вклад автора состоял в формулировании задач, проведении структурных исследований и механических испытаний материалов, проведении математических расчётов, анализе и обобщении экспериментальных данных, поставлении результатов проведенных исследований с имеющимися в литературе данными, формулировании выводов по работе.

Апробация работы

Основные результаты и положения диссертационной работы докладывались на всероссийской молодежной конференции «Проведение научных исследований в области индустрии наносистем и материалов», г. Белгород, 2009 г.; международной конференции «Нанофизика и наноэлектроника. Мезоскопиче-ские структуры в фундаментальных и прикладных исследованиях», г. Новосибирск, 2010 г.; всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», г. Новосибирск 2010 г.; 8 всероссийской научно-технической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе», г. Новосибирск, 2010 г.; уральских школах металловедов - термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», г. Екатеринбург, 2010 и 2011 г.; V международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука, инновации», г. Кемерово, 2010 г.; всероссийских научно-технических конференциях «Наука. Промышленность. Оборона», г. Новосибирск, 2010 и 2011 гг.; международных научно-практических конференциях «Современные техника и технологии», г. Томск, 2010 и 2011 гг.; 9 всероссийской научно-технической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе», г. Новосибирск, 2011 г.; международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов, г. Томск, 2011 г.; IV всероссийской конференции по наноматериа-лам, Москва, 2011 г.; всероссийской молодежной конференции «Машиностроение - традиции и инновации», Томск, 2011 г.; IV международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов», Москва, 2011 г.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликованы 16 печатных научных работ, из них: 8 статей в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК, 8 - в сборниках научных трудов международных и всероссийских конференций.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, заключения и приложения. Основной текст работы изложен на 241 страницах и включает 107 рисунков, 18 таблиц, список литературы из 170 наименований.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Макарова, Евгения Борисовна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Сварка взрывом пластин титана ВТ1-0 и титанового сплава ВТ23 характеризуется особенностями, обусловленными низким коэффициентом теплопроводности материалов. При высокоскоростном нагружении происходит быстрый нагрев локальных участков деформируемого материала и замедленный отвод тепла. Наличие термически разупрочненных зон является причиной локализации пластического течения и неэффективного исчерпания запаса пластических свойств титановых сплавов.

2. При сварке многослойных пакетов из технически чистого титана наиболее рациональной является несимметричная схема сварки, обеспечивающая получение менее дефектного материала. Формирование 12-слойного материала «ВТ 1-0 - ВТ 1-0» с использованием симметричной угловой схемы сварки взрывом сопровождается образованием повышенного количества полос локализованного течения. Наиболее высокой склонностью к образованию полос обладают две центральные пластины титана, что обусловлено удвоением выделяемой энергии при их контакте (по отношению к другим парам взаимодействующих пластин). Для швов, формируемых при сварке центральных пластин, характерны волнообразная форма и наиболее высокие значения амплитуды и длины волн.

3. Использование параллельной симметричной схемы сварки взрывом позволяет сформировать многослойный композит «ВТ1-0 - ВТ23» с меньшим количеством полос локализованного течения по сравнению с угловой симметричной схемой сварки. Предел прочности и ударная вязкость семислойного материала, полученного по параллельной симметричной схеме сварки взрывом, на 30 % и 40 % выше по сравнению с композитом, сваренным по угловой симметричной схеме. В условиях малоцикловой усталости долговечность композиции, полученной по параллельной симметричной схеме сварки взрывом, почти на порядок превышает долговечность отожженного сплава ВТ23. Полученные результаты объясняются благоприятным влиянием межслойных границ, при прохождении которых происходит смена траектории и торможение усталостных трещин. Неравномерность развития трещин особо проявляется на сварных швах с большой амплитудой.

4. Сварка взрывом сопровождается высокоскоростным нагревом поверхностных слоев титановых пластин на глубину ~ 200.300 мкм. В пределах этого слоя происходит кардинальное преобразование исходной структуры и формируется зеренно-субзеренная структура с размерами структурных элементов, равными 200.500 нм. Сохранение в титановых заготовках нано- и субмикрокристаллической структуры, предварительно созданной по технологии обработки высокопрочным индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой, возможно лишь на глубине, превышающей зону высокотемпературного нагрева титана. Более рационально применение в качестве заготовок для сварки взрывом пластин титана, полученных из трубчатых заготовок после холодной ротационной вытяжки со степенью обжатия 50 % и отжига в течение 1 часа при 400.450 °С.

5. Испытания на ударный изгиб композита, сформированного по несимметричной схеме сварки взрывом, свидетельствуют о явной зависимости ударной вязкости от ориентации надреза относительно сваренных пластин. При нагружении 16-слойных образцов силой, ориентированной перпендикулярно плоскости сопряжения слоев, зафиксирован уровень ударной вязкости (190

2 2 Дж/см ), соответствующий исходному титану (185 Дж/см ). При этом предел прочности сварного композита на 33 % выше по сравнению с исходным титаном ВТ1-0. Существенное снижение показателей ударной вязкости при испытании 12-слойного композита, сформированного по симметричной угловой схеме, обусловлено формированием множества протяженных полос локализованного пластического течения.

6. В результате деформационного упрочнения и фазовых превращений, имеющих место при сварке взрывом, микротвердость титана ВТ 1-0 и сплава ВТ23 возрастает. Средний уровень микротвердости упрочненных пластин титана ВТ1-0 и ВТ23 составляет 2550 МПа и 3900 МПа, соответственно. В зоне сильнодеформированных зерен титана ВТ1-0 и сплава ВТ23 значения микротвердости достигают 3000 МПа и 4500 МПа, соответственно. Максимальное значение микротвердости наблюдается в вихревых зонах сварного шва и составляет 6300 МПа.

7. Анализ формы полос сдвига позволяет воспроизвести последовательность развития процессов пластического течения материалов во времени. Полосы, сформировавшиеся на позднем этапе, искажают форму полос, возникших ранее. Искажение всех полос сдвига, образующих сетку и расположенных в пределах сварных швов волнообразной формы, свидетельствует о том, что этап формирования полос предшествовал возникновению волн. Наибольшее число дефектов наблюдается в титановом сплаве ВТ23 в непосредственной близости от сварных швов в окрестностях гребней и впадин волн. В процесс интенсивной пластической деформации вовлечено менее 5 % объема пластин. Самые протяженные полосы локализованного сдвига, расположенные под углом 30° к плоскости сопряжения пластин, зафиксированы в центральной части семи-слойного композиционного материала.

8. Титановый сплав ВТ23 с двухфазной (а+Р) структурой является эффективным модельным материалом для изучения процессов пластического течения, имеющих место при сварке взрывом. Изменение формы зерен а- и (3-фазы является надежным критерием, характеризующим степень деформации материала. Наличие или отсутствие этих зерен в полосах локализованной пластической деформации свидетельствует об уровне нагрева материала и развитии в его локальных микрообъемах фазовых превращений.

9. При сварке взрывом тонколистовых заготовок с получением многослойных материалов типа «ВТ 1-0 - ВТ 1-0» следует избегать безволновых режимов, приводящих к образованию сплошных прослоек жидкого металла. Образующиеся на их месте сварные швы являются особо хрупкими. В центре сплошных прослоек, возникших при кристаллизации расплава, формируются узкие зоны, отчетливо выявляемые методами химического травления. Механизм их образования связан с направленной кристаллизацией расплава титана одновременное двух сторон при отводе тепла в холодные пластины. Повышенное содержание дефектов, характерное для зоны сопряжения растущих навстречу друг другу кристаллов, может являться причиной охрупчивания материала сварного шва. Данные рентгеноспектрального анализа свидетельствуют о повышенном содержании кислорода в зонах расплава.

10. Вихревые зоны, формируемые вблизи вершин и впадин волн сварных швов, преимущественно имеют литую структуру с характерным столбчатым строением кристаллитов, ориентированных в направлении отвода тепла. Образование структурных построений последнего типа свидетельствует о высокой температуре нагрева титана и сплава ВТ23 в сварных швах. Локальный характер нагрева околошовных зон до температур выше температуры полиморфного превращения и высокая скорость охлаждения микрообъемов за счет теплоотво-да в холодный материал способствуют реализации мартенситного превращения и образованию в этих микрообъемах структуры а'-мартенсита.

11. Для обеспечения повышенных прочностных свойств и биосовместимости при изготовлении изделий медицинского назначения (имплантатов и протезов), длительное время находящихся в контакте с живой тканью, целесообразно применение слоистых композиционных материалов с плакирующими слоями из пластичного чистого титана и центральным слоем из прочного титанового сплава, соединенными между собой сваркой взрывом по параллельной симметричной схеме. Реализация такой схемы исключает высокоскоростной перегиб центрального слоя, обладающего пониженной пластичностью и снижает вероятность образования полос адиабатического сдвига, оказывающих ох-рупчивающее воздействие на материал.

12. Результаты диссертационной работы используются при реализации учебного процесса по направлению «Материаловедение и технология материалов» и специальности «Материаловедение в машиностроении» в качестве составных частей курсов «Материаловедение», «Технология материалов и покрытий», «Технологические основы производства порошковых материалов и изделий». Материалы, полученные при выполнении диссертационной работы, отмечены серебряной медалью международной промышленной выставки «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Металлургия - 2010 г.» и золотой медалью международной промышленной выставки «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Металлургия - 2011 г.».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Макарова, Евгения Борисовна, 2012 год

1. Титановые сплавы. Металловедение титана и его сплавов / С. П. Белов, М. Я. Брун, С. Г. Глазунов, Б. А. Колачева. М. : Металлургия, 1992. 352 с.

2. Муравьев В. И., Бахматов П. В., Долотов Б. И. Обеспечение надежности конструкций из титановых сплавов. М. : Эком, 2009. 752 с.

3. Колачев Б. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М. : МИСИС, 2001. 416 с.

4. Арзамасов Б. Н., Макарова В. И., Мухин Г. Г. Материаловедение : учеб. для вузов. 5-е изд., стер. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. 648 с.

5. Гордиенко А. И., Шипко А. А. Структурные и фазовые превращения в титановых сплавах при быстром нагреве. Минск : Наука и техника, 1983. 336 с.

6. Металлы и сплавы : справочник / В. К. Афонин, Б. С. Ермакова, Е. Л. Лебедев, Е. И. Пряхин и др. СПб. : Профессионал : Мир и Семья, 2006. 1090 с.

7. Колачев Б. А. Физическое металловедение титана. М. : Металлургия, 1976. 184 с.

8. Зубков Л. Б. Космический металл: все о титане. М. : Наука, 1987. 128с.

9. Лазарев Э. М., Корнилова 3. М., Федорчук Н. М. Окисление титановых сплавов. М. : Наука, 1985. 140 с.

10. Колачев Б. А., Габидуллин Р. М., Пигузов Ю. В. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов. М. : Металлургия, 1980. 280 с.

11. Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов / Н. Ф. Анош-кин, Г. А. Бочвар, В. А. Ливанов, И. С. Полькин, В. Н. Моисеев. М. : Металлургия, 1980. 464 с.

12. Чечулин Б. Б. Титановые сплавы в машиностроении. Л. : Машиностроение, 1977. 248 с.

13. Абковиц С., Бурке Дж., Хильц Р. Титан в промышленности. М. : Обо-ронгиз, 1957. 145 с.

14. Liitjering G., Williams J. C. Titanium (Engineering Materials and Processes). Berlin : Springer, 2007. 442 p.

15. Biomedical applications of titanium and its alloys / C. N. Elias, J. H. C. Lima, R. Valiev, M. A. Meyers // Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. 2008. Vol. 60, № 3. P. 46-49.

16. Souto R. M., Burstein G. T. A preliminary investigation into the microscopic depassivation of passive titanium implant materials in vitro // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 1996. Vol. 7, № 6. P. 337-343.

17. Characterization of surface oxide films on titanium and bioactivity / B. Feng, J. Y. Chen, S. K. Qi, L. He, J. Z. Zhao, X. D. Zhang II Journal of Material Science: Materials in Medicine. 2002. Vol. 13, № 5. P. 457-464.

18. Practice of intramedullary locked nails: new developments in techniques and applications / K. Leung, G. Taglang, R. Schnettler, V. Alt, H. Haarman, H. Seidel, I Kempf. Berlin : Springer, 2006. 320p.

19. Колобов Ю. P. Технологии формирования структуры и свойств титановых сплавов для медицинских имплантатов с биоактивными покрытиями // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4, № 11-12. С. 69-81.

20. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. М. : Машиностроение, 1964. 493 с.

21. Тушинский Л. И. Структурная теория конструктивной прочности материалов. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2004. 400 с.

22. Бернштейн М. Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. М. : Металлургия, 1968. Т. 2. 570 с.

23. Глазунов С. Г. Жаропрочные сплавы на основе титана. М. : Оборон-гиз, 1958. 77 с.

24. Моисеев В. Н. Основные предпосылки создания высокопрочных титановых сплавов с a+p-структурой путем легирования и термической обработки // Металловедение титана. М. : Наука, 1964. С. 147-150.

25. Меркулова Г. А. Металловедение и термическая обработка цветных сплавов : учеб. пособие. Красноярск, 2008. 312 с.

26. Вульф Б. К. Термическая обработка титановых сплавов. М. : Металлургия, 1969. 374 с.

27. Предводителев А. А., Троицкий О. А. Дислокации и точечные дефекты в гексагональных металлах. М. : Атомиздат, 1973. 200 с.

28. Orava R. N., Stone G., Conrad H. The effects of temperature and strain rate on the yield and flow stresses of a-Titanium // Transactions Quarterly. 1966. Vol. 59, №2. P. 171-184.

29. Paton N. E., Backofen W A. Plastic deformation of titanium at elevated temperatures // Metallurgical and Materials Transactions. B. 1970. Vol. 1, № 10. P. 2839-2847.

30. Полухин П. И., Горелик С. С., Воронцов В. К. Физические основы пластической деформации. М. : Металлургия, 1982. 584 с.

31. Бриджмен П. У. Исследования больших пластических деформаций и разрыва. Влияние высокого гидростатического давления на механические свойства. М. : Либроком, 2010. 446 с.

32. Валиев Р. 3., Александров И. В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М. : Логос, 2000. 272 с.

33. Пластическая обработка металлов простым сдвигом / В. М. Сегал, В. И. Резников, А. Е. Дробышевский, В. И. Копылов // Изв. АН СССР. Металлы. 1981. № 1. С. 115-123.

34. Будилов И. Н., Лукащук Ю. В. Анализ деформированного состояния заготовок из титана при равноканальном угловом прессовании и влияние многопроходное™ // Вестн. Уфим. гос. авиац. техн. ун-та. 2006. Т. 8, № 5. С. 7-10.

35. Валиев Р. 3. Развитие равноканального углового прессования для получения ультрамелкозернистых металлов и сплавов // Металлы. 2004. № 1. С. 15-22.

36. Объемные наноструктурные материалы и сплавы с уникальными механическими свойствами для перспективных применений / Р. 3. Валиев, Д. В. Гундеров, М. Ю. Мурашкин, И. П. Семенова // Вестн. Уфим. гос. авиац. техн. ун-та. 2006. Т. 7, № 3. С. 23-34.

37. Особенности локализации деформации и механического поведения титана ВТ1-0 в различных структурных состояниях / А. В. Панин, В. Е. Панин, Ю. И. Почивалов и др. // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5, № 4. С. 73-84.

38. Влияние состояния поверхности субмикрокристаллических титана и а-железа на их деформацию и механические свойства / А. В. Панин, В. Е. Панин, И. П. Чернов и др. // Физическая мезомеханика. 2001. Т. 4, № 6. С. 87-94.

39. Александров И. В., Ситдиков В. Д., Бонарски Я. Т. Эволюция кристаллографической текстуры в технически чистом титане, подвергнутом равно-канально-угловому прессованию // Вестн. Уфим. гос. авиац. техн. ун-та. 2009. Т. 12, №2. С. 76-82.

40. Структура и деформационное поведение субмикрокристаллического титана при ползучести / Г. П. Грабовецкая, JI. В. Чернова, Ю. Р. Колобов, Н. В. Гирсова // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5, № 6. С. 87-94.

41. Деформационное поведение и локализация пластической деформации на мезо- и макромасштабном уровнях в субмикрокристаллическом титане / Е. Ф. Дударев, Г. П. Бакач, Г. П. Грабовецкая и др. // Физическая мезомеханика. 2001. Т. 4, № 1.С. 97-104.

42. Деформационное поведение и разрушение субмикрокристаллического титана при циклическом нагружении / О. А. Кашин, Е. Ф. Дударев, Ю. Р. Колобов и др. // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Серия «Физ.-мат. науки». 2004. Вып. 27. С. 130-134.

43. Москаленко В. А., Смирнов А. Р. Нанокристаллический титан, полученный криомеханическим методом: микроструктура и механические свойства // Физика низких температур. 2009. Т. 35, № 4. С. 1160-1164.

44. Исследование наноструктуры титана, деформированного при низких температурах / И. С. Брауде, Н. Н. Гальцов, В. А. Москаленко, А. Р. Смирнов // Физика низких температур. 2011. Т. 37, № 12. С. 1307-1314.

45. Микромеханические свойства нанокристаллического титана, полученного криопрокаткой / JI. С. Фоменко, А. В. Русакова, С. В. Лубенец, В. А. Москаленко // Физика низких температур. 2010. Т. 36, № 7. С. 809-818.

46. Microstructure and microtexture of highly cold-rolled commercially pure titanium / N. Bozzolo, N. Dewobroto, H. R. Wenk, F. Wagner // Journal of Materials Science. 2007. Vol. 42, № 7. P. 2405-2416.

47. Microstructure evolution and nanogram formation during shear localization in cold-rolled titanium / D. K. Yang, P. Cizek, P. D. Hodgson, С. E. Wen // Acta Materialia. 2010. Vol. 58, iss. 13. P. 4536-4548.

48. Наноструктурный титан биомедицинского назначения / Ю. П. Шарке-ев, А. Д. Братчиков, Ю. Р. Колобов, А. Ю. Ерошенко, Е. В. Легостаева // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7, № S 2. С. 107-110.

49. Структура и механические свойства наноструктурного титана после дорекристаллизационных отжигов / Ю. П. Шаркеев, А. Ю. Ерошенко, А. Д. Братчиков и др. // Физическая мезомеханика. 2005. Т. 8, № S. С. 91-94.

50. Закономерности формирования субмикрокристаллических структур в титане, подвергнутом пластическому деформированию по различным схемам / Ю. П. Шаркеев, В. А. Кукареко, А. Ю. Ерошенко и др. // Физическая мезомеханика. 2006. Т. 9, № S. С. 129-132.

51. Цвиккер У. Титан и его сплавы. М. : Металлургия, 1979. 512 с.

52. Батаева 3. Б. Повышение конструктивной прочности низкоуглеродистых сталей путем формирования анизотропной гетерофазной структуры в условиях горячей и холодной пластической деформации : дис. . канд. техн. наук : 05.16.01 / Новосибирск, 2003. 206 с.

53. Батаев И. А. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из низкоуглеродистой стали : дис. . канд. техн. наук : 05.16.09 / Новосибирск, 2010. 231 с.

54. Обработка металлов взрывом / А. В. Крупин, В. Я. Соловьев, Г. С. Попов, М. Р. Кръстев. М. : Металлургия, 1991. 496 с.

55. Захаренко И. Д. Сварка металлов взрывом. Минск : Наука и техника, 1990. 205 с.

56. Дерибас А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом. Новосибирск : Наука, 1980. 221 с.

57. Конон Ю. А., Первухин Л. Б., Чудновский А. Д. Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 1987. 216 с.

58. Кудинов В. М., Коротеев А. Я. Сварка взрывом в металлургии. М. : Металлургия, 1978. 168 с.

59. Мейерса М. А. Ударные волны и явления высокоскоростной деформации металлов : пер. с англ. / под ред.: М. А. Мейерса, Л. Е. Мура. М. : Металлургия, 1984. 512 с.

60. Рябкин Д. М., Рябов В. Р., Гуревич С. М. Сварка разнородных металлов. Киев : Техшка, 1975. 208 с.

61. Трыков Ю. П., Шморгун В. Г., Гуревич Л. М. Титан-сталь: от биметалла до интерметаллидных композитов // Изв. Волгоград, гос. техн. ун-та. 2008. № 2. С. 5-14.

62. Формирование структуры в многослойных соединениях титана со сталями с различным содержанием углерода после высокотемпературных нагревов/ В. Г. Шморгун, Ю. П. Трыков, Д. Ю. Донцов, О. В. Слаутин // Изв. Волгоград. гос. техн. ун-та. 2009. № 3. С. 23-26.

63. Основные закономерности температурно-временных условий обработки сваренных взрывом титано-стальных биметаллов/ В. И. Лысак, Н. Н. Казак, Ю. П. Трыков, В. Н. Корнеев // Применение энергии взрыва в сварочной технике. Киев, 1985. С. 129-133.

64. Плакирование стали взрывом /А. С. Гельман, А. Д. Чудновский, Б. Д. Цемахович, И. Л. Харина. М. : Машиностроение, 1978. 191 с.

65. Седых В. С. Изменение структуры и свойств сваренного взрывом композиционного материала титан-сталь под действием нагревов // Сваркавзрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. трудов. Волгоград, 1995. С. 46-63.

66. Седых В. С., Казак Н. Н. Сварка взрывом и свойства сварных соединений. М. : Машиностроение, 1971. 70 с.

67. Лысак В. И., Кузьмин С. В. Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005. 544 с.

68. Деформация металлов взрывом / А. В. Крупин, В. Я. Соловтев, Н. И. Шевтель, А. Г. Кобелев. М. : Металлургия, 1976. 416 с.

69. Казак Н. Н. О микронеоднородности соединения при сварке взрывом : дис. . канд. техн. наук / Волгоград, политех, институт. Волгоград, 1968. 278 с.

70. Трыков Ю. П., Ярошенко А. П., Слаутин О. В. Структура и свойства композита титан-сталь с интерметаллидными слоями // Изв. Волгоград, гос. техн. ун-та. 2007. № 5. С. 31-33.

71. Akbari Mousav S. A. A., Al-Hassani S. Т. S., Atkins A. G. Bond strength of explosively welded specimens // Materials & Design. 2008. Vol. 29, iss. 7. P. 13341352.

72. Akbari Mousav S. A. A., Farhadi Sartangi P. Effect of post-weld heat treatment on the interface microstructure of explosively welded titanium-stainless stee composite // Materials Science and Engineering. A. 2008. Vol. 494, № 1-2. P. 329-336.

73. Akbari Mousav S. A. A., Farhadi Sartangi P. Experimental investigation of explosive welding of ср-titanium/AISI 304 stainless steel // Materials Design. 2009. Vol. 30, iss. 3. P. 459-468.

74. Ghosh M., Chatterjее S. Characterization of transition joints of commercially pure titanium to 304 stainless steel // Materials Characterization. 2002. Vol. 48, iss. 5. P. 393-399.

75. Corrosion and microstructural aspects of dissimilar joints of titanium and type 304L stainless steel / U. Kamachi Mudali, В. M. Ananda Rao, K. Shanmugam, R. Natarajan, B. Raj // Journal of Nuclear Materials. 2003. Vol. 321, iss. 1. P. 40^18.

76. Hierarchical microstructure of explosive joints: Example of titanium to steel cladding / J. Songa, A. Kostka, M. Veehmayer, D. Raabe // Materials Science and Engineering. A. 2011. Vol. 528. P. 2641-2647.

77. Влияние состава атмосферы на образование соединения титана со сталью при сварке взрывом / О. JI. Первухина, А. А. Бердыченко, JI. Б. Первухин, Д. В. Олейников// Изв. Волгоград, гос. техн. ун-та. 2006. № 9. С. 51-54.

78. Бердыченко А. А., Первухин JI. Б Теоретические основы технологии сварки взрывом в среде защитных газов // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. тр. Волгоград, 2002. С. 114-151.

79. О возможном возгорании выбрасываемых в зазор частиц при сварке титана взрывом / А. А. Бердыченко, Б. С. Злобин, JI. Б. Первухин, А. А. Штер-цер // Физика горения и взрыва. 2003. № 2. С. 128-136.

80. Бердыченко А. А., Первухин JI. Б., Олейников Д. В. Возможность протекания СВС-процесса в виде теплового взрыва в сварочном зазоре на примере титана // Изв. Волгоград, гос. техн. ун-та. 2004. № 6. С. 65-70.

81. Бердыченко А. А. Особенности структуры сварного соединения ти-тан+титан, полученного сваркой взрывом в среде воздуха и защитных газов // Вестн. Том. гос. ун-та. Композиционные материалы специального назначения. 2006. № 86. С. ЗЗ^Ю.

82. Хаммершмидт М., Крейе X. Микроструктура и механизм образования соединения при сварке взрывом // Ударные волны и явления высокоскоростной деформации металлов : пер. с англ. / под ред.: М. А. Мейерса, JI. Е. Мурра. М. : Металлургия, 1974. С. 447-456.

83. Dor-Ram Y., Weiss B. Z., Komem Y. Explosive cladding of Cu/Cu systems: an electron microscopy study and a thermomechanical model // Acta Metallurgica. 1979. Vol. 27, iss. 9. P. 1417-1429.

84. Практические методы в электронной микроскопии / под ред. О. М. Глоэра ; пер. с англ. под ред. В. Н. Верцнера. J1. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. 375 с.

85. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. М. : Техносфера, 2006. 384 с.

86. ГОСТ Р 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. Введ. 1986-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1987. 37 с.

87. ГОСТ Р 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. Введ. 1979-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1994. 14 с.

88. Павлюкова Д. В. Структура и механические свойства слоистых материалов на основе титана и алюминия, полученных по технологии сварки взрывом и дополнительной термической обработки : дис. . канд. техн. наук : 05.16.09 / Новосибирск, 2011. 237 с.

89. Johnson G. R., Cook W. Н. A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures II Proceedings of the 7 International Symposium on Ballistics. Hague, 1983. Vol. 547. P. 541-547.

90. Орленко Л. П. Физика взрыва. М. : Физматлит, 2002. 832 с.

91. Akbari Mousav S. A. A., Shahab A. R., Mastoori М. Computational study of ti-6al-4v flow behaviors during the twist extrusion process // Materials and Design. 2008. Vol. 29, № 7. P. 1316-1329.

92. Hussain Т., McCartney D. G., Shipway P. H. Impact phenomena in cold-spraying of titanium onto vari ous ferrous alloys // Surface and Coatings Technology 2011. Vol. 205, iss. 21-22. P. 5021-5027.

93. Высокоскоростная деформация титана при динамической канально-угловом прессовании / В. И. Зельдович, Е. В. Шорохов, Н. Ю. Фролова и др. // Физика металлов и металловедение. 2008. Т. 105, № 4, С. 431-437.

94. Формирование сваркой взрывом слоистых композиционных материалов из разнородных сталей / И. А. Батаев, Т. В. Журавина, Е. Б. Макарова, Д. В. Павлюкова, Д. С. Терентьев // Обработка металлов. Технология. Оборудование. Инструменты. 2010, №1, С.6-8.

95. Гуляев А. П. Металловедение. : учеб. для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М. : Металлургия, 1986. 544 с.

96. Производство слоистых композиционных материалов / А. Г. Кобе-лев, В. И. Лысак, В. Н. Чернышев и др.. М. : Интермет Инжиниринг, 2002. 496 с.

97. Условия и причины возникновения в соединении трещин типа «елочка» / Б. Д. Цемахович, Л. Б. Первухин, Ю. И. Апаликов, А. С. Гельман // Труды АНИТИМ «Сварка взрывом». Барнаул, 1972. С. 21-30.

98. Peculiarities of weld seams and adjacent zones structures formed in process of explosive welding of sheet steel plates /1. A. Bataev, A. A. Bataev, V. I.

99. Mali, M. A. Esikov, V. А. Вataev // Materials Science Forum. 2011. Vol. 673. P. 95100.

100. Бердыченко А. А. Структурные изменения титана при образовании сварного соединения сваркой взрывом // Изв. Волгоград, гос. техн. ун-та. 2008. № 3. С. 57-67.

101. Покатаев Е. П., Трыков Ю. П., Храпов А. А. Остаточные напряжения в соединениях, полученных сваркой взрывом // Сварочное производство. 1972. № 9. С. 10-12.

102. Покатаев Е. П. Исследование остаточных напряжений в сваренных взрывом композиционных соединениях : дис. . канд. техн. наук / Волгоград, политехи, ин-т. Волгоград, 1976. 207 с.

103. Покатаев Е. П., Трыков Ю. П. Особенности образования остаточных напряжений при сварке взрывом // Сварочное производство. 1978. № 3. С. 1012.

104. Покатаев Е. П., Тарабрин Г. Т., Трыков Ю. П. Расчет остаточных напряжений в сваренных взрывом пластинах // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. трудов. Волгоград, 1974. Вып. 1. С. 85-96.

105. Joshi V. A. Titanium alloys: an atlas of structures and fracture features. Bocton : Taylor & Francis Group, 2006. 248 p.

106. Синтез и свойства слоистых композитов системы Ti-Al с интерми-таллидной прослойкой / А. М. Пацелов, В. В. Рыбин, Б. А. Гринберг и др. // Деформация и разрушение материалов. 2010. № 6. С. 27-31.

107. Золоторевский В. С. Механические свойства металлов. М. : МИСИС, 1998. 398 с.

108. Энгель Л., Клингеле Г. Растровая электронная микроскопия. Разрушение : справочник : пер. с нем. М. : Металлургия, 1986. 232 с.

109. Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний : справочник. М. : Металлургия, 1978. 304 с.

110. Ярема С. Я., Мельничок JI. С., Попов Б. А. Аналитическое описание диаграмм усталостного разрушения по участкам // Физико-химическая механика материалов. 1982. Т. 18, № 6. С. 56-58.

111. Горицкий В. М., Терентьев В. Ф. Структура и усталостное разрушение металов. М. : Металлургия, 1980. 207 с.

112. Иванов В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. М. : Металлургия, 1975. 455 с.

113. Трегубов В. И. Ротационная вытяжка с утонением стенки цилиндрических деталей из труб на специализированном оборудовании. Тула, 2002. 148 с.

114. Юдин JI. Г., Яковлев С. П. Ротационная вытяжка цилиндрических оболочек. М. : Машиностроение, 1984. 128 с.

115. Влияние температуры нагрева на структуру и свойства титана ВТ1-0 после ротационной вытяжки / Е.Б. Макарова, A.A. Батаев, Т.В. Журавина, И.А. Батаев, Д.В. Павлюкова, A.A. Руктуев // СТИП Станки Инструменты. 2012, №4, С. 38-40.

116. Муханов И. И., Голубев Ю. М. Поверхностный слой стальных деталей машин после ультразвуковой чистовой и упрочняющей обработки // Металловедение и термическая обработка металлов. 1969. № 9. С. 29-32.

117. Муханов И. И. Импульсная упрочняющечистовая обработка деталей машин ультразвуковым инструментом. М. : Машиностроение, 1978. 44 с.

118. Муханов И. И. Ультразвуковая упрочняющечистовая обработка стали и чугуна // Вестник машиностроения. 1968. № 6. С. 64-66.

119. Алехин В. П., Алехин О. В. Нанотехнологии поверхностной упрочняющей и финишной обработки деталей из конструкционных и инструментальных сталей // Машиностроение и инженерное образование. 2007, № 4. С. 213.

120. Особенности поверхностного упрочнения стали Гадфильда при воздействии высокопрочного индентора / В. А. Батаев, И. А. Батаев, Т. В. Журавина, Е. Б. Макарова, А. Ю. Огнев, Д. В. Павлюкова, А. М. Теплых // Научный вестник НГТУ. 2010, №1 (38). С. 181-184.

121. Федчишин О. В., Трофимов В. В., Клименов В. А. Формирование и свойства оксидных покрытий, нанесенных механическим способом на титан ВТ1-0, обработанный ультразвуком // Сибирский медицинский журнал. 2009. № 7. С. 120-122.

122. Федчишин О. В., Трофимов В. В., Клименов В. А. Влияние ультразвуковой обработки на структуру и физико-механические свойства титана ВТ1-0 // Сибирский медицинский журнал. 2009. № 6. С. 189-192.

123. Кретова О. М., Казаченок М. С. Методы поверхностного упрочнения технического титана ВТ1-0 // Перспективы развития фундаментальных наук :тр. 5 междунар. конф. студентов и молодых ученых. Томск : Изд-во Том. политехи. ун-та, 2008. С. 47^8.

124. Гордополов Ю. А., Дремин А. Н., Михайлов А. Н. Экспериментальное определение зависимости длины волны от угла соударения в процессе сварки металлов взрывом // Физика горения и взрыва. 1976. Т. 12, № 4. С. 601— 605.

125. Дерибас А. А., Кудинов В. М., Матвеенков Ф. И. Влияние начальных параметров на процесс волнообразования при сварке металлов взрывом // Физика горения и взрыва. 1967. Т. 3, № 4. С. 561-568.

126. Кузьмин Г. Е., Симонов В. А., Яковлев В. И. Зависимость параметров волн при сварке взрывом от фазы разгона метаемой пластины // Физика горения и взрыва. 1976. Т. 12, № 3. С. 458^61.

127. О моделировании процесса волнообразования при сварке взрывом / А. А. Дерибас, В. М. Кудинов, Ф. И. Матвеенков, В. А. Симонов // Физика горения и взрыва. 1968. Т. 4, № 1. С. 100-107.

128. Bahrani A. S., Cross land В. Explosive welding and cladding: an introductory survey and preliminary results // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. 1964. Vol. 179, № I. P. 264-305.

129. Kowalick J. F., Hay D. R. A mechanism of explosive bonding // Metallurgical and Materials Transactions. B. 1971. Vol. 2, № 7. P. 1953-1958.

130. Mckee F., Cross land B. Further experiments on the mechanism of explosive welding // Proceedings 5 international conference of high energy rate fabrication. Denver, 1975. P. 4.3.1^.3.14.

131. Хореев А.И. Теория и практика создания современных титановых сплавов для перспективных конструкций/ А.И. Хореев// Технология машиностроения. 2007. №12 (66) - с.5-12.

132. Глазунов С. Г., Моисеев В. Н. Конструкционные титановые сплавы. М. : Металлургия, 1974. 367 с.

133. Применение титана в промышленности : сб. ст. М. : Цветметинфор-мация, 1970. Вып. 2. 112 с.

134. Галицкий Б. А., Абелев М. М., Шварц Г. Л. Титан и его сплавы в химической промышленности. М. : Машиностроение, 1968. 282 с.

135. Корнилов И. И., Заикин Ю. К., Важенин С. Ф. Перспективы применения титановых сплавов для деталей дизельных и автомобильных двигателей // Применение титана в промышленности. М. : Цветметинформация, 1970. Вып. 1. С. 31-36.

136. Кручер Г. Н. Производство и применение титановых полуфабрикатов за рубежом. М. : Цветметинформация, 1966. 126 с.

137. Titanium and titanium alloys: fundamentals and applications / ed.: C. Leyens, M. Peters. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2003. 532 p. (Advances in electrochemical sciences and engineering series).

138. Titanium in the family automobile: the cost challenge / F. H. Froes, H. Friedrich, J. Kiese, D. Bergoint II Journal of the Minerals, Metals and Materials Society (JOM). 2004. Vol. 56, № 2. P. 40^4.

139. Hartman A. D., Gerdemann S. J., Hansen J. S. Producing lower-cost titanium for automotive applications // Journal of the Minerals, Metals and Materials Society (JOM). 1998. Vol. 50, № 9. P. 16-19.

140. Roncone K. A conversation with titanium suppliers and end users // Journal of the Minerals, Metals and Materials Society (JOM). 2005. Vol. 57, № 3. P. 1113.

141. Boyer R. R. Attributes, characteristics and applications of titanium and its alloys // Journal of the Minerals, Metals and Materials Society (JOM). 2010. Vol. 62, № 5. P. 22-24.

142. Шабуров H. П., Важенин С. Ф., Колобов Г. А. Пути расширения применения титанового оборудования в цветной металлургии // Применение титана в промышленности. М. : Цветметинформация, 1970. Вып. 2. С. 5-19.