Структура и свойства полученных сваркой взрывом и пакетной прокаткой слоистых композитов на основе низкоуглеродистых сталей, меди, алюминия и его сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Кутенева, Светлана Валерьевна

• Кутенева, Светлана Валерьевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Кутенева, Светлана Валерьевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СЛОИСТЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 СМКМ как перспективный класс современных материалов

1.2 Физическая природа получения неразъемный соединений СМКМ в твердой фазе

1.3 Методы получения СМКМ

1.5 Общие закономерности структурообразования в СМКМ при деформационном и высокоэнергетическом воздействии

1.5.1 Формирование структуры СМКМ в процессе сварки взрывом

1.5.2 Формирование структуры СМКМ в процессе пакетной прокатки

1.5.3 Особенности формирования структуры СМКМ с порошковыми прослойками

1.6 Физико-механические свойства СМКМ

1.6.1 Механические свойства СМКМ

1.6.2 Физические, теплофизические и функциональные свойства СМКМ

1.8 Выводы

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы исследования

2.2 Технология изготовления и обработки исследуемых материалов

2.3 Методы структурных исследований

2.3.1 Оптическая микроскопия

2.3.2 Растровая электронная микроскопия

2.3.3 Просвечивающая электронная микроскопия

2.3.4 Рентгенофазовый анализ

2.3.5 Изучение строения поверхностей разрушения

2.4 Методы исследования физико-механических свойств

2.4.1 Испытания на одноосное растяжение

2.4.2 Испытания на ударный изгиб

2.4.3 Определение микротвердости

2.4.4 Определение характеристик линейного расширения и теплофизических свойств

2.4.5 Измерение электросопротивления и магнитных свойств

2.4.6 Определение пористости и плотности спеченных порошковых материалов

2.5 Выводы

3. СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОИСТЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ М1 И СТАЛИ 20, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ

3.1 Микростроение межслойных границ композита «медь М1-сталь 20»

3.2 Микроструктура композита «медь М1-сталь 20» и его составляющих в исходном состоянии

3.3 Механические свойства композита «медь М1-сталь 20» и его исходных составляющих

3.4 Выводы

4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СЛОИСТЫХ СТАЛЕАЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИТОВ,

ПОЛУЧЕННЫХ ПАКЕТНОЙ ПРОКАТКОЙ

4.1 Структура и физико-механические свойства СМКМ на основе стали Ш(001ЮТ) и алюминия АД0

4.1.1 Технологические основы получения и строение 7- и 27-слойных композитов «Ш(001ЮТ)-АД0»

4.1.2 Микроструктура 7- и 27-слойных композитов «ГР(001ЮТ)-АД0» и их стальной составляющей в исходном и деформированном состояниях

4.1.3 Физико-механические свойства 7- и 27-слойных композитов «1Б(001ЮТ)-АД0» и их исходных составляющих

4.2 Структура и механические характеристики СМКМ на основе стали 09Г2С и алюминиевого сплава АМц

4.2.1 Технологические основы получения и строение 11-слойного композита «09Г2С-АМц»

4.2.2 Микроструктура 11 -слойного композита «09Г2С-АМц» в его стальной составляющей в исходном и деформированном состояниях

4.2.3 Физико-механические свойства и фрактографические особенности разрушения 11-слойного композита «09Г2С-АМц»

4.3 Выводы

5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СВАРНЫХ И ГОРЯЧЕКАТАНЫХ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СТАЛЕЙ 09Г2С И ЭП678

5.1 Технологические основы получения и строение сварных и горячекатаных слоистых композитов

5.2 Микростроение межслойных границ и микроструктура сварных и горячекатаных слоистых композитов

5.3 Микротвердость сварных и горячекатаных слоистых композитов

5.4 Механические свойства сварных и горячекатаных слоистых композитов

5.5 Выводы

6. СТРУКТУРА И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛОИСТЫХ

БОРОАЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИТОВ

6.1 Процесс получение слоистых А1/В4С-композитов

6.1.1 Параметризация и подготовка порошков

6.1.2 Получение слоистых А1/В4С-композитов методом горячей пакетной прокатки

6.2 Фазовый состав и микроструктура слоистых А1/В4С-композитов

6.3 Механические свойства и фрактографические особенности разрушения слоистых А1/В4С-

композитов

6.3.1 Механические свойства при растяжении и микростроение изломов слоистых А1/В4С-композитов

6.4 Исследование теплового расширения и теплофизических свойств бороалюминиевого композита и его составляющих

6.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты обработки изображений в программе Б1АМ8 700

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Технологии получения слоистых А1/В4С-композитов

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Справка об использовании результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и свойства полученных сваркой взрывом и пакетной прокаткой слоистых композитов на основе низкоуглеродистых сталей, меди, алюминия и его сплавов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Интенсивное развитие транспортного, химического, энергетического и атомного машиностроения, судостроения и авиакосмической техники вызывает необходимость создания новых материалов, обладающих уникальным набором физико-механических и функциональных свойств. К таким материалом относится широкая группа слоистых металлических композиционных материалов (СМКМ) на основе разноименных и разнородных металлов и сплавов, которые благодаря наличию ламинированной и сэндвич-структуры позволяют получить в них комплекс трудносочетаемых свойств: высокую прочность, пластичность, ударную вязкость при низких климатических и криогенных температурах, износостойкость, тепло- и электропроводность. Одним из актуальных направлений современного материаловедения является разработка СМКМ многофункционального назначения со слоями из консолидированных смесей порошков Al и упрочняющих частиц AhO3, SiC и B4C, которые могут использоваться для производства изделий и конструкций с заданными трибологическими и теплофизическими характеристиками, высокой баллистической стойкостью, а также для изготовления радиационно-защитных элементов атомной или космической техники.

Степень разработанности темы исследования

Фундаментальные основы формирования структуры и физико-механических свойств слоистых композитов конструкционного и функционального назначения заложены в работах отечественных и зарубежных ученых Ю.П. Трыкова, В.И. Лысака, С.В. Кузьмина, С.А. Голованенко, М.И. Карпова, А.Г. Колесникова, А.И. Плохих, Т.И. Табатчиковой, А.Г. Кобелева, А.А. Батаева, В.И. Мали, В.С. Ложкина, Б.А. Гринберг, А.М. Пацелова, М.Эшби, М. Ализаде, М.Пейдара, Р. Рамаати, М. Водсворта, Р. Ритчи и других.

В результате проведенных исследований установлены основные закономерности по влиянию состава, толщины и характера чередования макро-, микро- и наноразмерных слоев, количество которых может достигать нескольких десятков тысяч, на строение межслойных границ, формирование структуры и физико-механических свойств СМКМ. К настоящему времени предложены традиционные и новые высокотехнологические методы получения СМКМ, в том числе с использованием интенсивного деформационного и высокоэнергетического воздействия. Среди наиболее эффективных способов получения слоистых материалов можно выделить накопительную пакетную прокатку с соединением слоев (ARB - accumulative roll bonding). Однако наибольшее техническое применение нашли высокопроизводительные методы получения СМКМ сваркой взрывом и горячей пакетной прокаткой. Важной задачей исследований слоистых композитов является определение

возможности целенаправленного управления протекающими на границе соединения процессами, а также структурными превращениями в слоях композита, оказывающие определяющее влияние на механические свойства многослойных материалов. Вместе с тем, несмотря на значительный объем проведенных ранее экспериментальных и теоретических исследований, особенности строения межслойных границ, структура отдельных слоев и свойства ряда составов СМКМ на основе меди, низкоуглеродистых сталей, алюминия и его сплавов изучены недостаточно. Для сталеалюминиевых композитов отсутствуют данные исследований тонкой структуры слоев в составе композита и аналогичным образом деформированного монолитного материала. До настоящего времени не сопоставлялись структура и свойства стальных слоистых композитов одинакового состава и конструкции, полученных альтернативными методами сварки взрывом и горячей пакетной прокатки. Недостаточно изучено влияние предварительного диспергирования структуры одного из компонентов композита и последующей термической обработки на формирование комплекса механических свойств цельного СМКМ. Несмотря на хорошо известные данные об эффективном влиянии границ раздела слоев на ударную вязкость, особенности роста трещин и стадийность процесса динамического разрушения СМКМ на основе изучения диаграмм инструментированного ударного нагружения до настоящего времени не рассматривались. Значительный интерес представляет изучение структуры и оценка физико-механических свойств слоистых алюмоматричных композитов гибридного типа «АМг3-А1/В4С-АМг3» (боралей) с целью разработки нового способа получения горячей прокаткой нейтронозащитного материала для элементов конструкций атомного машиностроения. Для решения указанных выше вопросов в рамках представленной работы было проведено комплексное исследование структуры на макро-, мезо- и микроуровнях и определены физико-механические свойства изученных СМКМ и их исходных составляющих с использованием оптической, высокоразрешающей электронной микроскопии, стандартных и прецизионных методов механических испытаний и замера теплофизических свойств.

Цель диссертационной работы - установление закономерностей структурообразования и формирования физико-механических свойств полученных методами сварки взрывом и пакетной прокатки СМКМ на основе меди, алюминия и его сплавов, низкоуглеродистых сталей и порошковых смесей А1 и В4С.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследовать строение и химический состав межслойных границ слоистых медностальных, сталеалюминиевых и стальных композитов, а также структуры их отдельных слоев в сравнении с исходными и модельными монолитными материалами.

2. Выявить закономерности формирования комплекса физико-механических свойств изученных слоистых материалов в процессе их получения методами сварки взрывом и пакетной прокатки с последующей деформационной и термической обработкой.

3. Определить составы, конструкции и режимы получения слоистых стальных и сталеалюминиевых композитов, обеспечивающие повышенный комплекс физико-механических свойств по сравнению с материалами основы.

4. С использованием методов инструментированных ударных испытаний и фрактографического анализа изучить механизмы роста трещины и стадийность процесса разрушения сварных и горячекатаных слоистых композитов из сталей 09Г2С и ЭП678.

5. Изучить структуру, физико-механические и теплофизические свойства слоистых композитов гибридного типа для атомного машиностроения с нейтронозащитной прослойкой из смеси порошков Al и B4C и плакирующими слоями из Al-сплавов, полученных новыми предложенными способами на основе горячей пакетной прокатки.

Научная новизна:

1. Показано, что межслойные волнообразные границы в сварном композите «медь М1-сталь 20-медь М1», характеризующиеся узкой областью концентрационного перехода Cu-Fe, содержат участки локального расплавления меди с гетерофазной субмикрокристаллической структурой и разноразмерными фрагментами стали 20.

2. Установлено, что достижение повышенных прочностных свойств 7 -, 11- и 27-слойных сталеалюминиевых и стальных композитов по сравнению с монолитными составляющими связано с диспергированием структуры слоев в процессе их получения методом пакетной прокатки при температурах 520 и 600 °С, а также с введением в состав 5-слойных сварных композитов «09Г2С -ЭП678» слоев стали ЭП678 с ультрамелкозернистой структурой.

3. С использованием инструментированных ударных испытаний и фрактографического анализа впервые выявлена стадийность процесса разрушения изученных слоистых композитов, связанная с особенностями роста трещины в различных слоях композита и возникновением расслоений на межслойных границах. Показано, что слоистые композиты на основе сталей 09Г2С и ЭП678 сохраняют повышенные значения ударной вязкости до температуры -60 °С, а сталеалюминиевые - до температуры жидкого азота.

4. Установлено влияние состава порошков Al и В 4С на формирование структуры и физико-механических свойств слоистых бороалюминиевых композитов с плакирующими слоями из Al-сплавов. Выявлена эффективность применения наноразмерного порошка B 4C

в консолидированной прослойке А1/В4С по сравнению с порошком В4С микрофракции с целью повышения прочностных свойств слоистого нейтронозащитного композита.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что полученные данные являются научной основой дальнейшего совершенствования методов получения слоистых металлических соединений пакетной прокаткой и сваркой взрывом, вносят существенный вклад в понимании механизма структурообразования и формирования физико-механических свойств СМКМ на основе разнородных материалов, в том числе с порошковыми прослойками.

Практическая значимость работы

1. Предложены составы, конструкции и режимы обработки сварных и горячекатаных стальных, медностальных и сталеалюминиевых слоистых композитов с повышенными по сравнению с монолитными составляющими прочностными свойствами и характеристиками ударной вязкости при пониженных климатических и криогенных температурах.

2. Показана возможность управления механическими свойствами слоистых композитов «09Г2С-ЭП678» за счет формирования в слоях стали ЭП678 диспергированной и УЗМ структуры, а также проведения дополнительной термической обработки, оказывающей одновременно упрочняющее и разупрочняющее воздействие на слои сталей различного класса.

3. На основании проведенных исследований предложены защищенные патентами РФ №2465094 и №2528926 новые способы получения нейтронозащитных слоистых композитов «AМг3-A1/B4C-АМг3» для использования в атомном машиностроении при изготовлении ТУК для перевозки и хранения отработавшего ядерного топлива.

Методология и методы исследования

Для решения поставленных задач использовались современные методы оптической, электронной растровой и просвечивающей микроскопии. Применялись стандартизованные и оригинальные методики определения микротвердости, физико-механических и теплофизических свойств СМКМ и их исходных составляющих.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты изучения строения межслойных границ, тонкой структуры слоев и физико-механических свойств полученных сваркой взрывом и пакетной прокаткой медностальных, сталеалюминиевых и стальных композитов, а также их исходных составляющих.

2. Данные инструментированных испытаний на ударную вязкость, выявленная стадийность и фрактографические особенности процесса динамического разрушения изученных сталеалюминиевых и стальных композитов при комнатной и пониженных температурах испытания.

3. Закономерности формирования структуры и комплекса физико-механических и теплофизических свойств слоистых композитов с функциональной прослойкой из консолидированной порошковой смеси А1/20-25%В4С и плакирующими слоями из Al-сплавов, полученных новыми защищенными патентами РФ способами на основе технологии горячей пакетной прокатки.

Достоверность результатов работы обеспечена использованием современного метрологически поверенного оборудования, взаимодополняющих методов структурного анализа (оптическая, растровая и просвечивающая электронная микроскопия), апробированных методов определения физико-механических свойств, а также соответствием полученных результатов с известными данными по структуре и свойствам СМКМ.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих российских и международных конференциях и семинарах: IV и VII Международных школах-конференциях «Физическое материаловедение» (г. Тольятти, 2009, 2016); XX и XXIII Уральских школах металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (г. Пермь, 2010; г. Тольятти, 2016); V, VI и VIII Евразийских научно-практических конференциях «Прочность неоднородных структур» (г.Москва, 2010, 2012 и 2016, 2018); XIX Петербургских чтениях по проблемам прочности (г.Санкт-Петербург, 2010); 52-и 53-й Международных научных конференциях «Актуальные проблемы прочности» (г. Уфа, 2012; Беларусь, г. Витебск, 2012); VI и VII Российских научно-технических конференциях «Механика микронеоднородных материалов и разрушение» (г.Екатеринбург, 2010, 2012); II Всероссийской молодежной школе-конференции «Современные проблемы металловедения» (г. Пицунда, 2011); XI и XII Международных молодежных конференциях «Junior Euromat» (Швейцария, г. Лозанна, 2012, 2014); 10-м Международном Уральском Семинаре «Радиационная физика металлов и сплавов» (г. Кыштым, 2013); XIII Европейском конгрессе по перспективным материалам и процессам «Euromat 2013» (Испания, г. Севилья, 2013); Научных сессиях НИЯУ МИФИ «Инновационные ядерные технологии» (г.Снежинск, 2015, 2016); V, IX, XI и XII Российских научно-технических конференциях «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций» (г. Екатеринбург, 2011, 2015 и 2017, 2018).

Исследования, представленные в диссертационной работе, выполнены в соответствии с основными направлениями научной деятельности Федерального государственного учреждения науки Институте машиноведения Уральского отделения Российской академии наук в рамках госбюджетных тем №01201354598, №01201375904, проектов УрО РАН ОФИ №13-1-017-ЯЦ, №15-15-1-52, РФФИ-Урал №10-02-96041, РФФИ-Урал №07-02-96049, РФФИ №12-03-31374 мол_а, РФФИ №14-08-31673 мол_а, РФФИ №16-38-00712 мол_а.

Содержание диссертации соответствует пункту 1 «Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных связей состава и структуры материалов с комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств с целью обеспечения надежности и долговечности материалов и изделий», пункту 3 «Разработка научных основ выбора материалов с заданными свойствами применительно к конкретным условиям изготовления и эксплуатации изделий и конструкций» и пункту 5 «Установление закономерностей и критериев оценки разрушения материалов от действия механических нагрузок и внешней среды» паспорта специальности 05.16.09 - Материаловедение (по отраслям).

Личный вклад автора

Личный вклад автора состоит в участии в постановке задач исследования и планировании экспериментов, в пробоподготовке СМКМ и их исходных составляющих, проведении структурных и фрактографических исследований методами оптической и растровой электронной микроскопии, в том числе с применением EBSD-анализа, замерах микротвердости, обработке и анализе результатов определения физико-механических и теплофизических свойств и данных просвечивающей электронной микроскопии. Вошедшие в диссертационную работу результаты и выводы были получены и сформулированы совместно с научным руководителем и соавторами публикаций.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 1 7 научных трудов, из них 1 0 статей в рецензируемых научных журналах из списка ВАК, получено 2 патента РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, трех приложений и списка литературы, включающего 197 наименований. Общий объем диссертации - 145 страницы. Диссертация содержит 80 рисунков и 20 таблиц.

1. СЛОИСТЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 СМКМ как перспективный класс современных материалов

СМКМ входят в состав широкого класса современных композиционных материалов на металлической и неметаллической основе, которые могут быть классифицированы по таким признакам как тип и природа матрицы (металлы, сплавы, керамика, полимеры, стеклопластики) и наполнителя (слои, волокна, нитевидные кристаллы, дисперсные частицы), геометрия и схема расположения наполнителя в матрице, механизмы упрочнения, по также по способам получения [1-7]. Автор работы [1] делит все композиционные материалы на композиты матричного и слоистого типа. Классификация последних приведена на рисунке 1.1а.

а б

Рисунок 1.1 - Классификация слоистых композиционных материалов по типу геометрии и чередования слоев (а) [1] и по толщине слоев (б) [7]: 1 - биметалл из углеродистой стали и плакирующего слоя из нержавеющей стали или цветных и редких металлов; 2 - то же, что и 1, но с прослойкой, связывающих два слоя или барьерной; 3 - высокопрочная сталь с вязкой плакировкой для уменьшения чувствительности к надрезу; 4 -вязкий внутренний слой с высокопрочной плакировкой для повышения усталостной прочности; 5 - высокопрочный промежуточный слой между двумя вязкими слоями; 6 - многослойная композиции с чередованием вязких и высокопрочных слоев.

В работе [8] отмечается, что наиболее высокий уровень показателей конструктивной прочности СМКМ обеспечивается при толщине слоев 5-20 мкм. Считается [9], что слои в СМКМ в соответствии с их функциональным назначением принято делить на основные и плакирующие. Основной слой отвечают за конструкционную прочность композита, а

плакирующие слои придают СМКМ более высокий уровень пластичности или обеспечивают ему функциональные свойства.

История создания и применения слоистых композитов со времен Древнего Египта и до настоящего времени представлена в работе [10], где отмечается, что первые известные слоистые композиты были найдены при раскопках египетских пирамид и относятся к периоду около 2700 лет до н.э. Позднее концепция использования слоистых композитов была реализована при производстве дамасской стали, содержащей чередующиеся высоко- и низкоуглеродистые стальные прослойки.

В настоящее время в литературе подробно описаны особенности формирования структуры, физико-механических и функциональных свойств получаемых различными способами СМКМ на основе разноименных и разнородных металлов и сплавов систем Ti-Al, Cu-Al, Mg-Al, Mg-Al-Ti и др. [3, 11-13]. Считается [3, 14], что для СМКМ конструкционного назначения протекание на межслойных границах фазовых превращений с образованием интерметаллидов является нежелательной реакцией, охрупчивающей соединение. Тем не менее, методом деформационно-термической обработки получены и всесторонне исследованы новые слоистые металлоинтерметаллидные композиты типа Al-Ni, Al-Fe, Al-Ti с уникальным комплексом механических и функциональных свойств [15-17]. К более сложным по архитектуре СМКМ относятся слоистые гибридные композиты, которые имеют в своем составе два или более различных армирующих компонента [18]. Примером таких материалов являются СМКМ, в которых слои из металлических материалов (алюминий, титан и др.) чередуются со слоями из полимерных композиционных материалов. Отечественной разработкой в области слоистых гибридных композитов являются алюмостеклопластики СИАЛ [19]. Зарубежным аналогом данного материала является GLARE [20, 21], состоящий из чередующихся слоев алюминиевой фольги и непрерывных ориентированных сеток высокопрочных стеклянных волокон, пропитанных клеем на основе эпоксидной смолы.

В последние годы широкое распространение получили металломатричные (MMC - metal matrix composites) и, в частности, алюмоматричные композиты, армированные частицами оксидов алюминия, кремния и карбидов бора [7, 22, 23]. На основе этих материалов предложены ламинированные композиты, состоящие из керамических прослоек, расположенных как на внешней, так и на внутренней части слоистого материала [24].

Наиболее широкое применение в промышленности получили СМКМ, состоящие из набора чередующихся различных металлов в виде листовых, пластинчатых и фольговых материалов, жестко связанных между собой по всей поверхности [9].

К преимуществам СМКМ перед традиционными металлическими материалами относятся повышенные предел выносливости и сопротивление циклическим и динамическим

нагрузкам за счет тормозящего влияния межслойных границ на развитие трещины [25]. Слоистые композиты, полученные на макроуровне (макроламинаты), с различным типом матрицы и наполнителя эффективно используются в таких отраслях промышленности как транспортное и энергетическое машиностроение, судостроение, авиакосмической технике в качестве конструкционных, коррозионностойких, противобаллистических, сверхпроводящих и радиационно-защитных материалов [5, 7, 12, 22, 23, 26]. Проводниковые и контактные микрокомпозиты (сталь-медь, сталь-алюминий, медь-алюминий) находят широкое применение в электротехнике и приборостроении [4, 27]. Полученные сваркой взрывом [27] композиционные трубы и листы из алюминия и его сплавов, находят применение в крепежных элементах, токоподводах, трубопроводах, емкостей для хранения криогенных жидкостей, топливных и антиобледенительных системах, а также в химических реакторах и судовых конструкциях.

1.2 Физическая природа получения неразъемный соединений СМКМ в твердой фазе

Механизм образования неразъемного соединения в твердой фазе в работе [28] разделяют на три стадии: образование физического контакта, активация контактных поверхностей и развитие взаимодействия в объеме зон контакта. Рядом авторов [2, 29, 30] в работах, относящихся, в основном, к биметаллическим материалам, начиная с 50-60-х годов прошлого века, предложено несколько гипотез и теорий, объясняющих физическую природу получения твердофазных соединений металлов и сплавов.

Одной из них является рекристаллизационная гипотеза, согласно которой прочное соединение образуется за счет формирования общих рекристаллизационных зерен на границе слоев, где наблюдается большие деформации и локальное повышение температур. Однако, по мнению авторов [4] эта гипотеза не объясняет возникновение соединения при очень низких температурах, исключающих возможность протекания процессов рекристаллизации.

Диффузионная гипотеза объясняет соединение металлов диффузионными процессами в зоне контакта, интенсификации которых способствует высокое давление и вызываемая им теплота.

Дислокационная теория связывает образование соединения при совместном деформировании металлов с их пластическим течением в зоне контакта, вызванным деформацией микронеровностей, возникновением и движением дислокаций, приводящих к образованию металлических связей.

Пленочная теория основана на предположении, что для образования соединения необходимо сближение чистых (ювенильных) поверхностей соединяемых металлов на расстояние межатомного взаимодействия.

Энергетическая гипотеза предполагает, что для формирования металлических связей помимо сближения контактных поверхностей на расстояние меньше межатомного необходимо, чтобы энергия атомов достигла так называемого порога схватывания, при котором нарушаются электронные конфигурации атомов металла.

Все существующие гипотезы научно обоснованы и имеют экспериментальную доказательную базу. Однако с учетом новых результатов исследований предлагается новая трактовка данных теорий и гипотез применительно к соединениям, полученных сваркой взрывом [4]. Так, в работе [31] высказано предположение, что механизмом, обеспечивающим сцепление материалов при сварке взрывом, может служить образование зон локального расплавления и выступов на поверхности раздела.

1.3 Методы получения СМКМ

По классификации, приведенной в работе [4], основные методы получения СМКМ по сочетанию агрегатного состояния на границе соединения составляющих делятся на твердофазные (обработка давлением), жидко-твердофазные (порошковая металлургия), жидкофазные ( методы пропитки, экструзии в жидкой фазе, послойного литья и направленной кристаллизации), газофазные и электрохимические (методы осаждения-напыления). В работах [4, 9, 32] к основными методам производства слоистых композитов относят: литейное плакирование, горячее и холодное пластическое деформирование (прокатка, прессование, волочение, винтовая экструзия), сварка взрывом, электрошлаковая наплавка, комбинированные способы (литье + прокатка, сварка взрывом + прокатка и т.д.), накопительная пакетная прокатка с соединением слоев (ARB-процесс) и равноканальное угловое прессование (РКУП). Последние два способа согласно [32] относятся к процессам интенсивной пластической деформации (severe plastic deformation) или мегапластической деформации по терминологии А.М. Глезера [33], обеспечивающей получение в металлах и сплавах объемных субмикро- и нанокристаллических структур.

При выборе материалов для создания СМКМ необходимо исходить из возможной совместимости их друг с другом. В работе [34] приведена классификация материалов по характеру взаимодействия друг с другом (металлы с ограниченной или полной нерастворимостью друг с другом; металлы с хорошей растворимостью и металлы, образующие интерметаллидные соединения), основываясь на которой определяется оптимальный способ изготовления слоистых композитов на металлической основе.

По данным [9] применение сварки взрывом в качестве способа получения СМКМ способствует получению более высокой прочности сцепления слоев металлических слоев (осц=300-500 Н/мм2) по сравнению с пакетной прокаткой (осц=150-330 Н/мм2) и литейным

плакированием (осц=150-310 Н/мм2). Принято считать [35], что прочность связи между однородными и разнородными слоями должна быть в пределах 0,4-0,6 прочности основного компонента композита.

Сварка взрывом

В работе [36] сварка взрывом описывается как высокоинтенсивное кратковременное воздействие, сопровождающееся явлениями волнообразования, кумуляции и схватывания тел и по своему воздействию сравнима с процессами интенсивной пластической деформации (ИПД), реализующимися в узкой приконтактной области и ведущие к фрагментации структуры. Физические основы формирования прочного соединения, путем высокоскоростного соударения, подробно описаны также в работах [37-39] и др.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кутенева, Светлана Валерьевна, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Голованенко СА. Сварка прокаткой биметаллов / СА. Голованенко. M.: Mеталлургия. - 1977. - 158 с.

2. Aстров Е.И. Плакированные многослойные металлы / Е.И. Aстров. M.: Mеталлургия. - 19б5. - 239 с.

3. Трыков Ю.П. Слоистые композиты на основе алюминия и его сплавов / Ю.П. Трыков, ЛМ. Гуревич, В.Г. Шморгун. M.: Mеталлургиздат. - 2GG4. - 230 с.

4. Кобелев AX. Производство металлических слоистых композиционных материалов / AX. Кобелев, В.И. Лысак, В.Н. Чернышев, A.A. Быков, В.П. Востриков. M: Интермет Инжиниринг, - 2GG2. - 496 с.

5. Батаев A.A. Композиционные материалы: строение, получение, применение / A.A. Батаев, ВА. Батаев. учеб.пособие. M.: Университетская книга; Логос, - 2GG6. - 400 с.

6. Mэттьюз Ф. Композитные материалы. Mеханика и технологии / Ф. Mэттьюз, Р. Ролингс. M.: Техносфера, - 2GG4. - 4G8 с.

7. Chawla N. Metal matrix Composites. / N. Chawla, K.N. Chawla. New York: Springer Science+Business Media, - 2G13.

8. Суханов ДА. 2-ая междунар. конф. «Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных конденсированных сред» / ДА Суханов., Л.Н Суханова., З.Б. Батаева // Влияние дисперсности слоев многослойных сталей на характер распространения вязкой, хрупкой и усталостной трещины. Барнаул. - 2GG1. - С. 228-233.

9. Родионова И.Г. Павлов A.A., Зайцев A.H, Голованов A3., Быков A.A., Шарапов A.A., Бакланова О.Н. Коррозионно-стойкие биметаллы с прочным сцеплением слоев для нефтехимической промышленности и других отраслей / И.Г. Родионова, A.A. Павлов, A.H Зайцев, A3. Голованов, A.A. Быков, A.A. Шарапов, О.Н. Бакланова. M.: 3AO «Mеталургиздат», - 2G11. - 292 с.

1G. Wadsworth J. Ancient and modern laminated composites from the Great Pyramid of Gizeh to Y2K / J. Wadsworth, D R. Lesuer // Materials Characterization. - 2GGG. - Vol. 45. - P. 289-313.

11. Трыков Ю.П. Структура и механические свойства слоистых интерметаллидных композитов систем Cu-Al и Ti-Fe / Ю.П. Трыков, В.Г. Шморгун, О.В. Слаутин, В.Н. Aрисова, СА. Aбраменко // Вопросы материаловедения. - 2GG7. - № 1. - С. 49-5б.

12. Карпов M.H Возможности метода вакуумной прокатки как способа получения многослойных композитов с нанометрическими толщинами слоев / M.H Карпов, В.И. Внуков, К.Г. Волков // Mатериаловедение. - 2GG4. - № 1. - С. 48-53.

13. Карпов M.H Особенности пластической деформации при прокатке многослойного композита Cu-Nb / M^ Карпов., В.И. Внуков, БА. Гнесин, Г.Е. Aбросимова, ЛА. Фролова, И.С. Терехова, В.П. Коржов, И.И. Ходос // Деформация и разрушение материалов. - 2GG7. -№ 11. - С. 2-б.

14. Трыков Ю.П. Деформация слоистых композитов / Ю.П. Трыков, В.Г. Шморгун, Л.М. Гуревич. Волгоград: Политехник, - 2001. - 240 с.

15. Гуревич Л.М. Слоистые интерметаллидные композиты и покрытия / Л.М. Гуревич, В.Г. Шморгун, О.В. Слаутин, А.И. Богданов. М.: Металлургиздат, - 2016. - 346 с.

16. Vecchio K.S. Synthetic Multifunctional Metallic-Intermetallic Laminate Composites / K.S. Vecchio // Journal of the Minerals,Metals and Materials. - 2005. - No. 57(3). - P. 25-31.

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

18. Ashby M.F. Designing Hybrid Material / M.F. Ashby, Y.J.M. Bréchet // Acta Materialia. - 2003. - Vol. 51. - P. 5801-5821.

19. Каблов Е.Н. Слоистые алюмостеклопластики СИАЛ-1441 и сотрудничество с AIRBUS и TU DELFT / Е.Н. Каблов, В.В. Антипов, О.Г. Сенаторова // Цветные металлы. -2013. - Т. 849. - № 9. - С. 50-53.

20. Alderliesten R. Fatigue and Fracture of Fibre Metal Laminates / R. Alderliesten // Cham: Springer International Publishing, - 2017. - P. 300.

21. Полмеар Я. Легкие сплавы от традиционных до нанокристаллов / Я. Полмеар. М.: Техносфера, - 2008. - 464 с.

22. Brigante D. New Composite Materials: Selection, Design, and Application. Springer International Publishing, 2014. 179 pp.

23. German R.M. Particulate Composites: Fundamentals and Applications / R.M. German // Springer International Publishing. - 2016. - P. 446.

24. Monazzah A.H. Al-Mg-Si/SiC laminated composites: Fabrication, architectural characteristics, toughness, damage tolerance, fracture mechanisms / A.H. Monazzah, H. Pouraliakbar, R. Baghi, S.M.S. Reihani // Composites Part B. - 2017. - Vol. 125. - P. 49-70.

25. Солнцев Ю.П. Материаловедение: учебник для вузов / Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин. СПб.: Химиздат. - 2007. - 784 с.

26. Гринберг Б.Г. Многослойные металлы в технике / Б.Г. Гринберг. М.: Знание. -1969. - 48 с.

27. Трыков Ю.П. Слоисте композиты на основе алюминия и его сплавов / Ю.П. Трыков, Л.М. Гуревич, В.Г. Шморгунов. М.: Металлургиздат. - 2004. - 230 с.

28. Каракозов Э.С. Сварка металлов давлением / Э.С. Каракозов. М.: Машиностроение. - 1970. - 312 с.

29. Семенов А.П. Схватывание металлов / А.П. Семенов. М.: Машгиз. - 1958. - 280 с.

30. Parks M. Rekrystallization Welding / M. Parks // The Welding Journal. - 1953. - Vol. XXV. - No. 5. - P. 32.

31. Гринберг Б.А. Сварка взрывом: процессы и структура / Б.А. Гринберг, М.А. Иванов, С.В. Кузьмин, В.И Лысак. М.: Инновационное машиностроение. - 2017. - 236 с.

32. Валиев Р.З. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства / Р.З. Валиев, И.В. Александров. М.: ИКЦ "Академика". - 2007. - 398 с.

33. Глезер А.М. Перспективные материалы. Структура и методы исследования. М: МИСиС. - 2006. - 535 с.

34. Карпов Я.С. Композиционные материалы: компоненты, структура, переработка в изделия / Я.С. Карпов, О.В. Ивановская. Харьков: Национальный аэрокосмический университет. - 2001. - 153 с.

35. Патон Б.Е. Многослойная сталь в сварных конструкциях / Б.Е. Патон, Б.И. Медовар, А.К. Цыкуленко. Киев: Наукова думка. - 1984. - 284 с.

36. Лысак В.И. Сварка взрывом / В.И. Лысак, С.В. Кузьмин. М.: Машиностроение-1.

- 2005. - 544 с.

37. Дерибас А.А. Физика упрочнения и сварки взрывом. 2-е изд., доп. и перераб-е изд. / А.А. Дерибас. Новосибирск: Наука. - 1980. - 221 с.

38. Захаренко И.Д. Сварка металлов взрывом. АН БССР, Витеб. отд-ние Ин-та физики твердого тела и полупроводников / И.Д. Захаренко. Минск: Навука i тэхшка. - 1990.

- 204 с.

39. Крупин А.В. Процессы обработки металлов взрывом: учебное пособие для вузов / А.В. Крупин. М.: Металлургия. - 1996. - 335 с.

40. Трыков Ю.П. Особенности поведения при деформации слоистых композитов, полученных сваркой взрывом / Ю.П. Трыков, А.П. Ярошенко, О.В. Слаутин // Известия ВолгГТУ. - 2007. - № 5. - С. 14-18.

41. Кузьмин В.И. Оценка работоспособности композиционного сталеалюминиевего материала с диффузионным барьером, полученного сваркой взрывом / В.И. Кузьмин, О.В. Строков, В.И. Лысак, А Н. Кривенцов // Известия ВолгГТУ. - 2004. - № 6. - С. 73-77.

42. Bataev I.A. Structural and mechanical properties of metallic-intermetallic laminate composite produced by explosive welding and annealing / I.A. Bataev, A.A. Bataev, V.I. Mali, D.V. Pavliukova // Material and Design. - 2012. - No. 35. - P. 225-234.

43. Bataev I.A. Explosively welded multilayer Ni-Al composites / I.A. Bataev, T.S. Ogneva, A.A. Bataev, V.I. Mali, M.A. Esikov, D.V. Lazurenko, Y. Guo, A.M. Jorge Junior // Materials and Design. - 2015. - No. 88. - P. 1082-1087.

44. Огородников В.А. Особенности процесса взрывного плакирования фольгами / В.А. Огородников, А.А. Садовый // Физика горения и взрыва. - 1999. - Т. 35. - № 4. - С. 118121.

45. Mali V.I. Microstructure and mechanical properties of Ti/Ta/Cu/Ni alloy laminate composite materials produced by explosive welding / V.I. Mali, A.A. Bataev, I.N. Maliutina, V.D. Kurguzov, I.A. Bataev, M.A. Esikov, V.S. Lozhkin // The International Journal of Advanced

Manufacturing Technology. - 2017. - Vol. 93. - P. 4285-4294.

46. Крупин А.В. Деформация металлов взрывом / А.В. Крупин, В.Я. Соловьев, Н.И. Шефтель, А.Г. Кобелев. М.: Металлургия. - 1975. - 417 с.

47. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов / Н.Ф. Казаков. М.: Машиностроение. - 1976. - 312 с.

48. Konieczny M. Microstructural characterisation and mechanical response of laminated Ni-intermetallic composites synthesized using Ni sheets and Al foils / M. Konieczny // Materials characterization. - 2012. - No. 70. - P. 117-124.

49. Аркулис Г.Э. Совместная пластическая деформация разных металлов / Г.Э. Аркулис. М.: Металлургия. - 1964. - 271 с.

50. Дмитров Л.Н. Биметаллы / Л. Н. Дмитров, Е.В. Кузнецов, А.Г. Кобелев. Пермь: Звезда. - 1991. - 414 с.

51. Smirnov S.V. Comparative Evaluation of Metal Damage on the Free Lateral Surface of Single-Layer and Three-Layer Strips under Rolling / S.V. Smirnov, I.A. Veretennikova // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2015. - No. 4. - P 6-15.

52. Колесников А.Г. Исследование особенностей формирования субмикро- и наноразмерной структуры в многослойных материалах методом горячей прокатки / А.Г. Колесников, А.И. Плохих, Ю.С. Комисарчук, И.Ю. Михальцевич // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2010. - № 6. - С. 44-49.

53. Mozaffari A. Evaluation of mechanical properties and structure of multilayered Al/Ni composites produced by accumulative roll bonding (ARB) process / A. Mozaffari, H. Danesh Manesh, K. Janghorban // Journal of Alloys and Compounds. - 2010. - No. 489. - P. 103-109.

54. Sieber H. Structural evolution and phase formation in cold-rolled aluminum-nickel multilayers / H. Sieber, J.S. Park, J. Weissmuller, J.H. Perepezko // Acta Materialia. - 2001. - Vol. 49. - No. 7. - P. 1139-1151.

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

56. Wu D. Bonding interface zone of Mg-Gd-Y/Mg-Zn-Gd laminated composite fabricated by equal channel angular extrusion / D. Wu, R.S. Chen, E.H. Han // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2010. - Vol. 20. - No. 2. - P. 613-618.

57. Liua X.B. Preliminary investigations on the Mg-Al-Zn/Al laminated composite fabricated by equal channel angular extrusion / X.B. Liua, R.S. Chena, E.H. Hana // Journal of Materials Processing Technology. - 2009. - Vol. 209. - No. 10. - P. 4675-4681.

58. Saito Y. Novel Ultra-High Straining Process for Bulk Materials Development of the Accumulative Roll-Bonding (ARB) Process / Y. Saito, H. Utsunomiya, N. Tsuji, T. Sakai // Acta Materialia. - 1999. - Vol. 47. - No. 2. - P. 579-583.

59. Kamikawa N. Microstructure and texture through thickness of ultralow carbon IF steel

sheet severely deformed by accumulative roll-bonding / N. Kamikawa, N. Tsuji, Y. Minamino // Science and Technology of Advanced Materials. - 2004. - Vol. 5. - P. 163-172.

60. Коджаспиров Г.Е. Получение ультрамелкозернистого листа из ультра низкоуглеродистой стали пакетной прокаткой / Г.Е. Коджаспиров, С.В. Добаткин, А.И. Рудской, А.А. Наумов // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2007. - № 12. - С. 13-16.

61. Alizadeh M. Properties of high specific strength Al-4 wt.% Al2O3/B4C nano-composite produced by accumulative roll bonding process / M. Alizadeh, M. Ghaffari, H. Akbari beni, R. Amini // Materials and Design. - 2013. - Vol. 50. - P. 427-432.

62. Alizadeh M. Processing of Al/B4C composites by cross-roll accumulative roll bonding / M. Alizadeh // Materials letters. - 2010. - Vol. 64. - No. 23. - P. 2641-2643.

63. Alizadeh M. High-strength nano structured Al/B4C composite processed by cross-roll accumulative roll bonding / M. Alizadeh, M. Paydar // Materials Science and engineering A. -2012. - Vol. 538. - P. 14-19.

64. Vintila R. Synthesis and consolidation via spark plasma sintering of nanostructured Al-5356/B4C composite / R. Vintila, A. Charest, R.A.L. Drew, Brochu M. // Materials Science and Engineering A. - 2011. - No. 528. - P. 4395-4407.

65. Гульбин В.Н. Разработка композиционных материалов, модифицированных нанопорошками, для радиационной защиты в атомной энергетике / В.Н.Гульбин // Ядерная физика и инжиниринг. - 2011. - Т. 2. - № 3. - С. 272-286.

66. Иванов В.Г. Перспективные композиционные материалы системы бор-алюминий для транспортных упаковочных контейнеров / В.Г. Иванов, В.И. Горынин, И.А. Счастливая // Вопросы материаловедения. - 2009. - Т. 4. - № 60. - С. 20-27.

67. Либенсон Г.А. Процессы порошковой металлургии в 2-х т. Т.2. Формирование и спекание: учебник для вузов / Г.А. Либенсон, В.Ю. Лопатин, Г.В. Комарницкий. М.: МИСиС. - 2002. - 320 с.

68. Mo Z. The effects of temperatures on microstructure evolution and mechanical properties of B4C-AA2024 composite strips prepared by semi-solid powder rolling / Z. Mo, Y. Liu, J. Geng, T. Wang // Materials Science & Engineering A. - 2016. - No. 652. - P. 305-314.

69. Маккини В. Бораль: новый материал для защиты от тепловых нейтронов, Отчет №ORNL-242 / В. Маккини, Т. Роквелл. Национальная лаборатория Ок Ридж. США. - 1949.

70. Ванинский М.М. Способ получения листовых заготовок из алюминиевого порошка / М.М. Ванинский, А.А. Жуков, В С. Зейдель. МПК B22F 3/18 2206430. Jun 20. -2003.

71. Хомская И.В. Электронномикроскопическое исследование деформационных эффектов и фазовых превращений в сплавах меди при нагружении ударными волнами / И.В. Хомская, В.И. Зельдович, Н.Ю. Фролова, А.Э. Хейфец // Известия РАН. Серия физическая. -2010. - Т. 74. - № 11. - С. 1609-1613.

72. Рыбин В.В. Особенности двойникования в условиях высокоскоростного

нагружения при сварке взрывом / В.В. Рыбин, Э.А. Ушанова // Письма о материалах. - 2013.

- Т. 3. - № 2. - С. 145-149.

73. Valiev R.Z. Structure and properties of ultrafine-grained materials produced by severe plastic deformation / R.Z. Valiev, A.V. Koznikov, R.R Mulyukov // Materials Science Engineering.

- 1993. - Vol. A186. - P. 141-148.

74. Савицкий Е.М. Влияние температуры на механические свойства металлов и сплавов / Е.М. Савицкий. Изд. АН СССР. - 1957. - 324 с.

75. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов / С.С. Горелик. М.: Металлургия. - 1978. - 568 с.

76. McQueen H.J. Recovery and Recrystallization during High Temperature Deformation / H.J. McQueen, J.J. Jonas // Treatise on Materials Science and Technology. - 1975. - Vol. 6. - P. 394-493.

77. Беляков А.Н. Изменение зеренной структуры в металлических материалах в результате пластической обработки / А.Н. Беляков // Физика металлов и металловедение. -2009. - Т. 108. - № 4. - С. 412-423.

78. Tsuji N. Dynamic recrystallization of ferrite in interstitial free steel / N. Tsuji, Y. Matsubara, Y. Saito // Scripta Materialia. - 1997. - Vol. 37. - No. 4. - P. 477-484.

79. Sakai T. Dynamic and Post-Dynamic Recrystallization under Hot, Cold and Severe Plastic Deformation Conditions / T. Sakai, A. Belyakov, R. Kaibyshev, H. Miura,. J.J. Jonas // Progress in Materials Science. - 2014. - Vol. 60(1). - P. 130-207.

80. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушения материалов / В.В. Рыбин. М.: Металлургия. - 1986. - 223 с.

81. Козлов Э.В. Место дислокационной физики в многоуровневом подходе к пластической деформации / Э.В. Козлов, Л.И. Тришкина, Н.А. Попова, Н.А. Конева// Физическая мезомеханика. - 2011. - Т. 14. - № 3. - С. 95-100.

82. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. 3-е изд.-е изд. / С.С. Горелик, С.В. Добаткин, Л.М. Капуткина. М.: МИСиС. - 2005. - 432 с.

83. Dobatkin S.V. Nanostructures by sever plastic deformation of steel: advantages and problems / S.V. Dobatkin, J. Zrnik // Metalurgija. - 2006. - Vol. 45. - P. 313-321.

84. Sakai T. Dynamic Recrystallization - Mechanical and Microstructural Considerations / T. Sakai, J.J. Jonas // Acta Metallurgica. - 1984. - Vol. 32. - P. 189-209.

85. Humphreys F.J., Hatherly M. Recrystallization and Related Annealing Phenomena / F.J. Humphreys, M. Hatherly. Oxford: Pergamon. - 2004. - 658 pp.

86. Hardwick D. Structural Changes during The Deformation of Coper, Aluminium and Nickel at High Temperatures and High Strain Rates / D. Hardwick, W.J. Tegart // Journal of the Institute of Metals. - 1961. - Vol. 90. - P. 17-23.

87. Конева Н.А. Классификация, эволюция и самоорганизация дислокационных

структур в металлах и сплавах / Н.А. Конева // Соросовский Образовательный Журнал. -1996. - № 6. - С. 99-107.

88. Громов В.Е. Процессы фрагментации в малоуглеродистой стали при интенсивной пластической деформации на мезоуровне / В.Е. Громов, Б.М. Лебошкин, Н.А. Попова, Л.Н. Игнатенко, Ю.Ф. Иванов, Э.В. Козлов // Физическая мезомеханика. - 2001. - Т. 4. - № 5. - С. 89-96.

89. Costa A.L.M. Ultra grain refinement and hardening of IF-steel during accumulative roll-bonding / A.L.M. Costa, A.C.C. Reis, L. Kestens, M.S. Andrade // Materials Science and Engineering A. - 2005. - Vol. 406. - No. 1-2. - P. 279-285.

90. Дирибас А.А. Физика упрочнения и сварка взрывом: 2-е изд., доп. и перераб. / А.А. Дирибас. Новосибирск: Наука. - 1980. - 220 с.

91. Крупин А.В. Деформация металлов взрывом / А.В. Крупин, В.Я. Соловьев, Н.И. Шефтель, А.Г. Кобелев. М.: Металлургия. - 1975. - 416 с.

92. Cowan G.R. Mechanism of bond zone wave formation in explosion-clad metals / G.R. Cowan, O R. Bergmann, A H. Holtzman. - 1971. - Vol. 2. - No. 11. - P. 3145-3155.

93. Батаев И. А. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из низкоуглеродистой стали: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.16.09 защищена / И. А. Батаев. Новосибирск. - 2010. - 19 с.

94. Гринберг Б.А. Сварка взрывом: процессы перемешивания металлов, не имеющих взаимной растворимости (железо-серебро) / Б.А. Гринберг, М.А. Иванов, В.В. Рыбин // Физика металлов и металловедение. - 2012. - Т. 113. - № 11. - С. 1099-1110.

95. Гринберг Б.А. Структура зоны соединения титана с орторомбическим алюминидом титана при сварке взрывом. I. Локализованные вихревые расплавленные зоны / Б.А. Гринберг, М.А. Иванов, В.В. Рыбин // Деформация и разрушение материалов. - 2010. -№ 12. - С. 26-34.

96. Лазуренко Д.В. Структурные преобразования, происходящие в процессе сварки взрывом легированной стали и высокопрочного титана / Д.В. Лазуренко, И.А. Батаев, В.И. Мали, Е.А. Ложкина, М.А. Есиков, В.А. Батаев // Фзика металлов и металловедение. - 2018. - Т. 119. - № 5. - С. 495-503.

97. Мальцева Л.А. Металлические слоистые композиционные материалы, полученные сваркой взрывом: структура, своства, особенности строения переходной зоны / Л.А. Мальцева, Д.С. Тюшляева, Т.В. Мальцева, М.В. Пастухова, Н.Н. Ложкин, Д.В. Инякин, Л.А. Маршук // Деформация и разрушения материалов. - 2013. - № 4. - С. 19-26.

98. Приходько Е.А. Структура и усталостная трещиностойкость многослойного композита сталь 20-12Х18Н10Т, полученного сваркой взрывом / Е.А. Приходько, И.А. Батаев, В.И. Мали, А.А. Никулина, А.И. Попелюх, В.С. Ложкин // Деформация и разрушение. - 2013. - № 3. - С. 28-34.

99. Батаев И.А. Формирование сваркой взрывом слоистых композиционных

материалов из разнородных сталей / И.А. Батаев, Д.В. Павлюкова, Т.В. Журавина, Е.Б. Макарова, Д.С. Терентьев // Обработка металлов. - 2010. - № 1(46). - С. 6-8.

100. Батаев И.А. Особенности строения вихрей, формируемых при сварке взрывом стальных пластин / И.А. Батаев, В.И. Мали, М.А .Есиков // Черная металлургия. Известия высших учебных заведений. - 2011. - № 2. - С. 68-69.

101. Батаев И.А. Особенности образования и строения вихревых зон, формируемых при сварке взрывом углеродистых сталей / И.А. Батаев, А.А. Батаев, В.И. Мали, В.Г. Буров, Е.А. Приходько // Физика металлов и металловедение. - 2012. - Т. 113. - № 3. - С. 247-254.

102. Ложкин В.С. Структура и механические свойства многослойного композита, сформированного сваркой взрывом тонколистовых сталей 12Х18Н10Т и Н18К9М5Т / В.С. Ложкин, Е.А. Ложкина, В.И. Мали, М.А. Есиков // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. - 2014. - № 3. - С. 28-36.

103. Tsuji N. ARB (Accumulative Roll-Bonding) and other new Techniques to Produce Bulk Ultrafine Grained Materials / N. Tsuji, Y. Saito, S.H. Lee, Y. Minamino // Advanced Engineering Materials. - 2003. - Vol. 5. - No. 5. - P. 338-344.

104. Huang X. Microstructural evolution during accumulative roll-bondng commercial purity aluminum / X. Huang, N. Tsuji, N. Hansen, Y. Minamino // Materials Sceince and Engineering A. - 2003. - Vol. 340. - P. 265-271.

105. Рудской А.И. Перспективные технологии изготовления листового проката с ультрамелкозернистой структурой / А.И. Рудской, Г.Е. Коджаспиров, С.В. Добаткин // Металлы. - 2012. - № 1. - С. 88-92.

106. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка стали / М.Л. Бернштейн, В.А. Займовский, Л.М. Капуткина. М.: Металлургия. - 1983. - 481 с.

107. Табатчикова Т.И. Исследование многослойного материала на основе нержавеющих сталей, полученного методом горячей прокатки / Т.И. Табатчикова, И.Л. Яковлева, А.И. Плохих, С.Ю. Дельгадо Рейна // Физика металлов и металловедение. - 2014.

- Т. 115. - № 4. - С. 431-441.

108. Анциферов В.Н. Проблемы порошкового материаловедения. Часть I. / В.Н. Анциферов В.Н., С.Н. С.Н. Боброва, С.А. Оглезнева, С.Н. Пещеренко, А.П. Тимохова, А.А. Шацов. Екатеринбург: УрО РАН. - 2000. - 249 с.

109. Пугачева Н.Б. Структура и свойства композиционного материала Al/SiC / Н.Б. Пугачева, Н.С. Мичуров, Т.М. Быкова // Физика металлов и металловедение. - 2016. - Т. 117.

- № 6. - С. 654-660.

110. Akbari beni H. Investigation of grain refinement in Al/Al2O3/B4C nano-composite produced by ARB / H. Akbari beni, M. Alizade, M. Ghaffari, R. Amini // Composites: Part B. -2014. - Vol. 58. - P. 438-442.

111. Chen H.S. The design, microstructure and tensile properties of B4C particulate reinforced 6061Al neutron absorber composites / H.S. Chen, W.X. Wang, Y.S. Li, P. Zhang, H.H. Nie, Q.C. Wu // Journal of Alloys and Compounds. - 2015. - Vol. 632. - P. 23-29.

112. Smirnov A.S. Peculiarities of the rheological behavior and structure formation of aluminum under deformation at near-solidus temperatures / A.S. Smirnov, A.V. Konovalov, G.A. Belozerov, V.P. Shveikin, E.O. Smirnova // International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. - 2016. - Vol. 23. -No. 5. - P. 563-571.

113. Smirnov A.S. Specimen Preparation for Metal Matrix Composites with a High Volume Fraction of Reinforcing Particles for EBSD Analysis / A.S. Smirnov, G.A. Belozerov, E.O. Smirnova, A.V. Konovalov, V.P. Shveikin, O.Y. Muizemnek // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2016. - Vol. 25. - No. 7. - P. 2907-2913.

114. Smirnov A.S. Effect of silicon carbide particles on the mechanical and plastic properties of the AlMg6/10% SiC metal matrix composite / A.S. Smirnov, V.P. Shveikin, E.O. Smirnova, G.A. Belozerov, A.V. Konovalov, D.I. Vichuzhanin, O.Y. Muizemnek // Journal of Composite Materials. - 2018. - Vol. 52. - No. 24. - P. 3351-3363.

115. Чердынцев В.В. Металломатричные радиационно-защитные композиционные материалы на основе алюминия / В.В.Чердынцев, М.В. Горшенков, В.Д. Данилов, С.Д. Калошкин, В.Н. Гульбин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2013. - № 1. - С. 14-18.

116. Toroghinejad M.R. The effect of alumina content on the mechanical properties of hybrid composites fabricated by ARB process / M.R. Toroghinejad, R. Jamaati, A. Nooryan, H. Edris // Ceramic Inernational. - 2014. - Vol. 40. - P. 10489-10498.

117. Портной К.И. Структура и свойства композиционных материалов / К.И. Портной, С.Е. Салибеков, И.Л. Светлов, В.М. Чубаров. М: Машиностроение. - 1979. - 255 с.

118. Chen M.C. The evolution of microstructures and mechanical properties during accumulative roll bonding of Al/Mg composite / M.C. Chen, H.C. Hsieh, W. Wu// Journal of Alloys and Compounds. - 2006. - Vol. 416. - P. 169-172.

119. Bhatt P. High temperature annealing effect on structural and magnetic properties of Ti/Ni multilayers / P. Bhatt, V. Ganeshan, V.R. Reddy, S.M. Chaudhari // Applied Surface Science.

- 2006. - Vol. 253. - P. 2572-2580.

120. Мартин Д.У. Микромеханизмы дисперсионного твердения сплавов. Пер. с англ. / Д.У. Мартин. М.: Металлургия. - 1983. - 167 с.

121. Огнева. Т.С. Формирование многослойных композиционных материалов «металл

- интерметаллид» на основе никеля и алюминия с использованием методов сварки взрывом и искрового плазменного спекания / Т.С. Огнева. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. - 2016. - 20 c.

122. Каракозов Э.С. Соединение металлов в твердой фазе / Э.С. Каракозов. М.: Металлургия. - 1976. - 264 с.

123. Lu С. Significant enhancement of bond strength in the accumulative roll bonding process using nano-sized SiO2 particles / С. Lu, K. Tieu, D. Wexler // Journal of Materials Processing Technology. - 2009. - Vol. 209. -No. 10. - P. 4830-4834.

124. Ложкин В. С. Структура и свойства многослойного композита, сформированного

сваркой взрывом тонколистовых пластин из стали 20 и Н18К9М5Т / В.С. Ложкин // Обработка металов: технология, оборудование, инструменты. - 2013. -№ 3. - С. 110-114.

125. Alizadeh A. Processing, characterization, room temperature mechanical properties and facture behavior of hot extruded multi-scale B4C reinforced 5083 aluminum alloy based composites / A. Alizadeh, A. Abdollahi, M.J. Radfar // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2017. - No. 27. - P. 1233-1247.

126. Фарбер В.М. Диагностика изломов и энергоемкости разрушения высоковязких сталей при инструментальных испытаниях на ударный изгиб / В.М. Фарбер, В.А. Хотинов, А.Н. Морозова, Н.В. Лежнин, Т. Мартин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2015. - Т. 720. - № 6. - С. 22-25.

127. Фарбер В.М. Расщепление в сталях, испытавших контролируемую прокатку и последующее ускоренное охлаждение / В.М. Фарбер, В.А. Хотинов, С.В. Беликов, О.В. Селиванова, Н.В. Лежнин, А.Н. Морозова, М.С. Карабаналов, А.Ю. Жиляков// Физика металлов и металловедение. - 2016. - Т. 117. - № 4. - С. 422-436.

128. Embury J.D. The fracture of mild steel laminates / J.D. Embury, N.J. Petch, A.E. Wraith // Transaction of Metall Science. AIME. - 1967. - Vol. 239. - P. 114-118.

129. Райт Е.С. Композиционные материалы с металлической матрицей / Е.С. Райт, А.П. Левит. М.: Машиностроение. - 1978. - Т. 4. - C. 48-109 .

130. Олстер Э. Влияние поверхности раздела на характер разрушения. Поверхности раздела в металлических композита / Э. Олстер, Р. Джонс. М.: Мир. - 1978. - Т. 1. - C. 266306.

131. Ганеева А.А. Разрушение слоистого материала с различным расположением поверхностей соединения / А.А. Ганеева, А.А. Круглов, Р.Я. Лутфуллин // Перспективные материалы. - 2011. - № 12. - С. 92-96.

132. Яковлева И.Л. Ударная вязкость и пластические свойства составных образцов по сравнению с монолитными / И.Л. Яковлева, Н.А. Терещенко, Д.А. Мирзаев, А.В. Панов, Д.В. Шабуров // Физика металлов и металловедение. - 2007. - Т. 104. - № 2. - С. 212-221.

133. Pozuelo M. Delamination effect on the impact toughness of an ultrahigh carbon-mild steel laminate composit / M. Pozuelo, F. Carreno, O.A. Ruano // Composites Science and Technology. - 2006. - Vol. 66. - No. 15. - P. 2671-2676.

134. Микляев П.Г. Кинетика разрушения / П.Г. Микляев, Г.С. Нешпор, В.Г. Кудряшов. М.: Металлургия. - 1979. - 279 с.

135. Kum D.W. The impact properties of laminated composites containing ultrahigh carbon (UHC) steels / D.W. Kum, T. Oyama, J. Wadsworth, O.D. Sherby // Journal of the Mechanics and Physics of Solid. - 1983. - Vol. 31. - No. 2. - P. 173-186.

136. Саркеева А.А. Поведение при ударном нагружении слоистого материала из титанового сплава / А.А. Саркеева, А.А. Круглов, Е.М. Бородин, С.В. Гладковский, Р.Я. Литфуллин // Физическая мезомеханика. - 2012. - Т. 15. - № 5. - С. 51-57.

137. Topcu I. Processing and mechanical properties of B4C reinforced Al matrix

composites / I. Topcu, H.O. Gulsou, N. Kadioglu, A.N. Gulluoglu // Journal of alloys and compounds. - 2009. - Vol. 482. - P. 516-521.

138. Фролов К.В. Надежность и ресурс машин и механизмов / Фролов К.В. // Вестник АН СССР. - 1985. - № 8. - С. 74-84.

139. Дехтяр М.В. Определение глубины закаленного слоя магнитным методом / М.В. Дехтяр, А.М. Горбунова, Л.М. Балдина // Заводская лаборатория. - 1946. - Т. 12. - № 9-10. -С. 16-21.

140. Горкунов Э.С. Коэрцитивная сила и распределение критических полей в двухслойных ферромагнетиках различной степени жесткости. I. Тороидальные образцы / Э.С. Горкунов, А.М. Поволоцкая, Ю.С. Субботин // Дефектоскопия. - 2001. - № 9. - С. 3-12.

141. Горкунов Э.С. Влияние деформации прокаткой и одноосным растяжением на структуру, магнитные и механические свойства армко-железа, стали 12Х18Н10Т и составного материала «сталь 12Х18Н10Т - армко-железо - сталь 12Х18Н10Т» / Э.С. Горкунов, С.М. Задворкин, Е.А. Коковихин, Е.А. Туева, Ю.В. Субачев, Л.С. Горулева, А.В. Подкорытова // Дефектоскопия. - 2011. - № 6. - С. 16-30.

142. Горкунов Э.С. Оценка приложенных напряжений при упругопластической деформации одноосным растяжением двухслойного композиционного материала «сталь Ст3

- сталь 08Х18Н10Т» магнитными методами / Э.С. Горкунов, С.М. Задворкин, Е.А. Путилова // Дефектоскопия. - 2012. - № 8. - С. 64-76.

143. Трыков Ю.П. Исследование тепло- и электропроводности СИК титан-сталь / Ю.П. Трыков, Д.В. Проничев, Л.М. Гуревич, О.В. Слаутин, В.Г. Шморгун, В.Н. Арисова, Д.Ю. Донцов, Е.Б. Михайлов // Известия ВГТУ. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. - 2010. - № 4(64). - С. 17-21.

144. Velickovic S. Tribological Properties Of Aluminium Matrix Nanocomposites / S. Velickovic, S. Garic, B. Stojanovic, A. Vencl // Applied Engineering Letters. - 2016. - Vol. 1. -No. 3. - P. 72-79.

145. Gorshenkov M.V. Dry sliding friction of Al-based composites reinforced with various boron-containing particles / M.V. Gorshenkov, S.D. Kaloshkin, V.V. Tcherdyntsev, V.D. Danilov, V.N. Gulbin // Journal of Alloys and Compounds. - 2012. - Vol. 536. - No. S1. - P. S126-S129.

146. Woodward R.L. The response of homogeneous and laminated metallic sheet material to ballistic impact / R.L. Woodward, S.R. Tracey, I.G. Crouch // Journal of Physique IV. - 1991. -Vol. 1. - P. 277-282.

147. Бхатнагар А. Легкие баллистические материалы / А. Бхатнагар. М.: Техносфера.

- 2011. - 392 с.

148. Гладковский С.В. Повышение конструкционной прочности системнолегированных мартенситно-стареющих сталей на Fe-Cr-Ni-Mo-основе / С.В. Гладковский, Е.А. Ишина, С.В. Кутенева // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2015. - № 11(725). - С. 26-32.

149. Смирнова (Кутенева) С.В. Труды 5-ого Международного форума «Актуальные

проблемы современной науки»: Естественные науки. Части 1-3: Математика. Математическое моделирование. Механика / С.В. Смирнова (Кутенева), С.В. Гладковский. // Механические свойства и особенности разрушения слоистых металлических композитов после сварки взрывом и пакетной прокатки. Самара. - 2010. - С. 214-218.

150. Смирнов С.В. Моделирование расслоения при пластической деформации биметаллического материала, полученного сваркой взрывом / С.В. Смирнов, И.А. Веретенникова, Д.И. Вичужанин // Вычислительная механика сплошных сред. - 2014. - Т. 7. - № 4. - С. 398-411.

151. Синдо Д. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия / Д. Синдо, Т. Оикава. М.: Техносфера. - 2006. - 256 с.

152. ГОСТ 22848-77. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при температурах от минус 100 до минус 269 °С. М.: Издательство стандартов, - 1978. - 9 с.

153. ГОСТ 18898-89. Изделия порошковые. Методы определения плотности, содержания масла и пористости. М.: Издательство стандартов, - 1990. - 11 с.

154. Абраменко С.А. Формирование структуры и свойств сваренных взрывом медно-алюминиевых слоистых металлических и интерметаллидных композитов / С.А. Абраменко. Волгоград: ВГТУ. - 2009. - 17 с.

155. Оголихин В.М. Разработка и получение композиционных материалов с определённой тепло- и электропроводностью сваркой взрывом / В.М. Оголихин, С.Д. Шемелин // Перспективные материалы. - 2007. - № 1. - С. 61-65.

156. Алексеев Г.В. Перспективы использования сварки взрывом при изготовлении аппаратов пищевых производств / Г.В. Алексеев, Э.А. Андреев, М.И. Дмитриченко, Н.П. Михайлов // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». - 2010. - № 2. - С. 1-7.

157. Bina M.H. Effect of heat treatment on bonding interface in explosive welded copper/stainless steel / M.H. Bina, F. Dehghani, M. Salimi // Materials and Design. - 2013. - Vol. 45. - P. 504-509.

158. Livne Z. Characterization of explosively bonded iron and copper plates / Z. Livne, A. Munitz // Journal of Materials Science. - 1987. - Vol. 22. - P. 1495-1500.

159. Durgutlu A. Examination of copper/stainless steel joints formed by explosive welding / A. Durgutlu, B. Gulenc, F. Findik // Materials and Design. - 2005. - Vol. 26. - No. 6. - P. 497-507.

160. Мали В.И. Геометрические преобразования тонколистовых заготовок в процессе сварки взрывом многослойных пакетов / В.И. Мали, И.А. Батаев, А.А. Батаев, Д.В. Павлюкова, Е.А. Приходько, М.А. Есиков // Физическая мезомеханика. - 2011. - Т. 14. - № 6. - С. 117-124.

161. Гринберг Б.А. Структура зоны соединения титана с орторомбическим алюминидом титана при сварке взрывом. II. Зона локального расплавления / Б.А. Гринберг, М.А. Иванов, В.В Рыбин // Деформация и разрушение материалов. - 2010. - № 12. - С. 27-35.

162. Гринберг Б.А. Процессы расплавления, вихреобразования и фрагментации при

сварке взрывом / Б.А. Гринберг, М.А. Иванов, В.В Рыбин // Сварка и диагностика. - 2010. -№ 6. - С. 34-38.

163. ГОСТ Р ИСО 13067. Микроанализ электронно-зондовый. Дифракция обратнорассеянных электронов. Измерение среднего размера зерна. М.: Стандартинформ, 2016 - 18 с.

164. Мартин Д.У. Микромеханизмы дисперсионного твердения сплавов / Д.У. Мартин. М.: Металлургия. - 1983. - 167 с.

165. Гладковский С.В. Структура и свойства композита из сталей 12Х18Н10Т и 20, полученного сваркой взрывом / С.В. Гладковский, Т.А. Трунина, Е.А. Коковихин, Д.И. Вичужанин, И.А. Голубкова // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2009. -№ 9. - С. 34-39.

166. Саркеева А.А. Поведение при ударном нагружении слоистого материала из титанового сплава / А.А. Саркеева, А.А. Круглов, Е.М. Бородин, С.В. Гладковский, Р.Я. Лутфуллин // Физическая мезомеханика. - 2012. - Т. 15. - № 5. - С. 51-57.

167. Рябов В.Р. Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений / В.Р. Рябов. М.: Металлургия. - 1975. - 288 с.

168. Хансен М. Структура двойных сплавов / М. Хансен, К. Андерко. М.: Металлургиздат. - 1962. - 1488 с.

169. Банных О.А. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа / О.А. Банных, П.Б. Будберг, С.П. Алисова. М.: Металлургия. - 1986. - 440 с.

170. Гладковский С.В. Технология получения и свойства слоистых сталеалюминиевых композитов / С.В. Гладковский, Т.А. Трунина, Е.А. Коковихин, С.В. Смирнова (Кутенева) // Производство проката. - 2011. - № 12. - С. 25-29.

171. Gladkovsky S.V. Formation of the Mechanical Properties and Fracture Resistance Characteristics of Sandwich Composites Based on the 09g2s Steel and the Ep678 High-Strength Steel of Various Dispersion [Electronic resource] / S.V. Gladkovsky, S.V. Kuteneva, I.S. Kamantsev, R.M. Galeev, DA. Dvoynikov // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2017. - No. 6. - P. 71-90.

172. Ландау Л.Д. К проблеме турбулентности / Ландау Л.Д.// Докл. АН СССР. - 1944. - Т. 44. - № 8. - С. 339-342.

173. Перкас М.Д. Высокопрочноые мартенситно-стареющие стали / М.Д. Перкас. М.: Металлургия. - 1970. - 224 с.

174. Gladkovsky S.V. Studying the Deformation Resistance of Ep679 Maraging Steel [Electronic resource] / S.V. Gladkovsky, A.I. Potapov, S.V. Lepikhin // Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures. - 2015. - No. 4. - P. 18-28.

175. Dhib Z. Cladding of low-carbon steel to austenitic stainless steel by hot-roll bonding: Microstructure and mechanical properties before and after welding / Z. Dhib, N. Guermazi, M. Gasperini, N. Haddar // Materials Science & Engineering A. - 2016. - Vol. 656. - P. 130-141.

176. Khadadad Motarjemi A. Mechanical and fracture characterization of a bi-material steel plate / A. Khadadad Motarjemi, M. Koçak, V. Ventzke // International Journal of Pressure Vessels and Piping. - 2002. - Vol. 79. - No. 3. - P. 181-191.

177. Голованенко С.А. Двухфазные низколегированные стали / С.А. Голованенко, Н.М. Фонштейн. М.: Металлургия. - 1987. - 207 с.

178. Седых В.С. Определение местной деформации при сварке взрывом / В.С. Седых, А.П. Соннов, В.Г. Шморгунов // Известия вузов. Черная металлургия. - 1984. - № 11. - С. 136.

179. Суханов Д.А. Повышение конструктивной прочности сталей формированием тонкодисперсной слоистой структуры: дисс. канд. тех. наук: 05.02.01. - Дмитрий Александрович Суханов / Д.А. Суханов. Новосибирск. - 2002. - 198 с.

180. Гладковский С.В. Структура и свойства боралюминиевых композитов, полученных горячей прокаткой / С.В. Гладковский, Т.А. Трунина, Е.А. Коковихин, С.В. Смирнова, И.С. Каманцев // Известия Самарского научного центра РАН. - 2011. - Т. 13. - № 1(2). - С. 361-364.

181. Гладковский С.В. Исследование свойства A1/B4C композитов, полученных горячей прокаткой / С.В. Гладковский, Т.А. Трунина, Е.А. Коковихин, С.В. Кутенева, И.С. Каманцев // Перспективные материалы. - 2014. - № 2. - С. 18-25.

182. Ashby M.F. Designing Hybrid Materials / M.F. Ashby, Y.J.M. Bréchet // Acta Mater. -2003. - Vol. 51. - P. 5801-5821.

183. Kittur S. Analysis of Sandwich Composites Using Anova Approach / S. Kittur, S.N. Nagesh // International Journal of Engineering Science and Innovative Technology. - 2015. - Vol. 4. -No. 3. - P. 164-170.

184. Гончаров И.С. Структура и свойства коррозионностойких сталей различных классов марок 316L, 410L и 17-4 PH, изготовленных селективным лазерным сплавлением порошков / И.С. Гончаров, О.В. Васильева, П.А. Кузнецов, В.В. Бобырь, С.Н. Петров // Новости материаловедения. Наука и техника. - 2015. - № 4. - С. 26-32.

185. Анциферов В.Н. Проблемы порошкового материаловедения. Часть I / В.Н. Анциферов, С.Н. Боброва, С.А. Оглезнева, С.Н. Пещеренко, А.П. Тимохова, А.А. Шацов. Екатеринбург: УрО РАН. - 2000.

186. Либенсон Г.А. Процессы порошковой металлургии в 2-х т. Т.2. Формирование и спекание: учебник для вузов / Г.А. Либенсон, В.Ю. Лопатин, Г.В. Комарницкий. М.: МИСиС. -2002. - 320 с.

187. Чернышова Т.А. Дискретно армирование композиционные материалы с матрицами из алюминиевых сплавов и их трибологические свойства / Т.А. Чернышова, Л.И. Кобелева, Л.К. Болотова // Металлы. - 2001. - № 6. - С. 85-98.

188. ТУ 14-3-1630-89. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные шестигранные.

189. Ботвина Л.Р. Разрушение: кинетика, механизмы, общие закономерности / Л.Р. Ботвина. М.: Наука. - 2008. - 334 с.

190. Георгиев М. Пукнатиноустойчивост на металите при ударно натоварване / М. Георгиев. София: БУЛВЕСТ 2000, - 2007. - 231 с.

191. Zhang P. The design, fabirication and properties of B4C/Al neutron absorbers / P. Zhang, Y. Li, W. Wang, Z.Gao, B. Wang // Journal of Nuclear Materials. - 2013. - Vol. 437. - P. 350-358.

192. Чиркин С.В. Теплофизические свойства материалов / С.В. Чиркин. М.: Физматгиз. -1959. - 356 с.

193. Thevenot F. Boron carbide - A comprehensive review / F. Thevenot // Journal of the European Ceramic Society. - 1990. - Vol. 6. - No. 4. - P. 205-225.

194. Кирилов П.Л. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках / П.Л. Кирилов, П.Г. Богословский. М.: Энергоатомиздат. - 2000. - 456 с.

195. Burger N. Review of thermal conductivity in composites: Mechanisms, parameters and theory / N. Burger, A. Laachachi, M. Ferriol, M. Lutz, V. Toniazzo, D. Ruch // Progress in Polymer Science. - 2016. - Vol. 61. - P. 1-28.

196. Maruyama T. Fabrication and thermal conductivity of boron carbide/copper cermet / T. Maruyama, S. Onose // Journal of Nuclear Science and Thechnology. - 1999. - Vol. 36. - No. 4. - P. 380-385.

197. Кушунин Б.А. Наполнитель из карбида бора для ПЭЛ реактора ВВЭР-1000, Отчет ГП МЗП Нормативная база Росатом НИЯУ МИФИ ГСССД ОССД. - 1999.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты обработки изображений в программе SIAMS 700

СЭМ-изображения

Результаты обработки в программе 81ЛМ8 700

JT •

а! i t •

V«л*

ПК 1

i

Рисунок 1 - Изображения порошков алюминия ПА-4 (а), АПВ-86 (б), В4С состав 1 (в) и В4С состав 2 (г), обработанные в программе SIAMS 700 и диаграммы распределение

порошковых гранул по типам размеров

б

г

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Технологии получения слоистых Л1/Б4С-композитов

№

Последовательность операций

Технологическая схема

Исходные материалы

1

(патент №2465094)

1.Приготовление порошковой смеси из алюминия и карбида бора не более 25 % вес.

2. Размещение порошковой смеси в оболочке из алюминийсодержащего материала

3. Уплотнение

4.Нагрев заготовки до 600 °С, 20 минут

5.Горячая прокатка заготовки с обжатием не менее 50 % в первом проходе и 30-40 % во втором.

1- наноразмерный (не более 100 нм) порошок В4С; 2 -высокодисперсный алюминиевый порошок

(не более 5 мкм);

ь

3 - гранулированный алюминиевый порошок (50-200 > мкм); 4 - замкнутая листовая оболочка из алюминия или алюминиевого сплава; 5 -заглушки; 6 - валки прокатного стана готовый А1/ В4С -композит.

• Порошок А1 (<5 мкм) не более 13%

• Порошок В4С (<100 нм или < 20 мкм)-не более 25%

• Порошок АПВ-86 (50-200 мкм) -ост.

• Листовой прокат алюминиевых сплавов АВ, АМг3

2

(патент №2528926)

1.Приготовление порошковой смеси из А1 и В4С не более 25 % вес.

2. Размещение порошковой смеси в стальной оболочке

3. Уплотнение

4.Нагрев заготовки до 590-610 °С, 20 минут

5.Горячая прокатка заготовки с обжатием порошковой смеси не менее 60 % и оболочки не более 20%.

6. Извлечение из оболочки компактированной заготовки и резка ее на части

8. Формирование пакета из компактированной заготовки с листовыми заготовками из алюминиевых сплавов

и прослоек из технически чистого алюминия

9. Горячая прокатка пакета при 400-430°С с обжатием не менее 50 %.

10.Холодная упрочняющая прокатка в=20 %

1- порошок В4С; 2 - алюминиевый порошок; 3 - стальная оболочка; 4 - валки прокатного стана; 5 - компактированная заготовка; 6 - две части заготовки после разрезки; 7 - слои из алюминия и алюминиевых сплавов; 8 - пакет для горячей прокатки; 9 -многослойный алюмоматричный композит;10 - композит, упрочненный деформацией

» Порошок А1 (<0,5 мкм) не более 15% Порошок В4С (<100 нм) не более 30 %

Порошок ПА-4 (50200 мкм) -ост. Листовой прокат алюминиевого сплава АМг3

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Справка об использовании результатов диссертационной работы

УТВЕРЖДАЮ

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр -Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина*

(ФГУП "РФЯЦ - ВНИИТФ им. акадсм. Е.И. Забабахина")

с>3 fo ¿0/8 Vo мо-ео/аГоГ

г. Снежннск

г

л

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы

Ознакомившись с основными положениями диссертационной работы м.н.с. Института машиноведения УрО РАН Кутеневой C.B. «Структура и свойства полученных сваркой взрывом и пакетной прокаткой слоистых композитов на основе низкоуглеродистых сталей, меди, алюминия и его сплавов» подтверждаю, что следующие представленные в Главе 6 результаты:

консолидированной прослойке А1/В4С в процессе получения композита типа «бораль» методом горячей прокатки;

теплофизические свойства листовых слоистых композитов «АМгЗ - А1/В4С-АМгЗ» с функцией нейтронной защиты имеют научно-практическую значимость и могут быть использованы ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина» при разработке новой деформационной технологии процесса получения листовых бороалюминиевых нейтронозащитных композитов для чехловых корзин транспортно-упаковочных комплектов (ТУК), предназначенных для перевозки и хранения отработавшего ядерного топлива

выявленные закономерности структурообразования в

экспериментально определенные физико-механические и

(ОЯТ).

И.В.Оленин (35146)5660

Начальник НКО-бЗО

А.Н.Зеленов