Исследование общих характеристик распространения пластической деформации в сталях с ферритоперлитной структурой

Abstract

RU: Цель. Установление критических условий перехода к воспламенению интерметаллидных систем в условиях самороспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) при изменении параметров, определяющих условия проведения процесса. Методика. Объектом исследования выбраны интерметаллидные системы Ti-Al и Ni-Al. В качестве критерия теплового взрыва выбран критерий Семенова, который получен решением стационарного уравнения теплового баланса. Для численного решения условий протекания СВС-реакций в интерметаллидных системах использовали пакет прикладных программ для инженерно-математических расчетов SciLab. Результаты. Численный анализ по соотношению расчетного критерия Семенова и его критического значения показал, что исследуемые реакции можно разделить на две группы. К первой группе относится системы, в которых расчетный критерий Семенова ниже его критического значения (Se < Seкр). К второй группе относятся системы, для которых расчетный критерий Семенова равен или превышает критическое значение (Se > Seкр). Научная новизна. Для интерметаллидных систем Ni-Al и Ti-Al установлены зависимости расчетного критерия Семенова от начальной температуры синтеза. Установлено, что начальная температура для осуществления синтеза в системы Ti-Al должна превышать 378 K, в системе Ni-Al синтез может проходить и при обычных условиях (298 K). Понимание механизмов протекания СВС-реакций и получение количественных закономерностей, описывающих процесс теплового взрыва, позволит управлять режимом протекания СВС-реакций, что в свою очередь дает возможность управлять и структурой интерметаллидных сплавов при СВС-прессовании Практическая значимость. Установлено, что для осуществления реакции синтеза алюминида титана необходим предварительный подогрев. Расчет показал, что для достижения температуры синтеза в режиме горения в системе Ti + Al достаточен подогрев до ~ 100 оС (378 K).

UK: Мета. Встановлення критичних умов переходу до займання інтерметалідних систем в умовах самороспространяющегося високотемпературного синтезу (СВС) при зміні параметрів, що визначають умови проведення процесу. Методика. Об'єктом дослідження обрані інтерметалідні системи Ti-Al і Ni-Al. Як критерій теплового вибуху обраний критерій Семенова, який отримано рішенням стаціонарного рівняння теплового балансу. Для чисельного рішення використовували пакет прикладних програм для інженерно-математичних розрахунків SciLab. Результати. Чисельний аналіз по співвідношенню розрахункового критерію Семенова і його критичного значення показав, що досліджувані реакції можна розділити на дві групи. До першої групи належить системи, в яких розрахунковий критерій Семенова нижче його критичного значення (Se <Seкр). До другої групи належать системи, для яких розрахунковий критерій Семенова дорівнює або перевищує критичне значення (Se> Seкр). Наукова новизна. Для інтерметалідних систем Ni-Al і Ti-Al встановлені залежності розрахункового критерію Семенова від початкової температури синтезу. Практична значимість. Встановлено, що для здійснення реакції синтезу алюмініду титану необхідний попередній підігрів. Розрахунок показав, що для досягнення температури синтезу в режимі горіння в системі Ti + Al достатній підігрів до ~ 100 оС (378 K).

EN: Purpose. The determination of critical conditions for transition to combustion in intermetallide systems under selfpropagating high-temperature synthesis (SHS) conditions with changeable parameters, which determine process conditions. Methodology. The intermetallide systems Ti-Al and Ni-Al were chosen for the study. As a criterion for a thermal explosion, Semenov's criterion was chosen. The software for engineering and mathematical calculations SciLab was used for numerical calculation. Findings. A numerical analysis of the ratio of the calculated Semenov’s criterion and its critical value showed that the investigated reactions can be divided into two groups. The first group includes systems in which the Semenov’s criterion is below its critical value (Se <Secr). The second group includes systems for which the Semenov’s criterion is equal or exceeds the critical value (Se≥ Secr). Originality. For intermetallide systems Ni-Al and Ti-Al the dependencies of the calculated Semenov’s criterion on the initial synthesis temperature are established. Practical value. It was established that preheating is necessary to carry out the synthesis of titanium aluminide. The calculation showed that to reach the synthesis temperature of the combustion regime in the Ti + Al system it is needed to preheat up to ~ 100 °C (378 K).