Фізика швидкісного електронно-променевого спікання гомогенних та гетерогенних високотемпературних матеріалів

Розробка присвячена швидкісному електронно-променевому спіканню пресовок з металевих та металокерамічних матеріалів на основі тугоплавких сполук. Встановлено основні закономірності структуроутворення в умовах електронно-променевого спікання металевих та металокерамічних матеріалів. Методами комп’ютерного моделювання проведено дослідження впливу пористості та пористої структури пресовок, спечених в умовах електронно-променевого спікання, на їх температурне поле та теплопровідність. Досліджено вплив параметрів електронно-променевого нагрівання на величину залишкових макронапружень та мікронапружень в матеріалі. Проведено аналіз напружено деформованого стану пресовок, одержаних електронно-променевим спіканням та його впливу на процеси ущільнення. Показано, що наявність залишкових напружень має безпосередній вплив на проходження структурної та подальшої пластичної деформації порошкових пресовок різної природи. Встановлено, що механізми швидкісного ущільнення під час локального електронно-променевого нагрівання пресовок з металевих та металокерамічних матеріалів пов’язані з виникненням внутрішніх залишкових напружень в результаті термічного розширення матеріалу. Показано, що збереження цілісності заготовки і її інтенсивне ущільнення в умовах локального нагрівання стає можливим у випадку, коли термічне розширення в об’ємі циліндричної пресовки викликають напруження, що не перевищують межу міцності матеріалу. Одержані результати дозволили розробити основи принципово нової технології швидкісного електронно-променевого спікання багатофункціональних композиційних матеріалів на основі широкого спектру тугоплавких металів та сполук, що дозволить в перспективі вивести дану технологію на промисловий рівень, на відміну від існуючих технологій швидкісного спікання, які використовуються, здебільшого, тільки на лабораторному рівні.