Физические аспекты затвердевания и структурообразования металлических, полиметаллических и композиционных материалов в неравновесных условиях аддитивного производства

Объектом исследования являются материалы, полученные с использованием высокопроизводительных аддитивных технологий и фрикционной перемешивающей обработки, включая титановые, медные, алюминиевые сплавы и композиционные материалы на их основе. Целью работы является разработка принципов управления внутренней структурой и фазовым составом указанных сплавов и композитов с применением методов электронно-лучевой и электродуговой аддитивной технологии, а также фрикционной перемешивающей обработки. Работа направлена на получение полиметаллических изделий с заданными эксплуатационными характеристиками. В процессе выполнения научно-исследовательской работы были изучены закономерности организации структуры, механическое поведение сплавов ВТ6/Fe, 56GM(Inconel-625)/(W + WC(Ni)). Исследованы механизмы упрочнения сплава ВТ6/М1 и влияние термической обработки на структуру и свойства сплава АК12, полученного методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства. Впервые была получена и исследована оловянная бронза БрОЦ4-3, изготовленная с использованием электродуговой аддитивной технологии. Методом фрикционной перемешивающей обработки был получен материал на основе системы АМг5/Ti с упрочненной поверхностью с повышенными механическими эксплуатационными свойствами. Выявлены физические основы полиметаллических материалов 06Х18Н9Т/М1 и ВТ6/Та, обладающих улучшенными физико-механическими свойствами, полученных комбинированным методом, включающее аддитивное выращивание, фрикционную перемешивающую обработку и магнетронное напыление. Материалы, полученные в ходе аддитивного производства, планируется использовать при изготовлении гребных винтов, элементов топливной системы, втулок и других изделий для нужд кораблестроения, а также для производства титановых шар-баллонов, применяемых в пневмосистемах ракетно-космической области. Материалы с упрочненной поверхностью, полученные методом фрикционной перемешивающей обработки, будут использоваться в узлах трибологического назначения, работающих в условиях повышенных нагрузок и воздействия агрессивных сред.