Создание технологий получения биметаллической проволоки и покрытий на основе процессов, совмещенных с пластическим деформированием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.05, доктор технических наук Стеблянко, Валерий Леонтьевич

• Стеблянко, Валерий Леонтьевич
• доктор технических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор технических наук Стеблянко, Валерий Леонтьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТАЛЕМЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ

2. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ

И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ

2.1. ОБЗОР НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ.

2.2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3. НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ

ЕЕ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ.

3.1. СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ.

3.2. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ПРИРОДА АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРДОФАЗНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

3.3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП АНАЛИЗА ВКЛАДА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ В ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ.

3.4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА.

3.5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛА ТВЕРДОФАЗНОЙ СВАРКОЙ

ПРИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКЕ.

3.6. ВЫВОДЫ.

4. ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НА РАЗВИТЙЕ АКТИВАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

4.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА АНАЛИЗА СИЛЬНОВОЗБУЖДЕННОГО СОСТОЯНИЯ

МЕТАЛЛА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ.

4.2. КИНЕТИКА АДАПТИВНЫХ И ДИССИПАТИВНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПРОЦЕССА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ.

4.3. ВЗАИМОСВЯЗЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЙ.,.

4.4. ИНТЕНСИВНОСТЬ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИЛЬНОВОЗБУЖДЕННОМ СОСТОЯНИИ ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРУЕМЫХ МЕТАЛЛОВ.

4.5. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ (ОЧАГОВ «ЛОКАЛЬНОГО ПЛАВЛЕНИЯ»)

4.6. ВЫВОДЫ.

5. АНАЛИЗ СОВМЕСТНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ КОМПОНЕНТОВ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ

ПРИ ПРОКАТКЕ В КАЛИБРАХ.

5.1. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ СОВМЕСТНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПРОКАТКЕ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

С ЦЕЛЬЮ СВАРКИ КОМПОНЕНТОВ.

5.2. МЕЖСЛОЙНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРИ СВАРКЕ КОМПОНЕНТОВ БИМЕТАЛЛА ПРОКАТКОЙ.

5.2.1. Физико-химические особенности высокотемпературного контактного взаимодействия при трении.

5.2.2. Математическая модель адгезионного взаимодействия компонентов при совместной пластической деформации.

5.3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ ПРОКАТКЕ

В КАЛИБРЕ С МНОГОСТОРОННИМ ОБЖАТИЕМ.

5.3.1. Обобщенный подход к описанию очага деформации.

5.3.2. Определение скоростей пластического течения компонентов

5.3.3. Определение действительной геометрии очага деформации

5.4. ВЫВОДЫ.

6. АНАЛИЗ ПРОЧНОСТИ ТВЕРДОФАЗНОГО СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПРИ СОВМЕСТНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ.,.

6.1. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ И РОСТА ПРОЧНОСТИ ТВЕРДОФАЗНОГО СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ.

6.2. ВЛИЯНИЕ РЕЛАКСАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ ТВЕРДОФАЗНОГО СОЕДИНЕНИЯ, ПОЛУЧЕННОГО ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКОЙ.

6.3. ВЫВОДЫ.:.

7. НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В СОЗДАНИИ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА, ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛОВ СВАРКОЙ ДАВЛЕНИЕМ И ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ.

7.1. ОСОБЕННОСТИ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ИНДУКЦИОННЫМ ПЛАЗМЕННЫМ РАЗРЯДОМ.

7.2. НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТАЛЕМЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ НА ОСНОВЕ СОВМЕЩЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ВЧ-НАГРЕВА И ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ КОМПОНЕНТОВ НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ ВЧ-РАЗРЯДОМ

7.3. СОВМЕЩЕННЫЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ (ЭФЭХ) ПРОЦЕССЫ:

ПРИРОДА ЯВЛЕНИЙ И ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ.

7.4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВМЕЩЕННЫХ ЭФЭХ-ПРОЦЕССОВ

И ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ И ФОРМИРОВАНИЯ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ.

7.5. ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание технологий получения биметаллической проволоки и покрытий на основе процессов, совмещенных с пластическим деформированием»

Потребности современной техники и перспективы ее развития диктуют необходимость создания материалов с самыми разнообразными свойствами, которым во многих случаях не удовлетворяют отдельные металлы и сплавы, полимеры или керамика. Создание композиций путем объединения нескольких компонентов в единую структуру позволяет получить совершенно новый композиционный материал со свойствами, отличными от его составляющих. В различных областях техники широко используются слоистые металлические композиции. При этом удается достичь не только качественно новых свойств продукции, но и существенно экономить дорогостоящие материалы компонентов, и, прежде всего, цветные металлы. В связи с этим изыскание областей рациональной замены изделий из цветных металлов на биметаллические, разработка и широкомасштабное промышленное освоение высокоэффективных технологий их производства -задача первостепенной важности.

Решение актуальных вопросов электрификации железных дорог и городского транспорта, создание сетей высоковольтных линий электропередач и линий связи, производства отечественной электронной техники мирового уровня и продукции других отраслей требует коренного улучшения качества выпускаемых в России биметаллических электропроводниковых материалов и изделий и, в первую очередь, сталемедной проволоки.

Диссертационная работа обобщает результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в процессе создания и промышленного освоения принципиально новой технологии производства биметаллической сталемедной проволоки на Магнитогорском метизно-металлургическом заводе, являющемся, по-существу, единственным предприятием в России, выпускающим такую продукцию как для внутреннего рынка, так и на экспорт.

В первой главе проанализирована существующая на предприятии технология, основанная на металлургическом способе производства, и показано, что большинство недостатков, обусловленных данным способом, не могут быть устранены путем ее совершенствования. Подтверждением необходимости радикального изменения технологии являются результаты сопоставления отечественного и зарубежных стандартов, указывающие на пониженный уровень требований к качеству отечественной продукции.

Во второй главе, исходя из анализа современных и перспективных направлений развития технологий производства биметаллической проволоки и результатов предварительных исследований, обоснован выбор технологии, основанный на соединении металлических компонентов в твердой фазе с непрерывным формированием заготовки. Приведена общая характеристика работы, раскрывающая единство и взаимосвязь ее основных направлений. Синергетическая концепция, принятая в работе за основу анализа сильновозбужденных состояний различных по своей физико-химической сущности процессов, позволила вскрыть единство причин, обусловливающих проявление специфических диссипативных процессов, составляющих основу технологических совмещений операций формоизменения компонентов биметалла с их сваркой, очистки поверхности с формированием металлического покрытия.

В третьей главе приведено описание новой технологии, состав оборудования и основные характеристики непрерывной технологической линии, разработанной для производства биметаллической сталемедной проволоки и других длинномерных изделий (шина, фасонные профили и др.). Первая технологическая линия создана и освоена в цехе биметалла ОАО «Магнитогорский метизно-металлургический завод» в 1994 году. В этой главе сформулированы принципы анализа процессов и разработки операций новой технологии. Предложенный в работе энергетический принцип анализа совместного вклада основных технологических операций в достижение требуемого термодинамического состояния компонентов для обеспечения их твердофазной сварки при совместной пластической деформации наилучшим образом отвечает задачам анализа и синтеза многооперационных технологий. Получены уравнения для описания температурной зависимости свободной энергии активации возникновения очагов «локального плавления» (активных центров) для ряда чистых металлов и железоуглеродистых сплавов с различным содержанием углерода. Решена задача оптимизации температурного режима совместной пластической деформации по критерию максимальной прочности твердофазного соединения и получены уравнения оптимальных температурных режимов горячей прокатки железоуглеродистых сплавов с различным содержанием углерода.

В четвертой главе описано влияние напряженно-деформированного состояния на развитие активационных процессов при пластической деформации. Результаты приведенного в главе анализа убедительно доказывают необходимость и эффективность определения зависимостей, характеризующих процессы в металле в сильновозбужденном состоянии, для более полного понимания и раскрытия роли обработки металлов давлением как способа получения твердофазного соединения металлов при совместной пластической деформации. Совмещенные процессы являются результатом проявления аномальных свойств систем в сильновозбужденных состояниях.

Пятая глава посвящена анализу совместной пластической деформации компонентов биметаллической заготовки при прокатке в калибрах. Приведенные результаты экспериментальных исследований позволили выявить общие закономерности развития пластического течения компонентов по зонам очага деформации, имеющие место как при прокатке в двухвалковых калибрах, так и в калибрах с многосторонним обжатием. Приведена разработанная математическая модель адгезионного взаимодействия компонентов по межслойной поверхности, достоинством которой является учет кинетических условий образования биметаллического соединения, механических свойств и состояния поверхностей, температуры и напряженно-деформированного состояния на участках контакта. Описана впервые созданная математическая модель, позволяющая проанализировать в развитии процесс формоизменения биметаллического профиля в объеме очага деформации. Разработанный общий подход к описанию геометрии очага деформации обеспечивает возможность без существенного изменения аналитических зависимостей получать подобные семейства форм для подобных форм заготовок и инструмента. Выполненная разработка в определенной мере восполняет существовавший до настоящего времени пробел в теоретическом анализе формоизменения биметаллических заготовок при прокатке в калибрах с многосторонним обжатием.

В шестой главе проведен теоретический анализ кинетики образования и роста прочности биметаллических соединений с учетом особенностей процесса прокатки. Показано, что специфика совместной пластической деформации при прокатке требует учета влияния релаксационных процессов на конечную прочность соединения. Описана математическая формулировка кинетического условия получения высококачественного соединения для рассматриваемого случая.

В седьмой главе отражены результаты оригинальных разработок новых способов обработки металлической поверхности. Полученные результаты явились основой развития нового научно-технического направления в создании технологий очистки поверхности металла и формирования функциональных металлических покрытий. Физико-химической основой новых способов являются сильновозбужденные состояния газообразных и жидких токопроводящих сред, возникающие на границе их контакта с обрабатываемой поверхностью тела в электрическом или электромагнитном полях. Принципиальным достоинством новых способов является совмещение очистки с другими процессами, и, прежде всего, с формированием металлических покрытий.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана, исследована и реализована в промышленности новая технология производства биметаллической сталемедной проволоки, основанная на непрерывном оборачивании стального сердечника медной лентой, электроразрядной очистке металлической поверхности и твердофазном соединении компонентов горячей прокаткой в калибрах. Разработаны научные основы новой технологии.

2. Предложена физическая модель активных центров, образующихся при межслойном взаимодействии металлов в процессе совместной пластической деформации, стабилизирующих процесс посредством развития адгезионного взаимодействия и обеспечивающих условия формирования твердофазного соединения компонентов биметалла.

3. Разработан энергетический принцип анализа совместного вклада температурного и деформационного режимов обработки металлов давлением в изменение свободной энергии активации образования активных центров. Получены уравнения, описывающие температурную зависимость изменения свободной энергии активации для различных металлов, железоуглеродистых сплавов с различным содержанием углерода. Получены уравнения для определения оптимальных температурных режимов совместной пластической деформации разнородных металлов (СПДРМ) по критерию максимальной прочности твердофазного соединения компонентов в биметаллах, включающих стали и сплавы с различным содержанием углерода. Конкретизация оптимального температурного режима СПДРМ совместно с температурной зависимостью изменения свободной энергии активации позволяют непосредственно определять оптимальную величину работы деформации, необходимой для образования активных центров в металле, т.е. возникновения в локальных объемах квазижидкого вязкого течения. Получены уравнения для определения объемов активных центров для различных металлов.

4. Осуществлен системный анализ влияния напряженно-деформированного состояния на развитие активационных процессов в металлах при пластической деформации. На основе кинетической теории абсолютных скоростей реакций получены и проанализированы дифференциальные уравнения кинетики для двух наиболее характерных групп механизмов, контролирующих процесс -адаптивной и диссипативной. С учетом' взаимосвязи структурно-энергетического и напряженно-деформированного состояний, включая сильновозбужденное состояние, характеризуемое стационарным вязким течением, получены зависимости для сопротивления и скорости деформации, относительной величины диффузионной подвижности атомов в металлах и линейной скорости вязкого течения. Полученные результаты объясняют аномальный характер течения поверхностных слоев металлов при межслойном взаимодействии, интенсивности диффузионных процессов, приводящих при достижении равномерной СПДРМ к интенсивному возрастанию прочности соединения компонентов в биметалле.

5. На основе теоретических и экспериментальных исследований сформулирована гипотеза формирования биметаллического соединения горячей прокаткой. Разработана и исследована математическая модель, описывающая кинетику адгезионного взаимодействия компонентов, стабилизирующего процесс совместного пластического течения и определяющего условия перехода к равномерной СПДРМ. Принципиальным достоинством разработанной модели является то, что в ней учитываются кинетические условия образования твердофазного соединения с учетом механических свойств и состояния взаимодействующих поверхностей, температуры и напряженно-деформированного состояния на участках контакта.

6. Разработана и исследована математическая модель формоизменения биметаллического профиля в объеме очага деформации при прокатке в четырехвалковом стрельчатом калибре.

7. Разработаны новые высокоэффективные экологически безопасные технологии очистки металлической поверхности и формирования функциональных металлических покрытий, основанные на применении высокочастотных электрических разрядов в газообразных средах и совмещенных электрофизических и электрохимических процессов (ЭФЭХ-процессов) в жидких средах. Согласно выдвинутой в работе гипотезе, касающейся природы совмещенных ЭФЭХ-процессов, возникновение электрических разрядов в среде на обрабатываемой поверхности обусловлено саморазвитием электрических процессов в локальных объемах среды, приводящих к ее перегревной неустойчивости и тепловому пробою («тепловому взрыву»). Получены уравнения для определения критических значений электрического напряжения и напряженности электрического поля, при которых возникает тепловой пробой. Гипотеза позволяет обосновать комплексный характер воздействий на обрабатываемую, поверхность и приобретение ею новых специфических свойств (в частности, повышенную коррозионную стойкость и др.), которые были выявлены в результате экспериментов. Создан принципиально новый способ формирования металлических покрытий, основанный на совмещении процессов очистки поверхности и получения покрытия. Выполненные разработки и исследования явились основой развития нового научно-технического направления в создании экологически безопасных технологий очистки поверхности металла от окалины, ржавчины и других загрязнений, а также получения изделий с различными металлическими покрытиями.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Результаты технологических и конструкторских разработок реализованы в виде непрерывной линии для сборки составной биметаллической заготовки и ее горячей прокатки в цехе биметалла .Магнитогорского метизно-металлургического завода. Созданная непрерывная технологическая линия не имеет аналогов в отечественной практике.

Переход на новую технологию позволил решить актуальную проблему получения отечественной биметаллической проволоки, соответствующей уровню мировых стандартов.

Экологический и социальный аспекты. Технические решения, реализованные в новой технологии, основаны на экологически безопасных процессах. Ликвидация вредных выбросов в окружающую среду в связи с отказом от металлургического способа производства является очень важным фактором в условиях города Магнитогорска и региона в целом.

Новая технология полностью исключила трудоемкие процессы и связанный с ними тяжелый ручной труд. Высокий • уровень наукоемкости новой технологии выдвинул повышенные профессиональные требования к обслуживающему персоналу, его образовательному уровню и квалификации.

Технико-экономический аспект. Новая технология, по сравнению с металлургическим способом, обеспечила существенное улучшение потребительских свойств готовой продукции. Это касается, прежде всего, сохранения строгой коаксиальности взаимного расположения компонентов в изделии при отсутствии искажения исходной круглой формы стального сердечника. Этим достигается повышение стабильности электропроводности по длине проволоки и соответствующее снижение потерь в линиях электропередач. Существенно меньшая толщина переходной (диффузионной) области в зоне биметаллического твердофазного сварного соединения (7-8 мкм) по сравнению с металлургическим способом (30-40 мкм) обеспечивает более полное использование электропроводящих свойств меди. В частности, при производстве биметаллической проволоки марки БСМО диаметром 4,0 мм по ГОСТ 3822 при металлургическом способе производства необходимо объемное содержание меди в композиции не менее

42-43% для достижения требуемого электросопротивления не более 3,8 Ом/км. Эквивалентные электрические свойства такой проволоки, получаемой по новой технологии, достигаются при объемном содержании меди в композиции 33-35% При годовом объеме производства 4500 тонн реальная экономия меди превышает 400 тонн. Высокие потребительские свойства новых освоенных видов продукции вызвали значительный спрос на ее применение в изделиях электронной промышленности (ПО «ТОР» п. Томилино Московская обл., завод «Цветотрон» г.Брест и др.). В частности , для электровыводов, используемых в полупроводниковых силовых диодах, выпускаемых по технологии голландской компании «Philips» (ПО «ТОР»), на линии был освоен выпуск сталемедной проволоки диаметром 0,78 и 1,3 мм с содержанием меди не менее 70%, а для электровыводов резисторов, конденсаторов и др. элементов электронной техники (завод «Цветотрон» г.Брест) - проволоки с содержанием меди 24%.

На защиту выносятся:

1. Новая технология получения биметаллической проволоки, основанная на твердофазной сварке компонентов совместной пластической деформацией при горячей прокатке, и непрерывная технологическая линия для ее промышленного производства.

2. Совокупность принципов анализа сильновозбужденного состояния металла и методов определения зависимостей, характеризующих такое состояние, и способствующих более полному раскрытию роли обработки металлов давлением как способа получения твердофазного соединения совместной пластической деформацией. В том числе.

- определение активного центра (очага «локального плавления»), возникающего в поверхностном слое, как локального объема сильновозбужденного металла, энергия Гиббса GT которого при температуре Т меньшей, чем температура плавления Ts, эквивалентна его энергии Гиббса Gs при температуре плавления;

- энергетический принцип анализа вклада технологических операций в образование активных центров;

- уравнения температурной зависимости свободной энергии активации AGs образования очагов «локального плавления» для ряда металлов и железоуглеродистых сплавов, численно равной работе внешних сил для перевода объема металла в предельное состояние термодинамической неустойчивости;

- метод оптимизации температурного режима горячей прокатки металлической заготовки на стальной основе по критерию максимальной прочности твердофазного соединения компонентов и уравнения для определения оптимальной температуры прокатки железоуглеродистых сплавов с различным содержанием углерода;

- структурно-энергетический принцип анализа развития активационных процессов при пластической деформации;

- математическое описание кинетики адаптивных и диссипативных механизмов пластической деформации и анализ основных закономерностей течения металла в сильновозбужденном состоянии;

- теоретический анализ влияния напряженно-деформированного состояния на интенсивность диффузионных процессов, контролирующих течение металла в сильновозбужденном состоянии, и обеспечивающих рост прочности твердофазного соединения.

3. Математическая модель адгезионного взаимодействия компонентов биметалла при сварке совместной пластической деформацией, учитывающая кинетические условия образования биметаллического соединения, механические свойства и состояние поверхности, температуру и напряженно-деформированное состояние на участках контакта.

4. Впервые разработанная математическая модель формоизменения биметаллического профиля в объеме очага деформации при прокатке в калибре с многосторонним обжатием.

5. Новые разработки способов и технологий обработки металлической поверхности, включающие операции очистки и формирования функциональных металлических покрытий на основе совмещенных электрофизических и электро-химических процессов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены

- на научно-технических конференциях: международных - International Composits Conferense, Moscow, april, 1990; International Conference Materials by Powder Technology PT-93, march, 1993, Dresden, Germany; 1st International Symposium on Mis-Matching of Welds, april, 1995, Stockholm, Sweden; 2nd International Symposium on Mis-Matching of Welds, april, 1996, Reinstorf-Luneburg, Germany; «Новые технологии получения слоистых материалов и композиционных покрытий», Сочи, октябрь, 1992; всесоюзных - «Новые технологические процессы прокатки, интенсифицирующие производство и повышающие качество продукции», Челябинск, 1984, 1989; «Калибровка валков сортовых станов», 1976, Днепропетровск; « Перспективы применения плазменной техники и технологии в металлургии и машиностроении», Миасс, 1986; Челябинск, 1988; межгосударственной - «Состояние и перспективы развития научно-технического потенциала Южно-Уральского региона», Магнитогорск, май, 1994; республиканских - «Теоретические и прикладные проблемы развития наукоемких и малоотходных технологий обработки металлов давлением», Винница, 1991; «Физика и механика пластических деформаций порошковых материалов», Луганск, 1991; «Новые материалы и технологии», Москва, 1994.

- на заседании Научного Совета ГКНТ СССР по проблеме «Новые процессы в черной металлургии», Москва, 1989; Координационного Совета по направлению «Сталь-прокат» Государственной научно-технологической программы «Ресурсосберегающие и экологически чистые процессы

17 металлургии и химии», Москва, 1989, 1990;

- на всесоюзных научно-технических семинарах «Новые технологии производства слоистых металлов, перспективы расширения сортамента и применения», Магнитогорск, 1987, 1989;

- ежегодных конференциях - Магнитогорского государственного технического университета, 1979-1999;

- на научно-технической конференции по проблемам защиты металлов от коррозии. Луизианский университет ЬБи, Батон-Руж, декабрь 1999, США.

Публикации. Содержание диссертации отражено в книге, 2 учебных пособиях и брошюре; 49 статьях, авторских свидетельствах и патентах на изобретения; 4 публикации - зарубежные.

Заключение диссертации по теме «Обработка металлов давлением», Стеблянко, Валерий Леонтьевич

7.5. ВЫВОДЫ

7.5.1. Разработаны новые высокоэффективные экологически безопасные технологии очистки металлических поверхностей и формирования функциональных металлических покрытий, основанные на применении высокочастотных электрических разрядов в газообразных средах и совмещенных электрофизических и электрохимических процессов (ЭФЭХ-процессов) в жидких средах.

7.5.2. Предложена физическая модель образования несамостоятельного высокочастотного частично прозрачного индукционного плазменного разряда на обрабатываемой поверхности. Обоснован выбор частоты напряжения питания индуктора плазмотрона. Дано физическое обоснование эффекта совмещения и самостабилизации процессов очистки поверхности и ее нагрева.

7.5.3. Разработана и исследована принципиально новая технология получения биметаллической проволоки способом оборачивания стального сердечника медной лентой, основанная на совмещении процессов ВЧ-нагрева компонентов и очистки их поверхностей плазмой несамостоятельного ВЧ-разряда в среде аргона. Создана непрерывная технологическая линия для производства биметаллической проволоки указанным способом.

7.5.4. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования совмещенных ЭФЭХ-процессов в жидких электролитах позволили получить следующие основные результата по разработке:

- концептуальные положения, касающиеся природы явлений, обусловливающие совмещение операций очистки поверхностей и формирования покрытий;

- физические и математические модели, отражающие возникновение электроразрядной коммутации прикатодного парогазового слоя как результат саморазвития ЭФЭХ-процессов;

- инженерные методы расчета основных параметров технологических режимов очистки и формирования покрытий, а также элементов оборудования для осуществления процесса.

7.5.5. Установлено, что очищенная данным способом поверхность приобретает уникальные антикоррозионные свойства, подтвержденные результатами испытаний, проведенных в различных отечественных и зарубежных научно-технических центрах и лабораториях.

7.5.6. Оценка эффективности новых технологий, основанных на совмещенных процессах очистки и формирования покрытий по предлагаемому способу, позволила выявить ряд их преимуществ принципиального характера по сравнению с традиционными технологиями, широко распространенными в металлургии.

A. Исключается необходимость в выполнении самостоятельных операций по подготовке поверхности металла перед нанесением покрытий (обезжиривание, декапирование и др.). В связи с этим упрощается структура агрегата по обработке поверхностей и его инфрастуктура.

Б. Не требуется создания специализированных агрегатов для каждого вида покрытия (агрегаты лужения, цинкования и др.), как принято в настоящее время по традиционным технологическим схемам. По предлагаемому способу покрытия из различных металлов могут быть получены на одном и том же агрегате.

B. На агрегате нового типа возможно гибкое использование различных схем осуществления технологического процесса:

- с унифицированной жидкой рабочей средой и расходуемым анодом из металла покрытия;

- с унифицированным нерасходуемым анодом (из химически инертного материала, в частности, графита) и жидким электролитом, представляющим раствор солей одного или нескольких металлов покрытия.

245

Г. Возможно использование отходов традиционных производств (нанесение покрытий из расплавов металлов) для получения солей, применяемых в электролите по схеме процесса, описанной в пункте 3,6.

Д. Не требуется дополнительных затрат энергии на процесс, так как формирование покрытия происходит одновременно с очисткой поверхности.

Е. Новый способ позволяет существенно расширить сортамент металла с покрытиями за счет включения в него горячекатаного металла с широким диапазоном геометрических размеров.

Ж. Предлагаемый способ является экологически безопасным, так как не предполагает использование агрессивных и токсичных сред и не имеет собственных вредных выделений.

7.5.7. Разработанный способ формирования покрытий является новым направлением в создании высокоэффективных технологий получения слоистых композиционных материалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решение актуальных проблем многих отраслей промышленности, транспорта, создание отечественной электронной техники мирового уровня выдвинули требования коренного улучшения выпускаемых в стране биметаллических проводниковых материалов и, в первую очередь, сталемедной проволоки. Анализ существующего металлургического способа производства с позиций экологии, трудоемкости процессов, качества продукции показал его полное несоответствие современному уровню требований и необходимость радикального изменения технологии. На основе результатов исследований и разработок, изложенных в диссертации, были созданы и освоены в промышленности новая экологически безопасная ресурсосберегающая технология изготовления биметаллической сталемедной проволоки и непрерывная линия для ее производства, что позволило решить актуальную проблему получения отечественной продукции, соответствующей уровню мировых стандартов. Полученные в процессе исследований новые научные результаты и разработки по совмещению операции очистки металлической поверхности с формированием функциональных покрытий явились основой нового перспективного научно-технического направления в создании технологий производства изделий с покрытиями. Основные выводы:

1. Совмещенные процессы, лежащие в основе новых технологий, являются результатом проявления аномальных свойств систем в сильновозбужденных состояниях, представляющих собой, в частности, предельное критическое состояние термодинамической неустойчивости кристаллических решеток в объемах локальных «очагов плавления», что приводит к схватыванию и развитию прочности твердофазного соединения при совместной пластической деформации. Подобные состояния возникают также в локальных объемах газообразных и жидких сред, взаимодействующих с нагреваемой поверхностью в электрическом поле, следствием чего является возникновение перегревной неустойчивости и тепловой пробой среды, способствующий совмещению очистки с нанесением покрытия.

2. Предложен энергетический принцип анализа совместного вклада технологических операций в изменение свободной энергии активации Л08 образования активных центров. Получены уравнения, описывающие температурную зависимость ЛС8 для различных металлов, железоуглеродистых сплавов с различным содержанием углерода.

3. Решена задача оптимизации температурного режима изготовления биметалла по критерию максимальной прочности твердофазного соединения. Получены уравнения для определения оптимальных температурных режимов совместной пластической деформации компонентов биметалла, включающих стали и сплавы с различным содержанием углерода. Конкретизация оптимального температурного режима позволяет непосредственно по температурной зависимости А08 определять оптимальную величину работы деформации, необходимой для образования активных центров.

4. Для создания технологий с использованием обработки металлов давлением в качестве способа получения твердофазного соединения металлов, разработан принцип анализа процесса пластической деформации, основанный на синтезе термодинамического, молекулярно-кинетического подходов и представлений о дискретном строении деформируемых материалов. В соответствии с теорией абсолютных скоростей реакций получены дифференциальные уравнения для описания кинетики двух основных групп механизмов, контролирующих пластическую деформацию - адаптивный и дис-сипативный. С помощью уравнений изучены закономерности эволюции структур и энергетических состояний сильновозбужденных объемов металлов в поверхностных слоях, являющихся активными центрами и обеспечивающих образование связей и рост прочности твердофазного соединения. С учетом взаимосвязи структурно-энергетического и напряженно-деформированного состояний получены зависимости для сопротивления и скорости деформации, линейной скорости течения металла и относительной величины изменения коэффициента диффузии, объясняющие аномальный характер пластического течения металла в сильновозбужденном состоянии. Предложена гипотеза о адгезионно-диффузионном характере формирования биметаллического соединения при горячей прокатке, подтверждаемая результатами теоретического анализа и экспериментальных исследований.

5. На основе представлений о топохимической природе образования твердофазных соединений разработана математическая модель, описывающая кинетику адгезионного взаимодействия компонентов по межслойной поверхности при прокатке. Достоинством модели является то, что в ней учитываются кинетические условия образования биметаллического соединения, механические свойства и состояние поверхностей, температура и напряженно-деформированное состояние на участках контакта.

6. Впервые разработана и исследована математическая модель формоизменения биметаллического профиля в объеме очага деформации в четырехвал-ковом стрельчатом квадратном калибре. Сопоставление результатов моделирования с экспериментальными данными характеризует высокую степень достоверности полученных результатов расчета.

7. Разработаны высокоэффективные и экологически безопасные технологии очистки металлической поверхности и формирования функциональных покрытий на основе совмещенных электрофизических и электрохимических процессов (ЭФЭХ-процессов). Выдвинута гипотеза, касающаяся природы этих процессов (гипотеза теплового пробоя). Проведены обширные экспериментальные исследования по изучению свойств очищенной поверхности и качества формируемых покрытий. Исследования проводились как в лаборатории МГТУ, так и в различных лабораториях предприятий, в отечественных и зарубежных научных центрах. Результаты исследований

249 позволяют заключить, что обработанная поверхность приобретает уникальную антикоррозионную стойкость. 8. Разработка новой технологии изготовления длинномерных биметаллических изделий, создание и промышленное освоение непрерывной линии для их производства удостоена премии Правительства Российской Федерации 1999 года в области науки и техники.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Стеблянко, Валерий Леонтьевич, 2000 год

1. Осинцев В.Г., Ейльман J1.C. Оборудование для производства прутков и проволоки из цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1979. -247 с.

2. Tlynn Thomas M., Timmerhous K.D. // Mach. Design. 1966. -V.38, № 19. -P.204-211.

3. Новые материалы для электроники / Под ред. Д.И.Лайнера. М.: Металлургия, 1967. - 268 с.

4. Хиросэ Митио. Проволока высокой проводимости: пер. с яп. Свердловск: Свердловское бюро переводов, 1983. - 8 с.

5. Слоистые металлические композиции / Потапов И.Н., Лебедев В.Н., Кобе-лев А.Г. и др. М.: Металлургия, 1986. - 217 с.

6. Кобелев А.Г., Потапов И.Н., Кузнецов Е В. Технология слоистых металлов. М.: Металлургия, 1991. 248 с.

7. Зуев Б.М., Лысяный И.К., Рыбаков В.А. Технологические процессы получения биметаллической сталеалюминевой и сталемедной проволоки. Бюл. ЦНИИЧМ№ 11, 1984.-С. 3-13.

8. Маковский В.А., Ейльман Л.С. Основы теории и практики производства биметаллических прутков. М.: Металлургия, 1971. - 192 с.

9. Маковский В.А., Ейльман Л.С. Биметаллические прутки. М.: Металлургия, 1981. 179 с.

10. Ю.Зарапин Ю.Л., Чиченев H.A., Чернилевская Н.Г. Производство композиционных материалов обработкой давлением: Справочник. М.: Металлургия, 1991. - 350 с.

11. Wire Journal. -1978. V.ll, № 3. -Р.78-84.

12. Wire Journal. -1978. V. 10, № 11. - P.77-85.

13. Wire Industry. -1976. V.43, № 513. - P.693-697.

14. Wire Journal. -1979. V.12, № 2. - P.78-82.

15. Wire Journal. -1978. V.ll, № 7. -P.82-87.

16. Wire Industry. -1978. V.46, № 541, - P.49-51.

17. Wire Journal.-1977. V.10, № 11.-Р.53-56.

18. A.c. 1281361 СССР, МКИ5, B23 К 20/04. Способ изготовления биметаллической проволоки / Стеблянко В.Л., Аркулис Г.Э., Бухиник Г.В., Марченко A.B., Солдатенко А.Ф., Селезнев В.Г., Фомин E.H. Опубл. 07.01.87. БИ№1.

19. A.c. 1724409 СССР, МКИ5, В 21 F 19/00. Способ изготовления биметаллической проволоки / Стеблянко В.Л., Солдатенко А.Ф., Конев C.B., Тазеева Р.Ф. Опубл. 07.04.92. БИ №13.

20. A.c. 610581 СССР, МКИ5, В 21 В 37/02, В 21 В 1/00. Способ регулирования размеров профиля при прокатке в четырехвалковом калибре / Стеблянко В.Л., Поляков М.Г., Мамкин В.А., Ткаченко В.А. Опубл. 15.06.78. БИ №22.

21. A.c. 1315652 СССР, МКИ5 , В 21 В 27/00. Узел валков для продольной прокатки сортовых профилей / Аркулис Г.Э., Стеблянко В.Л., Блинов B.C., Солдатенко А.Ф. Опубл. 07.06.87. БИ №21.

22. A.c. 610583 СССР, МКИ5 , В 21 В 37/08, G 01 L 5/00. Устройство для измерения усилия прокатки / Стеблянко В.Л., Ткаченко В.А., Мамкин В.А. Опубл. 15.06.78. БИ №22.

23. Пат. 2008109 РФ, МКИ6, В 21 С 23/22, В 23 К 35/40, В 23 К 20/04. Способ изготовления биметаллической проволоки / Стеблянко В.Л., Бухиник Г.В., Ситников И.В., Веремеенко В.В., Трахтенгерц В.Л., Люльчак В.И. Опубл. 28.02.94. БИ №4.

24. A.c. 1227280 СССР, МКИ5 , В 21 В 45/04. Способ очистки поверхности металлических изделий / Марченко A.B., Стеблянко В.Л., Солдатенко А.Ф., Селезнев В.Г., Аркулис Г.Э. Опубл. 30.04.86. БИ №16.

25. A.c. 1747213 СССР, МКИ5 , В 08 В 7/04. Способ очистки металлических поверхностей / Стеблянко В.Л., Ситников И.В., Люльчак В.И. Опубл. 15.07.92. БИ№ 26.

26. A.C. 1729652 СССР, МКИ5, В 21 С 43/04. Устройство для очистки длинномерных изделий / Стеблянко В.Л., Блинов B.C., Ситников И.В. 0публ.30.04.92. БИ № 16.

27. А.С. 1771829 СССР, МКИ5 , В 08 В 7/04. Устройство управления электродуговой очисткой / Стеблянко B.JL, Ситников И.В., Люльчак В.И., Тка-ченко В.А. Опубл. 30.10.92. БИ № 40.

28. A.c. 1626209 СССР, МКИ5, G 01 R 29/12. Измеритель поверхностного потенциала / Стеблянко В.Л., Люльчак В.И., Ситников И.В. Опубл. 07.02.91. БИ № 5.

29. A.c. 564590 СССР, МКИ5 , G 01 N 27/86. Устройство к дефектоскопу для блокировки краев протяженного изделия / Закиров Я.А., Мамкин В.А., Петров В.А., Поляков A.M., Рябчикова O.A., Стеблянко В.Л., Тимошенко П.П., Ткаченко В.А. Опубл. 05.07.77. БИ № 25.

30. Пат. 2055947 РФ, МКИ6 , G 25 F 1/00. Способ очистки поверхности металлического изделия / Рябков В.М., Сосковец О.Н., Афонин С.З., Стеблянко В.Л. Опубл. 10.03.96. Б.И. № 7.

31. Пат. 2077611 РФ, МКИ6, С 25 Д 5/00,17/00/ Способ обработки поверхностей и устройство для его осуществления / Стеблянко В.Л., Рябков В.М. Опубл. 20.04.97. Б.И. № 11.

32. Пат. 5.700366, США, МКИ6, United States Patent. Eiectrolitic Process For Cleaning and Coating Electrically Conaucting Surfaces. 23.12.1997. / Stebli-anco V.L., Riabkov V.M.

33. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986. - 432 с.

34. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуации. М.: Мир, 1973. - 280 с.

35. Николис Г. Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. -М.: Мир, 1979. -512 с.

36. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. - 404 с.

37. Структурные уровни пластической деформации и разрушения / Панин В.Е., Грияев Ю.В., Данилов В.И. и др. Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1990. - 225 с.

38. Атом-вакансионные состояния в кристаллах / Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Хон Ю.А. и др. // Изв. вузов. Физика. 1982. - № 12. - С.5.

39. Кооперативно деформационные процессы и локализация деформации / Лихачев В.А., Панин В.Е., Зосимчук Е.Э. и др. Киев: Наукова думка, АН УССР. Ин-т металлофизики, 1989. - 320 с.

40. Осипов К.А. Некоторые активируемые процессы в твердых металлах и сплавах. М.: АН СССР, 1962. - 285 с.

41. Семенов А.П. Схватывание металлов. -М.: Машгиз, 1958.-280 с.

42. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. -М.: Машиностроение, 1982. 212 с.

43. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И., Босов C.B. Рентгенографический метод исследования структурных изменений в тонком поверхностном слое металла при трении // Зав. лаб. 1973. - №3. - С.203.

44. Гельман A.C. Основы сварки давлением. М.: Машиностроение, 1970. -312 с.

45. Осипов К.А. Новые идеи и факты в металловедении. М.: Наука, 1986. - 72 с.

46. Эйринг Г., Уолтер Дж., Кимбалл Дж. Квантовая химия. М.: Изд-воиностр. лит-ры, 1948. 527 с.

47. Суровцев А.П., Мыцик А.П. Термодинамическая оценка свариваемости железоуглеродистых сплавов в твердом состоянии // Физ. и химия обраб. матер. 1988. -№1.-С.106-112.

48. Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман JI.A. Термодинамика железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1972. - 328 с.

49. Esser H.Veber die preschweissbarkeit des Eisens / Archivfur das fur Eisenhuttenwesen. 1930, №131. -S. 199-206.

50. Никитин В.П., Баткин А.Г. Шабуров В.Е. и др. Налипание металла на валки при холодной прокатке полос // Эффективность прокатного производства и повышение качества проката. М.: Металлургия, 1984. - С.26-30.

51. Красулин Ю.Л. Взаимодействие металла с полупроводником в твердой фазе. М.: Наука, 1971. - 120 с.

52. Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман JI.A. Термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1984. - 208 с.

53. Шоршоров М.Х., Колесниченко В.А., Алехин В.П. Клинопрессовая сварка давлением разнородных металлов. М.: Металлургия, 1982. - 111 с.

54. Федоров В.В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения твердых тел. Ташкент: ФАН, 1979. - 167 с.

55. Федоров В.В. Кинетика повреждаемости и разрушения твердых тел. -Ташкент: ФАН, 1985. 160 с.

56. Глесстон С., Лейдлер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей реакций, вязкость, диффузия и электрохимические явления. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1948. 583 с.

57. Журков С.Н. Проблемы прочности твердых тел // Вестн. АН СССР. -1957 .-№11,- С.78-82.

58. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560 с.

59. Безухов Н.И. Теория упругости и пластичности. М.: ГИИТЛ, 1953. 420 с.

60. Осипов К.А. Связь теоретической прочности и скорости движения трещинпри хрупком разрушении металлов с их термодинамическими параметрами плавления // Докл. АН СССР. 1983. - 271. № 3. - С.657-661.

61. Esposito E., Carlsson A.E., Ling D.D. // Philos. Magaz. 1980. - V.41. -P.251-259.

62. Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М.: Изд-во физ.-мат. лит-ры, 1960. - 564 с.

63. Бокпггейн Б.С., Бокштейн С.З., Жуховицкий A.A. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. М.: Металлургия, 1974. - 280 с.

64. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов, физико-химическая теория пластичности. Т.2. М.: Металлургиздат, 1960. - 415 с.

65. Физические основы прочности и пластичности металлов / Под ред. С.Д. Герцрикена. М.: Металлургиздат, 1963. - 322 с.

66. Фридель Ж. Дислокации. М.: Мир, 1967. - 643 с.

67. Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах. -М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1962. -584 с.

68. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия, 1986. 223 с.

69. Фрост Г.Дж., Эшби М.Ф. Карты механизмов деформации. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1989. 325 с.

70. Козлов Э.В., Старченко В.А., Конева H.A. Эволюция дислокационной субструктуры и термодинамика пластической деформации металлических материалов //Металлы. 1993. - № 5. - С. 152-161.

71. Поляков A.A. О процессах самоорганизации в металле // Физико-химическая механика материалов. 1993. - 29, № 2. - С.19-27.

72. Физическая химия. Строение вещества. Термодинамика. Т.1. Учебн. для вузов / Краснов К.С., Воробьев Н.К., Годнев И.Н. и др. М.: Высшая школа, 1995.-512 с.

73. Базаров И.П. Термодинамика. М.: Высшая школа, 1991. 376 с.

74. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности. М.: Металлургия, 1987.-352 с.

75. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир, 1979.-279 с.

76. Колмогоров В.JI. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986.-687 с.

77. Чадек Й. Ползучесть металлических материалов: пер. с чешек. М.: Мир, 1987.-302 с.

78. Гарофало Ф. Законы ползучести и длительной прочности металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1968. - 304 с.

79. Пуарье Ж. Высокотемпературная пластичность кристаллических тел. -М.: Металлургия, 1982. 272 с.84.0rowan Е. // Journ. West Scotland Iron Steel Inst. 1947. - V.54. - P.45.

80. Mott N.F. // Phil. Magazine. 1953. - V.44. - P.742.

81. Weertman I. //Journ. Appl. Phys. 1955. - V.26. - P. 1213.

82. Бокштейн C.3. Диффузия и структура металлов. M.: Металлургия, 1978. -248 с.

83. Федоров В.В., Федоров C.B., Буше H.A. Анализ влияния напряженно-деформированного состояния на интенсивность диффузионной подвижности атомов в металлах. Ташкент, 1984. - 45 с.

84. Маннинг Дж. Кинетика диффузии атомов в кристаллах. М.: 1971. 286 с.

85. Авакумов Е.Т. Механические методы активации химических процессов. -Новосибирск: Наука, 1979. 250 с.

86. Образование твердых растворов металлов при пластическом течении при высоком давлении / Жорин В.А., Макарова И.Ф., Ген Н.Я., Ениколопов Н.С. // Докл. АН СССР. 1981. - 261, № 2. - С.405-408.

87. Поведение смесей полиэтилена и дейтерированного полиэтилена при высоких давлениях в сочетании с деформациями сдвига / Жорин В.А., Кис-син Ю.В., Фридман Н.М., Ениколопов Н.С. // Докл. АН СССР. 1977. -232, № 1. - С.118-121.

88. Движение вещества на наковальнях Бриджмена при высоких давлениях в сочетании с деформациями сдвига / Жорин В.А., Жаров А. А., Казакевич А.Г., Ениколопов Н.С. // Физика тв. тела. 1975. - 17, № 2. - С.393-396.

89. Семенов А.П. Исследование схватывания металлов при совместном пластическом деформировании. М.: Изд-во АН СССР, 1953. - 120 с.

90. Gscheidner К.A. In the collection: Solid State Physics. New York and London, Academic Press. 1964. -P.275-426.

91. Simmons G., Wang H. Singe Crystal Elastic Constants and Calculated Aggregate Properties: A Handbook, Second Edition, Cambridge, Massachusetts, and London, England: The M.I.T. Press. 1971. - 400 p.

92. Harding I. The effect of grain size and strain rate on the lower yield stress of pure iron at 288 К // Acta Metallurgica. 1969. - V.17, № 18. - P.949-958.

93. Conrad H. In the Proceedings of the conference: The Relation between the Structure and Mechanical Properties of Metals, London, HER Majesty's Stationary Office. 1963. - V. 2. - P.475-498.

94. Аркулис Г.Э. Совместная пластическая деформация разнородных металлов. М.: Металлургия, 1964. - 272 с.

95. Аркулис Г.Э. Закономерности совместной пластической деформации разных металлов. Магнитогорск: МГМИ, 1990. - 88 с.

96. Расчет давления при прокатке биметаллического пакета / Архангельский А.В., Полухин П.И., Кнышев Ю.В., Мастеров В.А.// Сб. трудов № 47. -М.: МИСиС, 1968,- С.137-141.

97. Расчет деформации биметаллического пакета при прокатке / Архангельский А.В., Полухин П.И., Кнышев Ю.В., Мастеров В.А. // Сб. трудов № 47. М.: МИСиС, 1968,- С.141-146.

98. Расчет давления при прокатке биметалла с учетом зоны опережения / Архангельский А.В., Полухин П.И., Кнышев Ю.В., Мастеров В.А. // Сб. трудов № 47. М.: МИСиС, 1968,- С.147-152.

99. Коковихин Ю.И., Пинашина В.А. Влияние компановки биметалла и способа его изготовления на распределение послойных продольных напряжений // Теория и практика производства метизов. Сб. науч. тр. № 7. -Свердловск: Книжное изд-во, 1978. С.37-42.

100. Гуляев A.C., Лапис A.B. К расчету давления металла на валки при прокатке биметалла// Труды Гипроцветметобработки, 1978. Вып. 54. - С.30-34.

101. Кучкин В.В., Рыбин Ю.И. Аналитический метод определения начала совместной деформации при прокатке разнородных материалов // Вопросы судостроения. М.: Металлургия, 1982. - № 34. - С.17-19.

102. Ковалев С.И., Корягин Н.И., Ширко И.В. Напряжения и деформации при плоской прокатке. М.: Металлургиздат, 1962. - 255 с.

103. Феноменологическая модель соединения разнородных металлов в процессе совместной пластической деформации / Афанасьев С.Д., Ковалев С.И., Корягин H.H., Ширко И.В. // Изв. АН СССР. Металлы. 1983. - № 3. - С.107-110.

104. Левитан С.М., Коновалов Ю.В., Парамошин А.П. Математическая модель формирования толщины раската при прокатке многослойного пакета // Изв. вузов. Черная металлургия. 1985. - № 4. - С.59-63

105. Ш.Архангельский A.B., Кобелев А.Г., Байдуганов A.M. Исследование неравномерности послойных деформаций при плакировании биметаллов // Изв. вузов. Черная металлургия. 1985. - № 9. - С.159-160.

106. Кобелев А.Г., Потапов И.Н., Кузнецов Е.В. Технология слоистых металлов. -М.: Металлургия, 1991. 249 с.

107. Ершов A.A., Мыльников A.C., Сычева Т.А. Исследование деформирования разнородных металлов при совместной холодной прокатке // Механика композитных материалов. 1985. - № 1. - С. 104-108.

108. Бричко Г.А. Расчет толщины покрытия при плакировании лент на станах холодной прокатки // Метизное производство. 1975. - № 4. - С.67-78.

109. Аркулис Г.Э., Стеблянко В.Л., Солдатенко А.Ф. Закономерности развития совместной пластической деформации при сварке биметалла прокаткой // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. науч. тр. Свердловск: УПИ, 1986. - С.40-48.

110. Долженков Ф.Е., Кривоносов Ю.И. Исследование прокатки биметалла сталь-титан в вакууме // Изв. вузов. Черная металлургия. 1964. - № 11.- С.48-50.

111. Пирязев Д.И. Исследование деформации слоев при прокатке биметаллических пакетов // Изв. вузов. Черная металлургия. 1963. - № 3. - С. 11-13.

112. Бояршинов М.И., Пацекин П.П. Неравномерность и сопротивление деформации слоистых металлов // Обработка металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1962. - 199 с.

113. Знаменский В.И., Ляшков В.Б. К оценке неравномерности деформации при прокатке биметаллических пакетов // Теория и технология прокатки.- Свердловск: 1969. С.24-27.

114. Стеблянко В.Л. Исследование процесса прокатки в четырехвалковых калибрах методами моделирования на ЭВМ: Дис. канд.техн. наук. -Магнитогорск, 1970. - 138 с.

115. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

116. Мур Д. Основы и применения трибоники: пер. с англ. М.: Мир, 1978. -487 с.

117. Шустер А.Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом. М.: Машиностроение, 1988. - 95 с.

118. Доценко В.А. Изнашивание твердых тел. М.: ЦИНТИХИМнефтемаш, 1990.- 191 с.

119. Красулин Ю.Л., Шоршоров М.Х. О механизме образования соединения разнородных металлов // Физ. и хим. обраб. матер. 1967. - №1. - С.8997.

120. Каракозов Э.С. Соединение металлов в твердой фазе. М.: Металлургия, 1976. - 261 с.

121. Каракозов Э.С. Сварка металлов давлением. М.: Машиностроение, 1986.- 271 с.

122. Современные технологические процессы с использованием порошковых и слоистых материалов / Носков Е.П., Гун Г.С., Стеблянко ВЛ. и др. -Магнитогорск, 1993. 189 с.

123. Bowden F.P., Moore A.C., Tabor D. Ploughing and Adhesion of Sliding If Metals J.Appl. Phys. 1943. - 14, №3. - P. 141.

124. Рыкалин H.H., Шоршоров M.X., Красулин Ю.Л. Физические и химические проблемы соединения разнородных металлов // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. - № 1. - С.29-36.

125. Теоретические основы ковки и горячей объемной штамповки / Макушок Е.М., Матусевич A.C., Северденко В.П., Сегал В.М Минск: Наука и техника, 1968. -408 с.

126. Красулин Ю.Л., Назаров Г.В. Микросварка давлением. М.: Металлургия, 1976. - 160 с.

127. Стеблянко В.Л., Литичевская Л.А. Математическое моделирование формоизменения профиля из структурно-неоднородных материалов при прокатке в калибрах с многосторонним обжатием. МГМА. Магнитогорск, 1994. - 20 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.11.94. № 2549-B94.

128. Стеблянко В.Л., Лигачевский В.М., Литичевская Л.А. Реализация математической модели деформирования биметалла в калибрах с многосторонним обжатием // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1996. - №1. -С.30-32.

129. Стеблянко В.Л., Литичевская Л.А., Литичевский В.М. Обобщенный подход к описанию очага деформации // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1996. - №3. - С.20-21.

130. Стеблянко В.Л., Литичевский В.М., Литичевская Л.А. Исследование технологических параметров процесса формирования биметаллической катанки в многовалковом калибре // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. -1996. -№5. С.31-36.

131. Стеблянко В.Л., Литичевская Л.А., Литичевский В.М. Универсальное описание очага деформации // Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, МГМА, 1996. - С. 125-128.

132. Стеблянко В.Л., Литичевская Л.А., Литичевский В.М. Моделирование формоизменения биметаллического профиля при прокатке в четырехвалковом стрельчатом калибре // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1999. -№3. -С34-37.

133. Скороходов А.Н. Определение кинематически возможного поля скоростей при анализе процесса прокатки в калибрах // Теория и технология прокатки: Сб. науч. тр. Свердловск, УПИ. - 1967. - С.34-41.

134. Тарновский И.Я., Скороходов А.Н., Илюкович Б.М. Элементы теории прокатки сплошных профилей. -М: Металлургия, 1972. 324 с.

135. Красулин Ю.Л. Взаимодействие металла с полупроводником в твердой фазе.-М.: Наука, 1971,- 119 с.

136. Мазур А.И., Алехин В.П., Шоршоров М.Х. Процессы сварки и пайки в производстве полупроводниковых приборов. М.: Радио и связь, 1981.-224 с.

137. Сахацкий Т.П. Технология сварки металлов в холодном состоянии. -Киев: Наукова думка, 1979. 296 с.

138. Айнбиндер С.Б., Клокова Э.Ф. Некоторые вопросы теории сцепления металлов при совместном пластическом деформировании // Изв. АН Латв. ССР. 1958. - № 12. - С.141-154.

139. Айнбиндер С.Б., Клокова Э.Ф. Об определении величины сил адгезии между твердыми телами // Докл. АН СССР. 1962. - 146, № 5. -С.1058-1060.

140. Parks J.M. Recrystallization welding // Welding J. 1953. - № 5. - P.209.

141. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М.: Машиностроение, 1968.-331 с.

142. Семенов А.П. О природе схватывания твердых тел. М.: Наука, 1967. -206 с.

143. Рыкалин H.H., Шоршоров М.Х., Красулин Ю.Л: Физические и химические проблемы соединения разнородных металлов // Изд. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. - № 1. - С.29-36.

144. Каракозов Э.С., Шоршоров М.Х. О понятии энергии активации топохи-мической реакции между металлами в твердой фазе // Физ. и хим. обраб. матер. 1971. - № 4. - С.94-100.

145. Сварка в машиностроении. Т.1. / Под ред. H.A. Ольшанского. М.: Машиностроение, 1978. - 504 с.

146. Мазур А.И., Алехин В.П., Шоршоров М.Х: Процессы сварки и пайки в производстве полупроводниковых приборов. М.: Радио и связь, 1981.-223 с.

147. Шоршоров М.Х., Дрюнин С.С. Кинетика соединения материалов в твердой фазе // Физ. и хим. обраб. матер. 1980. - № 6. С.63-68.

148. Колмогоров А.Н. Статистическая теория кристаллизации металлов // Изв. АН СССР. Сер. мат. 1937. - С.355-358.

149. Аврами М. Физическое металловедение / Под ред. Р.Кана. М.: Мир, 1968.- 157 с.

150. Демкин Н.Б. Фактическая площадь касания твердых поверхностей. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 111 с.

151. Гегузин Г.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1967. - 360 с.

152. Арефьев Б.А., Пановко В.М. Формирование соединения между компонентами структурно-неоднородных пористых систем при их пластической деформации // Пластическая деформация конструкционных материалов. М.: Наука, 1988. - С.80-100.

153. Агеев JI.M. Оптимальные параметры процесса холодной сварки биметаллической ленты путем прокатки // Обработка слоистых и сплошных материалов: Межвуз. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГМИ, 1991. С.71-75.

154. Выдрин В.Н., Федосиенко A.C., Крайнов В.И. Процесс непрерывной прокатки. М.: Металлургия, 1970. 456 с.

155. Каракозов Э.С., Зотин В.И., Прохоров А.Н. Роль релаксации анпряжений в процессе образования напряжений при сварке прокаткой // Сварочное производство. 1983. - №12. - С. 14.

156. Каракозов Э.С., Зотин В.И., Александров A.A. Особенности образования соединения при сварке прокаткой // Автоматическая сварка. 1983. -№1. - С.22-29.

157. Стеблянко В.Л., Ситников И.В. Подготовка поверхности металлических компонентов при производстве слоистых композиционных материалов. Магнитогорск: МГМИ, 1989. - 101 с.

158. Стеблянко В.Л., Ситников И.В. Очистка и активация поверхности металлов перед плакированием и нанесением покрытий / Черметинформа-ция. Серия «Прокатное производство»: Обзорная информация. Вып.4. -М„ 1991.-21 с.

159. Физика и техника низкотемпературной плазмы. Под общ. редакций С.В.Дресвина. М.: Атомиздат, 1972. - С.163-178.

160. Рыкалин H.H., Углов A.A., Анищенко Л.М. Высокотемпературные технологические процессы. М.: Наука, 1986. - 172 с.

161. Туровский Я. Техническая электродинамика: Пер. с польск. М.: Энергия, 1974. - 488 с.

162. Индукционно-плазменная очистка поверхности металлических изделий / Стеблянко В.Л., Ситников И.В., Марченко A.B. и др. // Теплотехнические вопросы применения низкотемпературной плазмы в металлургии: Межвуз. сб. науч. тр.- Свердловск, 1985. С.109-113.

163. Стеблянко В.Л., Ситников И.В., Хромченко Н.С. Совмещение нагрева и очистки в непрерывной технологии производства биметалла // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 15. Магнитогорск, 1989.-С.140-147.

164. Стеблянко В.Л., Ситников И.В. Использование высокочастотного дугового разряда атмосферного давления для очистки и активации металлических поверхностей // Плазмотехнология: Сб. науч. тр. Киев, 1990. -С.81-85.

165. Семенов H.H. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 686 с.

166. Фрк В.А. К тепловой теории электрического пробоя // Сб. тр. физико-техн. лаборатории. Вып5. Ленинград, 1928. - С.57-71.

167. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. - 489 с.

168. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966. - 686 с.

169. Велихов Е.П., Ковалев A.C., Рахимов А.Т. Физические явления в газоразрядной плазме. М.: Наука, 1987. - 160 с.

170. Кадомцев Б.Б. Гидромагнитная устойчивость плазмы // Вопросы теории плазмы: Сб. науч. тр. Вып2. М., 1963. - С. 132-176.

171. Основы теории и практики электрохимической обработки металлов и сплавов / Щербак М.В., Толстая М.А., Анисимов А.П. и др. М.: Машиностроение, 1981. -263 с.

172. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сухомел A.C. Теплопередача. М.: Энер-гоиздат, 1981.-416 с.

173. Арутюнян Г.М. Термогидродинамическая теория гетерогенных систем. М.: Изд-во физ.-мат. лит-ры. - М., 1994. - 271 с.

174. Раковский Г.Б. Математическая модель процесса формирования пробоя в проводящих жидкостях // Физико-механические процессы при высоковольтном разряде в жидкости: Сб. науч. тр. Киев, 1980. - С.3-13.

175. Лазоренко Б.Р., Фурсов С.П., Факторович A.A. Коммутация тока на границе металл-электролит. Кишинев: РИО АН МССР, 1971. - 74 с.

176. Анненков A.B., Анагорский Л.А. Катодный способ удаления окалины с деталей сложной формы // Металловедение, термообработка и физиче265ские свойства металлов и сплавов: Сб. тр. ЛФ МИСиС. Вып.7. Липецк, 1970. - С.59-63.

177. Анненков A.B. Исследование и разработка высоковольтного электрохимического метода удаления окалины с фасонных поверхностей деталей. Дисс. канд. техн. наук. Тула, 1971. - 160 с.

178. Анагорский Л.А., Гахов П.Ф., Еретнов К.И. Исследование электролитного обезжиривания и очистки ленты из электротехнической стали // Тонколистовая прокатка: Сб.науч. тр. Воронеж, 1977. - С.42-45.

179. Дунаевский В.И., Занин А.Я., Коваленко П.М. Электролитно-кавитационная обработка поверхности проката в непрерывных агрегатах // Труды ВНИИМЕТМАШа. №59. М., 1979. - С.81-85.

180. A.C. № 755900 СССР, МКИ5 C25F 7/00. Устройство для электроразрядной обработки полосы в электролите / Рудим В.М., Грицук Н.Ф., Степанов В.А. Опубл. в БИ №30, 1980.