Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням вирощування методом безтигельної зонної плавки високоякісних бездислокаційних монокристалів кремнію великого діаметра. Розглядаються нові напрямки щодо створення оптимальних теплових умов та режимів вирощування, запропоновані нові рішення теплових систем і пристрої для відтворюваного і стійкого вирощування та легування монокристалів кремнію. Встановлені числові методи визначення режимів очистки і легування стрижнів кремнію і розроблений критерій оцінки їх придатності для одержання монокристалів заданої якості. Запропонована нова теорія утворення мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, основана на взаємодії точкових дефектів і атомів домішок. Встановлено, що мікродефекти A- і D-типу мають різну фізичну природу і їхнє утворення залежить від умов вирощування монокристалів. Представлено розробку технології бездислокаційних монокристалів кремнію діаметром 105 мм.

  Скачати повний текст

Розроблено боро- і борохромомісткі покриття та технології їх формування лазерною обробкою у режимі легування та термоциклювання, призначених для підвищення зносо- та корозійної стійкості деталей вузлів тертя. На основі використання комплексу аналітичних та експериментальних робіт розроблені параметри технологічних процесів лазерного легування, оплавлення і термоциклювання. При цьому можна отримувати боромісткі покриття із заданим фазовим складом, структурою та службовими характеристиками. Розроблені боромісткі покриття можна застосувати при виготовленні деталей, які поєднують високу зносостійкість при підвищених температурах і корозійну стійкість, що в кінцевому підсумку дозволить підвищити термін експлуатації деталей в реальних умовах експлуатації у 1,5-5 рази.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням вирощування методом безтигельної зонної плавки високоякісних бездислокаційних монокристалів кремнію великого діаметра. Розглядаються нові напрямки щодо створення оптимальних теплових умов та режимів вирощування, запропоновані нові рішення теплових систем і пристрої для відтворюваного і стійкого вирощування та легування монокристалів кремнію. Встановлені числові методи визначення режимів очистки і легування стрижнів кремнію і розроблений критерій оцінки їх придатності для одержання монокристалів заданої якості. Запропонована нова теорія утворення мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, основана на взаємодії точкових дефектів і атомів домішок. Встановлено, що мікродефекти A- і D-типу мають різну фізичну природу і їхнє утворення залежить від умов вирощування монокристалів. Представлено розробку технології бездислокаційних монокристалів кремнію діаметром 105 мм.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вивченню впливу лазера з імпульсами наносекундної довжини та імпульсної плазмової обробки на поверхню сталей, а також особливостей формування структури аморфізованих покриттів, нанесених газотермічним напиленням. Вперше показано: у приповерхневих шарах сталей аустенітного класу під впливом опромінення наносекундним лазером формується новий нерівноважений ГЦК-твердий розчин заліза, що має збільшений параметр кристалічної гратки, який існує водночас з основним ГЦК-твердим розчином та практично незміненим параметром гратки. Такий стан обумовлено комірчастою дислокаційною структурою, яка не супроводжена перерозподілом легуючих елементів між областями границь та тіла комірок. У вуглецевих сталях під дією наносекундного лазера параметр кристалічної гратки нерівноважного аустеніту, утвореного в даному випадку, на 0,5-0,9% вище за опромінення мілісекундним лазером. Висунуто припущення про зв'язок цього явища з підвищенням концентрації міжвузлових атомів у ГЦК-твердому розчині заліза. Виявлено, що під дією імпульсної плазмової обробки у конструктивних та інструментальних сталях формується зміцнений приповерхневий шар з тонкою мартенситно-аустенітною структурою, внаслідок розплавлення і загартування із рідкого стану, а також деформаційного зміцнення. Головним внеском у зміцнення приповерхневого шару є потужний термічний вплив імпульсів плазми, а також легування приповерхневої області елементами, що складають плазму. Визначено, що тільки частково аморфізовані покриття, нанесені газотермічним напиленням, зберігають високу твердість у межах 5 - 7 ГПа до 650 - 700 C.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси фазоутворення в приповерхневих шарах попередньо деформованих сплавів Fe-0,5%Cr; Fe-1,0%Cr; Fe-1,5%Cr; Fe-1,3%Cr-0,6%Ti; Fe-2,2%Cr-2,2%Ti при насиченні азотом і вуглецем, кінетику формування, структуру, концентраційні розподіли азоту і вуглецю, властивості отриманих за такою технологією дифузійних шарів. Встановлено, що вплив попередньої пластичної деформації (ППД) на формування дифузійних шарів суттєво залежить від складу азот- та вуглецевовміщуючого газового насичуючого середовища. Дифузійні шари з оптимальними характеристиками (максимальною глибиною та високою мікротвердістю) утворюються в сплавах Fe-Cr, Fe-Cr-Ti після дозованої (20-30%) деформації в суміші з 90+-2% аміаку і 10+-2% пропан-бутану. Після такої обробки спостерігається утворення карбонітридної theta-фази з кристалічною граткою типу цементиту. Легування заліза хромом у кількості 0,5-1,5% призводить до прискорення формування дифузійних шарів в сплавах після дозованої ППД.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтований і розроблений спосіб легування сталей і сплавів азотом безпосередньо з газової фази в процесі дугошлакового переплаву. Уперше проведені систематичні дослідження термодинаміки та кінетики поглинання азоту розплавами в широкому діапазоні температур, тиску і концентрацій легуючих компонентів. Уперше теоретично розраховане значення величини парціальної стандартної ентропії азоту, яка дозволила оцінити достовірність отриманих термодинамічних констант і запропонувати рівняння для розрахунку рочинності азоту в будь-якому сплаві на основі заліза. Запропонована математична модель, що описує кінетику поглинання азоту розплавом на різних стадіях переплаву в залежності від основних технологічних параметрів ДШП. Розроблена технологія дугошлакового переплаву сталей, що містять азот і запропоновані рекомендації по вдосконаленню існуючого плавильного обладнання та створенню нових дугошлакових печей для виплавки злитків під надмірним тиском азоту.

  Скачати повний текст

Показано, що при означених концентраційно-температурних параметрах цементації сплавів Fe-Ti можливе формування в поверхневому шарі структури природного композиту. Композит являє собою мартенситну матрицю, армовану волокнами карбіду титану. Досліджено структурні особливості композиту, запропоновано механізм його росту. Вивчено вплив додаткового легування сплавів Fe-Ti хромом, кремнієм та молібденом на структуроутворення при навуглецюванні. Визначені твердість та теплостійкість навуглецьованих шарів дослідних сплавів Fe-Ti та Fe-Ti-Cr. Досліджена термічна стабільність композиційної структури. На підставі одержаних результатів розроблені технологічні процеси цементації та кінцевої термічної обробки напівтеплостійкого інструменту.

  Скачати повний текст

Висвітлені сучасні уявлення теоретичного та фізичного металознавства, які базуются на комплексному вивченні кристалічної побудови, кінетики фазових перетворень, природи і механізмів зміцнення основних класів низьковуглецевих, низько- та мікролегованих сталей для зварювальних металевих конструкцій після різних термічних та термомеханічних діянь. Розглянуті перспективні засоби та технологічні схеми підвищення рівня властивостей металопрокату для сталевих будівельних конструкцій на підставі комплексного аналізу структурної теорії міцності та зв'язку між хімічним складом та основними параметрами обробки з одного боку та параметрами структури та властивостями - з другого. Враховуючи ситуацію, що складаєтся у країні з енергоресурсами та легуючими домішками у дисертації особлива увага приділена створенню ефективних технологій термічного зміцнення з прокатного нагрівання та термомеханічної обробки будівельних сталей за рахунок одночасного включення в дію різних механізмів зміцнення в залежності від системи легування, режиму обробки та швидкості охолодження металопрокату. На основі виконаних у дисертаційній роботі досліджень підприємствам-виробникам та споживачам металопродукції запропоновані ефективні ресурсозберігаючі технологічні режими виробництва високоміцного прокату із звичайних низьковуглецевих, низько- та мікролегованих сталей, у тому числі із зниженим вмістом вуглецю, з підвищеними характеристиками міцності, пластичності, холодостійкості та в'язкості руйнування, технікоекономічна ефективність та особливості його застосування у сталевих будівельних конструкціях як відповідального, так і масового призначення.

  Скачати повний текст

Вивчено закономірності впливу структури, електричних параметрів, умов вирощування і зовнішніх факторів (термічний відпал, радіаційне опромінення, легування) на термоелектричні характеристики плівок телуриду свинцю та його аналогів. Встановлено, що дрібнодисперсність, збільшення товщини в межах 0,05-0,5 мкм, ізотермічний відпал у вакуумі приводять до зростання термоелектричної добротності тонкоплівкового матеріалу. Термовідпал плівок n-PbTe у атмосфері кисню та їх радіаційне опромінення за рахунок утворення потенціальних бар'єрів на границях зерен при термодифузії і радіаційно-стимульованих процесах обумовлюють аномально високі значення термо-е.р.с.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розвинуто перспективний науковий напрямок: електрохімія міжфазної взаємодії багатокомпонентних металевих систем із водними розчинами електролітів. Визначено кінетику процесів анодного розчинення і пасивації скандію, хрому та молібдену у розчинах електролітів, а також розроблено їх механізми. Нестаціонарними електрохімічними методами встановлено селективне розчинення твердих розчинів системи хром-залізо за умов їх взаємодії з кислими розчинами в активному стані у початковий період та наведено його механізм. Теоретично обгрунтовано та експериментально доведено на модельних сплавах системи хром-залізо принципову можливість підвищення пасивування сплавів d-перехідних металів шляхом їх легування електрохімічно негативними металами. На основі теорії селективного розчинення запропоновано механізми підвищення пасивування сплавів негативними металами. Доведено, що позитивний вплив анодних додатків на корозійно-електрохімічні властивості сплавів на основі, яка має пасивуватися, підтверджено на модельних та виплавлених за промислових умов сплавах системи хром-залізо-алюміній, що містять 15 - 60 мас.% Cr, 2 - 5% Al і високоміцнісні сплави алюмінію.

  Скачати повний текст

За умов розчинності азоту в розплаві та твердіючому металі, термодинамічних, кінетичних і морфологічних параметрів розчинення та виділення нітридів визначено допустимі межі комплексного і економічного легувань N, V, Nb, Ti мартенситних штампових та 13 % хромистих, однофазних феритних хромистих та аустенітних хромонікелевих ливарних та деформівних сталей. Оптимальні межі легування визначено шляхом досліджень закономірностей впливу азоту, нітридних фаз і температурно-часових умов твердіння, гарячого деформування та термічних обробок на процеси кристалізації, формування дендритної структури, мартенситного перетворення, кінетику розпаду перенасичених твердих alpha і gamma розчинів, морфологію фаз виділення у мартенситних, феритних і аустенітних сталях, механізми релаксації структурно-термічних напружень у однофазних феритних та аустенітних сталях, рівень їх механічних, службових та технологічних властивостей. Внаслідок цього розроблено наукові та технологічні засади ефективного комплексного легування N, V, Nb, Ti спеціальних сталей мартенситного, феритного та аустенітного класів, що забезпечують зменшення витрат нікелю, молібдену, вольфраму, ванадію, ніобію та інших дефіцитних і з високою вартістю елементів за умов зниження їх вмісту у сталях та підвищення довговічності виробів для експлуатації.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив розмірних ефектів, обумовлених наявністю глибоких центрів захоплення, на електрофізичні властивості тонкоплівкових структур на основі арсеніду галію. Наведено числові методи розрахунку низькочастотної ємності тришарової арсенідгалієвої структури тонка плівка - буферний шар - підкладка високочастотної та низькочастотної ємностей прямої гетероструктури з селективним легуванням. Виявлено фізичний механізм появи аномальної ділянки росту на низькочастотній вольт-фарадній залежності таких структур. Розроблено модель захоплення носіїв з плівки на глибокі центри буферного шару та підкладки арсенідгалієвої структури. Запропоновано числовий метод розрахунку домішкової фотопровідності за умов зворотного керування. Розроблено методику та прилад для вольт-фарадної діагностики глибоких центрів у тонкоплівкових структурах.

  Скачати повний текст