Досліджено особливості ущільнення спечених алюмінієвих заготовок за умов холодної формовки з осадкою під час використання різних змазок. Циліндричні заготовки з вихідною щільністю 91 % від теоретичної та відношенням висоти до діаметра 0,75 одержано на універсальній установці міцністю 1,0 МН. Заготовки покривали сухим тонкодисперсним піском і спікали за температури 520 <$E symbol Р>C протягом 1 год. Експерименти щодо холодного деформування проводено в декілька прийомів. Кожний компакт стискали з кроком навантаження 0,01 Н до появи на його поверхні маленьких тріщин. За результатами експериментів встановлено, що за незмінних вихідної щільності та відношення висоти до діаметра заготовок консистентна змазка сприяє кращому ущільненню у порівнянні з MoSi2 та графітом. Розраховано показники миттєвого деформаційного ущільнення заготовок. Показано, що зі збільшенням деформації та щільності вони спочатку швидко сягають максимуму, а далі різко зменшуються та в подальшому не змінюються. Встановлено, що вихідна геометрія заготовок відіграє домінуючий вплив на ці параметри.

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния геометрических и физико-механических параметров процесса прокатки порошков вюртцитного нитрида бора на формирование порошкового проката, его характеристики и технологические свойства получаемых из него гранул. Определены оптимальные параметры процесса получения гранул с необходимой плотностью за счет многократной их прокатки как в исходном состоянии, так и с предварительным увлажнением. Показано, что для получения высокоплотных гранул из <$E roman BN sub B> наиболее эффективно использование прокатного стана с диаметром бочки валков 100 мм с их подпором при нулевом растворе валков и линейной скорости вращения в диапазоне 0,8 - 1,5 м/мин.

Розроблено технологію виготовлення пористих зразків для деформації одновісним стисканням за підвищення температури. Досліджено вплив температури, швидкості та ступеня деформації на пластичну плинність пористих тіл. Розглянуто вплив пористості на зміну напруження плинності. Визначено критичні напруження та ступені деформації, які відповідають зміні механізму знеміцнення. Визначено вплив пластичної деформації на дифузійну взаємодію компонентів порошкового матеріалу. Проведено теоретичний аналіз процесу ущільнення. Розроблено математичну модель динамічного знеміцнення твердої фази порошкового тіла, модель, яка описує дифузію в порошковому матеріалі та дозволяє оцінити розмір зерна з урахуванням параметрів деформації та пористості. Розроблено термомеханічні режими виготовлення деталей підшипника ковзання. Впроваджено у виробництво технології виготовлення.

Исследована уплотняемость порошков железа и электролитического титана на приводных валках разного диаметра при одинаковой их угловой скорости. Соотношение диаметров валков составляло 1,12 - 1,42. Установлено снижение усилия при прокатке от 20 до 50 % при асимметричной прокатке в зависимости от изменения рассогласования окружных скоростей валков или их диаметров в сравнении с традиционной (симметричной) прокаткой при одинаковой плотности проката.

Исследованы угловые параметры асимметричной прокатки порошковых материалов на приводных валках разного диаметра при одинаковой угловой скорости. Соотношение диаметра валков составляло 1,12 - 1,42. Установлено, что рассогласование окружных скоростей существенно влияет на угловые параметры и на создание благоприятных условий для активации сдвиговых процессов в очаге деформации. Чтобы создать такие условия, рассогласование окружных скоростей рабочих валков при прокатке порошкового материала должно составлять не менее 25 %.

Исследовано опережение при прокатке лент из железного порошка и алюминиевых гранул, которые прокатываются на приводных валках разного диаметра при их одинаковой угловой скорости. Соотношение диаметров валков составляло 1,12 - 1,42. Установлено значительное влияние рассогласования окружных скоростей валков на величин опережения. Показано отсутствие опережения ленты со стороны валка большего диаметра.

Проведено дослідження асиметричної прокатки металевих порошків на приводних валках різного діаметру при їх однаковій кутовій швидкості. Співвідношення діаметрів валків становило <$E 1,12~symbol Ш~1,42>. Встановлено, що асиметрична прокатка дозволяє усунути багато недоліків традиційної прокатки порошкових матеріалів, викликаних нерівномірним розподілом контактних напруг по ширині прокату. Дослідження контактних напруг в осередку деформації дозволило встановити характерні риси розподілу нормальної напруги на валках різних діаметрів та визначити кутові параметри прокатки в залежності від співвідношення діаметрів валків.

Предложена математическая модель процесса плющения порошковой проволоки в монометаллической оболочке, позволяющая прогнозировать и определять плотность порошка и геометрию после прокатки.

Досліджено вплив швидкості та ступеня деформації на пластичну течію пористих тіл під час статичного та динамічного деформування. Показано вплив швидкості деформації на розмір і морфологію пористої структури, а також на щільність дислокацій у твердій фазі. Для якісного аналізу впливу швидкості деформації на пластичну течію пористих тіл розроблено мікромеханічну модель. Одержано залежності для пластичного коефіцієнта Пуассона і коефіцієнта бокового тиску. Показано, що пластичний коефіцієнт Пуассона є функцією не лише пористості, а також залежить від параметрів швидкісної чутливості пористих тіл. З метою одержання кількісної оцінки впливу швидкості деформації на пластичну течію пористих тіл використано феноменологічний підхід. Для урахування даного впливу запропоновано новий вид функцій пористості, які містять два нових матеріальних параметри, що є мірою чутливості пористого тіла до швидкості деформації. На базі запропонованої узагальненої феноменологічної моделі теорії пластичності з урахуванням швидкісної чутливості пористих тіл розроблено методику розрахунку робочих параметрів процесу деформування пористих заготовок у відкритих і закритих об'ємах, яку впроваджено на ТОВ "Ферит".

Вивчено закономірності фазових і структурних перетворень у вюрцитному нітриді бору під час прокатки та спікання за умов високих тисків і температур з метою управління властивостями полікристалічних матеріалів шляхом реалізації різних механізмів фазового перетворення <$Eroman {BN sub в ~ symbol О ~BN sub сф }> у процесі спікання полікристалів, обумовлених відповідним структурним і напружено-деформованим станом частинок <$Eroman BN sub в>. Досліджено деформаційно-силові особливості процесу прокатки залежно від його геометричних і фізико-механічних параметрів та умов формування прокату з порошків <$Eroman BN sub в>, на основі яких вперше одержано експериментальні дані ущільнення порошків вюрцитного нітриду бору багаторазовою прокаткою та зміни товщини прокату. Визначено гранично допустиму величину контактних напружень у зоні деформації <$Ep~ symbol Г ~1,4~ roman ГПа> під час прокатки порошків <$Eroman BN sub в>, перевищення якої призводить до зворотного фазового перетворення <$Eroman {BN sub в ~ symbol О ~BN sub г }>. Встановлено, що збільшення величини напружень у зоні деформації під час прокатки порошків вюрцитного нітриду бору сприяє інтенсифікації ущільнення, фазових і структурних перетворень у процесі їх спікання. Виявлено, що за даних умов ступінь зворотного фазового перетворення <$Eroman {BN sub в ~ symbol ~BN sub г }> на початкових стадіях консолідації порошків за високих тисків і температур зменшується зі зростанням рівня контактних напружень у зоні деформації під час прокатки, а також зменшується енергія активації процесу ущільнення прокатних порошків <$Eroman BN sub в> у разі збільшення величини

Розглядається задача оцінки деформованості пористих заготівель. По розробленій методиці розраховані кінематика і напружений стан кільцевої заготовки. Отримані результати дозволили розрахувати ресурс пластичності в залежності від вихідного стана заготівлі і технологічних параметрів процесу. Введений коефіцієнт гальмування дає можливість оцінити геометрію заготовки, що забезпечує оптимальну величину ресурсу пластичності.

Досліджено багатошаровий сталевий композит двох типів: самозаточувальний, із твердим зносостійким шаром усередині та м'якими зовнішніми шарами, а також складений за принципом чергування двох шарів із різним вмістом графіту. Встановлено, що метод прокатування порошків і відповідна термомеханічна обробка дозволяють одержати матеріали з суттєвою різницею пошарової твердості та високою мікротвердістю перлітної складової. Такі матеріали використано для виготовлення різального інструмента з ефектом самозаточування та підвищеним терміном експлуатації.

Обгрунтовано науково-технологічні основи формування багатокомпонентних порошкових систем й обгрунтовано шляхи підвищення якості формовок. Вперше оцінено внесок молекулярного, хімічного та механічного компонентів міцності пресовок за різних температурних умов пресування, які створювали за рахунок використання порошків, що за нормальних умов формування моделювали холодні (Mo, FeSi), теплі (Cu, Ni) або гарячі (Sn, Zn) температурні умови. Зазначено про вирішальний внесок у міцність пресовок механічної взаємодії на контактах. Вперше для чистих порошків та їх сумішей розроблено комплексну характеристику формованості, що включає як геометричний критерій - бал формованості, а як міцнісний критерій - показник міцності. Встановлено, що на показник міцності впливають температурні умови формування, матеріал і форма частинок, а на бал формованості - лише відносна насипна густина порошку. Із використанням балу формованості оптимізовано режими обробки порошків для підвищення їх формованості. Теоретично обгрунтовано й експериментально встановлено оптимальні співвідношення між крихкою та пластичною складовими під час виготовлення міцних і технологічних формовок, одержаних з порошків методами пресування та прокатування. Показано, що міцність формовок залежить від об'ємного співвідношення компонентів, які під час формування знаходяться у пружно-крихкому та пружно-пластичному (або пластичному) станах.

На підставі розроблених науково-технічних основ формування багатокомпонентних порошкових систем розроблено технологію виготовлення композиційних комплексних модифікаторів нового покоління, що включають легкі компоненти та дозволяють одночасно проводити модифікування, мікролегування та розкиснення сплавів системи Fe - C поза піччю. Досліджено процес прокатування керамічних порошків зі зв'язуючим за умов гравітаційного способу їх подачі. Встановлено, що коефіцієнт сортаменту прокату з таких порошків за інших рівних умов збільшується у 3 - 3,5 раза у порівнянні з коефіцієнтом сортаменту прокату з металевих порошків.

Дана характеристика операций порошковой металургии, используемых при изготовлении деталей. Рассмотрены основные закономерности деформирования порошковых пористых заготовок. Проведен анализ существующих классификаций деталей и операций, которые используются при штамповке пористых заготовок. Представлена методика расчета параметров технологических процессов и инструмента. Особое внимание уделено технологиям изготовления порошковых деталей различной сложности и оценке их качества.

Досліджено процес з'єднання пористих (40 - 45 %) елементів, одержаних пресуванням і спіканням порошку титану (ПТХ2-1), із компактним титаном (ВТ0, ВТ6) лазерним зварюванням та пластичною деформацією. Зварювання здійснено імпульсно-періодичним лазером Nd:YAG (<$E lambda~=~1,06> мкм). Показано, що попередня механічна обробка пористих поверхонь підвищує якість зварювального шва. Встановлено, що шов можна одержати без використання присадних і витратних матеріалів. Визначено режими зварювання. Нероз'ємне з'єднання можна також одержати локальною пластичною деформацією пористої деталі, що охоплюється, та "затіканням" її матеріалу в паз охоплючої компактної деталі. Визначено оптимальні технологічні та конструкційні параметри: ступінь відносної деформації, ширину зони деформації, відносну висоту пазу.

Досліджено процес видавлювання спеченої пористої заготовки з мідного порошку ПМС-1. Установлено, що при прямому видавлюванні має місце немонотонність навантаження. Запропоновано методику оцінки використаного ресурсу пластичності пористих тіл при немонотонній деформації.