Исследование синтезированных порошковых продуктов наrnоснове TiB+Ti

Мартынов, Роман Сергеевич Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Целью настоящей работы является исследование порошковых композитов TiB – связка Ti, полученных методом СВС. В результате данного исследования описаны методы получения СВС материалов на основе борида титана, описаны полученные СВС порошки, представлены результаты спекания, микроструктура образцов составов TiB+Ti. Помимо этого, в данной исследовательской работе рассмотрены вопросы, касающиеся социальной ответственности, финансового менеджмента, ресурсоэффективности и ресурсосбережения.

Реферат …………………………………………………………………………………………… 7

Введение……………………………………………………………………………………….. 11

1. Литературный обзор ……………………………………………………………….. 12

1.1. Система «титан-бор» ……………………………………………………………. 12

1.2. Методы СВС ………………………………………………………………………… 15

1.3. Покрытие на основе TiB. ………………………………………………………. 17

2. Материалы и методы……………………………………………………………….. 19

2.1. Методы получения СВС материалов на основе TiB ………………. 21

2.2. Методы исследования композитов на основе TiB………………….. 34

3. Результаты исследования порошковых продуктов на основе
TiB+Ti…………………………………………………………………………….39

3.1. Описание полученых СВС-порошков……………………………………. 39

3.2. Результаты спекания. Микроструктура спеченных прессовок.
Сравнение с используемыми СВС-порошками. ………………………………………… 42

3.3. Поведениие синтезированных порошков при спекании …………. 43

4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………………… 46

4.1. Потенциальные потребители результатов исследования ……….. 46

4.2. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………………………………………. 48

4.3. SWOT-анализ ……………………………………………………………………….. 50

4.4. Инициация проекта ………………………………………………………………. 53
4.4.1. Цели и результаты проекта ………………………………………………… 53

4.4.2. Организационная структура проекта ………………………………….. 54

4.4.3. Ограничения и допущения проекта ……………………………………. 55

4.4.4. Планирование управления научно – техническим проектом….. 55

4.4.4.1. Контрольные события проекта …………………………………………… 55

4.4.4.2. Бюджет научного исследования …………………………………………. 56

4.4.4.3. Оценка готовности проекта к коммерциализации …………….. 60

5. Ограничения и допущения проекта………………………………………….. 65

5.1. Введение………………………………………………………………………………. 65

5.2. Техногенная безопасность ……………………………………………………. 65

5.2.1. Анализ вредных факторов производственной среды …………… 65

5.2.1.1. Шум ………………………………………………………………………………… 66

5.2.1.2. Вредные вещества……………………………………………………………. 67

5.2.1.3. Микроклимат …………………………………………………………………… 68

5.2.1.4. Освещение на рабочем месте …………………………………………… 72

5.2.1.5. Расчет общего равномерного освещения ………………………….. 73

5.2.2. Анализ опасных факторов производственной среды …………… 77

5.2.2.1. Электрический ток …………………………………………………………… 77

5.2.2.2. Пожаробезопасность ……………………………………………………….. 79

5.2.3. Региональная безопасность ………………………………………………… 81

5.2.4. Организационные мероприятия обеспечения безопасности … 82

5.2.5. Особенности законодательного регулирования проектных
решений…………………………………………………………………………..84

5.2.6. Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………… 85

6. Основные результаты и выводы по исследовательской работе …. 87
7. Список использованной литературы ………………………………………… 88

Приложение А. ……………………………………………………………………………… 91

На сегодняшний день композиционные порошковые материалы всё
чаще используются в промышленности, приходя на замену дорогим сплавам,
поскольку, материалы на основе композиционных порошков обладают
уникальным сочетанием твердости, высокой удельной прочности,
износостойкости при абразивном износе и в контактных парах [1-3]. Помимо
этого, современное машиностроение стремится к максимальной
эффективности изготовления деталей, увеличению коэффициента
использования материала (КИМ). При традиционной механической
обработке материалов невозможно достичь таких показателей КИМ как при
изготовлении изделий из композитных порошковых материалов. При
получении изделий из композитных порошков КИМ всегда будет близок к
единице, это означает, что изготовление изделий из композиционных
порошков, практически безотходное производство.
Помимо этого, существует множество других сфер применения таких
композиционных порошков, например изготовление металлорежущего
инструмента, наплавка покрытий или использование таких порошков в
аддитивных технологиях [4-6].
Основной целью моей научной работы является исследование
синтезированных порошковых материалов на основе TiB+Ti. Материалы
данной системы характеризуются более высокими значениями механических
и теплофизических свойств по сравнению с чистым титаном, обладают
стойкостью к окислению при высоких температурах, благодаря чему
получили большое распространение в качестве защитных покрытий целого
ряда деталей и узлов в различных отраслях производства.
Несмотря на большое количество исследований композиционных
материалов с боридами титана, преимущественно их тема касалась
поверхностной обработки титановых сплавов, тогда как мало работ,
посвященны возможности получения объемных деталей и изделий с
использованием этих композитов. В связи с этим решаемая в дипломной
работе задача является актуальной.

1.Высокие технологии в современной науке и технике (ВТСНТ-
2016) : сборник научных трудов V Международной научно-технической
конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, г. Томск, 5–7
декабря2016г./НациональныйисследовательскийТомский
политехнический университет (ТПУ) ; под ред. А. Н. Яковлева. — Томск :
STT, 2016.
2.Химия и науки о материалах – Индикатор. [Электронный ресурс].
Режим доступа: https://indicator.ru/news/2016/11/11/rossijskie-uchenye-sdelali-
titan-bolee-iznosostojkim
3.«Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения» – Сделано у
нас. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://sdelanounas.ru/blogs/86117/
4.Применение боридов – Отдел структурной макрокинетики.
[Электронныйресурс].Режимдоступа:
http://dsmtomsk.ru/working/pages56.html
5.Изотова А. Ю., Гришина О. И., Шавнев А. А. Композиционные
материалы на основе титана, армированные волокнами (обзор) //Труды
ВИАМ. – 2017. – №. 5 (53).
6.Новый российский высокопрочный композит на основе титана –
Профессионалы.ru.[Электронныйресурс].Режимдоступа:
http://dsmtomsk.ru/working/pages56.html
7.Самсонов Г.В., Марковский Л.Я., Жигач А.Ф., Валяшко М.Г. Бор
его соединения и сплавы. Изд. – во: Академии наук Украинской ССР – Киев –
1960. -589с.
8.Таблица менделеева на сайте IUPAC. [Электронный ресурс].
Режим доступа: http://www.iupac.org/reports/periodic_table
9.Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия. – М.:
Металлургия, ─ 1972. – 496 с.
10. Чжан Ф. Ф. и др. Титан в микро и нано структурах
//Международный студенческий научный вестник. – 2014. – №. 4. – С. 35-35.
11. Илларионов А. Г. Технологические и эксплуатационные свойства
титановых сплавов: учебное пособие / А. Г. Илларионов, А. А. Попов ; [науч.
ред. С. Л. Демаков]. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. – 137 с.
12. Завод порошковой металлургии АО «Полема». [Электронный
ресурс]. Режим доступа: http://www.polema.net/titan-i-ti-splavy.html
13. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Д44
Справочник: В 3т.: Т. 1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. – М.:
Машиностроение, 1996. – 992 с.: ил.
14. Munro R. G. Material properties of titanium diboride //Journal of
Research of the National Institute of Standards and Technology. – 2000. – Т. 105.
– №. 5. – С. 709.
15. A. G. Merzhanov. In: Combustion and Plasma Synthesis of High
Temperature Materials. VCH Publishers. NewYork. (1990) 1—16 p.709 p.
16. A. G. Merzhanov, I. P. Borovinskaya. Int. J. Self-Prop. High-Temp.
Synth. 17 (4), 242—248 (2008).
17. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспространяющийся
высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений //
Доклады Академии наук СССР. ─ 1972. Toм 204, № 2. с. 336-339.
18. Radhakrishnabhat B.V., Subramanyam J., Bhanuprasad V.V.,
Preparation of Ti–TiB–TiC and Ti–TiB composites by insiture action hot pressing.
─ MaterSciEng A 2002;325:126–30.
19. Atri R.R., Ravichandran K.S., Jha S.K., Elastic properties of in situ
processedTi–TiBcompositesmeasuredbyimpulseexcitationof
vibration.MaterSciEngA 1999;271:150–9.
20. Geng K.E., LuW.J., Zhang D. In situ synthesized (TiBþY2O3)/Ti
composites. J MaterSciLett2003;22:877–9
21. Е.А. Левашов, А.С. Рогачев, В.И. Юхвид, И.П. Боровинская.
Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося
высокотемпературного синтеза. ─ М.: Бином, ─ 1999, ─ 176 с.
22. Погожев Ю. С. и др. О влиянии нанокристаллических порошков
тугоплавких соединений на процесс горения, структурообразование, фазовый
состав и свойства СВС-сплава на основе TiC-TiAl //Известия высших
учебных заведений. Цветная металлургия. – 2006. – №. 5. – С. 23-31.
23. Прибытков Г. А. Исследование и разработка порошковых
катодных материалов Al-Cr, Al-Cr-Si для ионно – плазменного синтеза
износостойких покрытий.
24. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. – Рипол Классик,
1985.
25. Гуляев А.П., Гуляев А.А. Металловедение: Учебник для вузов. 7-
е изд., перераб. и доп. М.:ИД Альянс, 2011. – 644с.
26. Патент РФ №2205094 Панин В.Е., Белюк С.И., Дураков В.Г. и др.
«Способ электронно-лучевой наплавки» выдан 27 мая 2003г
27. Гальченко Н. К., Белюк С. И., Панин В. Е. Электронно-лучевая
наплавка композиционных покрытий на основе диборида титана //Физика и
химия обработки материалов. – 2002. – №. 4. – С. 68-72.
28. Колесникова К. А., Гальченко Н. К. Формирование структуры и
свойств композиционных покрытий в системе Ti-B-Fe.
29. Мырзахан А. М., Макан А. Д. Износостойкость электронно-
лучевых покрытий TiB+ Ti //Высокие технологии в современной науке и
технике (ВТСНТ-2016): сборник научных трудов V Международной научно-
технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, г.
Томск, 5–7 декабря 2016 г.—Томск, 2016. – 2016. – С. 431-432.
30. Смесители типа «пьяная бочка». [Электронный ресурс]. Режим
доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/пьяная_бочка
31. Утилизация промышленных, медицинских и биологических
токсичных отходов ОАО «Полигон» г. Томск. [Электронный ресурс]. Режим
доступа: http://poligon.tomsk.ru/

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)