Модификация структуры алюминиево-кремниевых сплавов методом фрикционной перемешивающей обработки, в том числе с внедрением порошковых частиц титана

Индоиту, Данила Витальевич Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Целью данной исследовательской работы является:
Проведение предварительных исследований формирования структуры алюминиево-кремниевых сплавов АК9 и АК12, подвергнутых многопроходной обработке трением с перемешиванием.
Получение композитных материалов на базе алюминиевого сплава АК12, путем внедрения порошков титана, с целью получения алюминидов титана в приповерхностной структуре.
Исследование влияния параметров фрикционной перемешивающей обработки (FSP) на механические и структурные характеристики зоны обработки.

Введение 10
Цель работы 12
Литературный обзор 13
1. Общие сведения о фрикционной перемешивающей обработке 15
1.1 Понятие о фрикционной перемешивающей обработке 15
1.2 Область применения 18
1.3 Обрабатываемые материалы 20
1.4 Методы модификации структуры 20
1.4.1 Традиционные методы модифицирования силуминов 21
1.4.2 Методы, основанные на использовании 25
концентрированных потоков энергии
1.5 Преимущества и недостатки метода фрикционной 30
перемешивающей обработки
2. Методика исследований 31
2.1 Исследуемый материал 31
2.2 Применяемое оборудование 33
2.3 Подготовка образцов 37
2.4 Режимы обработки 40
2.5 Исследование структурных характеристик зоны 43
перемешивания
2.6 Исследования механических характеристик полученных 56
образцов
3. Обсуждение результатов исследований 62
3.1 Обсуждение результатов исследования структурных 62
характеристик
3.2 Обсуждение результатов исследования механических свойств 63
Заключение 64
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 65
ресурсосбережение
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности 68
проведения исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 70
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции 70
ресурсоэффективности и ресурсосбережения
4.1.3 SWOT-анализ 72
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 77
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 77
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и 78
разработка графика проведения
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 79
4.3 Бюджет научного исследования 83
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического 84
исследования
4.3.2 Расчет амортизации специального оборудования 84
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 86
4.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 87
4.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые 88
отчисления)
4.3.6 Накладные расходы 88
4.3.7 Бюджетная стоимость НИР 89
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, 90
бюджетной, социальной и экономической эффективности
исследования
4.4.1 Интегральный показатель финансовой эффективности 90
4.4.2 Интегральный показатель ресурсоэффективности 91
4.4.3 Интегральный показатель эффективности вариантов 92
исполнения разработки
Заключение по разделу финансовый менеджмент 93
5. Социальная ответственность 94
Введение 97
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения 97
безопасности
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового 98
законодательства
5.2 Профессиональная социальная безопасность 99
5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут 101
возникнуть при внедрении разработки на производстве
5.2.2 Обоснование мероприятий по защите персонала 103
предприятия от действия опасных и вредных факторов
5.2.2.1 Анализ освещенности рабочей зоны 104
5.3 Экологическая безопасность 107
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 107
Заключение по разделу социальная ответственность 109
Список публикаций 110
Список использованных источников 111
Приложение А 116

Одной из проблем авиационной и ракетно-космической отрасли,
производящей всевозможные машины и оборудование, орудия, приборы, а
также предметы потребления и продукцию оборонного назначения является
необходимость в повышении эксплуатационных свойств и снижении
массогабаритных характеристик готовых изделий.
Одним из важнейших показателей, определяющих спрос на
проектируемый объект, является его эксплуатационные характеристики.
Важнейшей характеристикой изделия практически любого типа является его
работоспособность и надежность, которые обеспечиваются за счет
выполнения следующих основных требований: прочности, жесткости и
стойкости к различным воздействиям (износу, вибрации, стойкости к

1) Mishra, RS; Ма, З.Ы. Сварка трением и обработка с перемешиванием.
Матер. Sci. Англ. R Отчеты 2005 г., 50, 1-78 [Электронный ресурс]. Режим
доступа:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927796X05000768?via%3Dih
ub
2) Ма, З.Й. Технология обработки трением с перемешиванием: обзор.
Металл. Матер. Пер. А2008 г., 39, 642-658. [Электронный ресурс]. Режим
доступа.: https://link.springer.com/article/10.1007/s11661-007-9459-0
3) Padhy G K, Wu C S, Gao S. 2018 Journ. Mat. Sci. Tech. 34 1-38.
[Электронныйресурс].Режимдоступа:
https://www.jmst.org/EN/abstract/abstract26366.shtml
4) Yuvaraj N, Aravindan S, Vipin 2015 Journ. of Mat. Res.Tech. 4 398-410.
5) Zykova A P, Tarasov S Y, Chumaevskiy A V, Kolubaev E A. 2020 Metals 10 1-
35.
6) Модификация поверхности обработкой твердого тела [Электронный
ресурс].Режимдоступа:
https://www.sciencedirect.com/book/9780857094681/surface-modification-by-
solid-state-processing#book-info
7) Обработка трением с перемешиванием (ОТП) и сверхпластичность
[Электронныйресурс].Режимдоступа:
https://lettersonmaterials.com/Upload/Journals/793/246-2521.pdf
8) Li, K.; Лю, Х.; Чжао Ю. Состояние исследований и перспективы
технологии обработки трением с перемешиванием. Покрытия 2019, 9, 129.
[Электронныйресурс].Режимдоступа:https://www.mdpi.com/2079-
6412/9/2/129;
9) Тарасов С.Ю.; Рубцов, В.Е.; Фортуна, SV; Елисеев, А.А.; Чумаевский,
А.В.; Калашникова Т.А.; Колубаев Е.А. Старение с помощью ультразвука
при сварке трением с перемешиванием алюминиевого сплава Al-Cu-Li-Mg.
Сварка. Мир 2017, 61, 679-690 [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://link.springer.com/article/10.1007/s40194-017-0447-8
10) Калашников К.Н.; Тарасов С.Ю.; Чумаевский А.В.; Фортуна, SV; Елисеев
А.А.; Иванов А.Н. К старению в многопроходном трении с перемешиванием
АА2024. Int. j. Adv. Manuf. Technol. 2019, 103, 2121-2132 [Электронный
ресурс]. Режим доступа: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00170-
019-03631-3
11) Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству / В.Н.
Иванов. – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 2001. – 464 с. – ISBN-5-217-03047-
X.
12) Модифицирование и комплексная обработка силуминов: учеб. пособие /
К.В. Никитин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т,
2016. – 92 с.: ил.
13) Добаткин В.И. Слитки алюминиевых сплавов. – М: Металлургиздат.-
1960г.-175 с.
14) Елагин В.И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов
переходными металлами. – М:Металлургия.-1975г.-248 с.
15) Мошняков М.Г., Быкова Н.В. Физическое моделирование упрочнения
алюминиевого сплава Д16 // 16 Международная конференция студентов,
аспирантов и молодых ученных: сб. статей. – Самара.-с192-194.
16) Сипунов С. В. Материаловедение. – М: Лань.- 2015. – 202 с.
17) Рыжонков Д. И., Левина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы.-
М:Бином.-2012г-368 с.
18) Старение литейных алюминиевых сплавов. Основные виды термической
обработки.[Электронныйисточник].Режимдоступа:http://delta-
grup.ru/bibliot/36/5.html
19) Новое в технологии получения материалов/под ред. Ю.А. Осипяна и А.
Хауфа. – М:Машиностоение.-1990-448с.
20) Новое в технологии получения материалов/под ред. Ю.А. Осипяна и А.
Хауфа. – М:Машиностоение.-1990-448с.
21) Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. – М:
Машиностроение. – 1989-480с.
22) Миркин Л.И. Физические основы обработки материалов лучами лазера.-
М:Изд-во МГУ.-1975-383с.
23) Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и
электронными пучками /под ред. Дж. Поута, Г. Фоти и Д. Джекобсона. – М.:
Машиностроение. – 1987. – 424с.
24) Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник/
Рыкалина Н.Н., Углова А.А. Зуева Н.В., Кокора А.Н.-М.:Машиностроение.-
1985-486с.
25) Гнюсов С.Ф. Электронный луч в формировании неравновесныхструктур.-
Томск: Изд-во ТПУ.-2012-115с.
26) Будкер Г.И., Салимов Р.А. и др. Ускоритель заряженных частиц.
Авторское свидетельство №589698
27) Производство черных и цветных металлов и сплавов. [Электронный
источник]. Режим доступа: http://engineeringsystems.ru/procesi-proizvodstva-
chernih-i-cvetnih-metaliv-i-ih-splavov/elektronno-luchevaya- obrabotka.php
28) Цветные металлы и сплавы: учебное пособие / Т.В. Мальцева, Н.Н.
Озерец, А.В. Левина, Е.А. Ишина. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та. 2019,
44, 176с.
29) Алюминиевый литейный сплав АК9 [Электронный ресурс]. Режим
доступа: https://evek.org/materials/splav-ak9-al4v.html
30) Алюминиевый литейный сплав АК12 [Электронный ресурс]. Режим
доступа: https://evek.org/materials/splav-ak12-al2.html
31) Электроэрозионный станок [Электронный источник]. Режим доступа:
https://www.chinawedm.com/high-speed-wedm/high-efficiency-fast-wire-cutting-
dk7750.html
32) Установка сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым
воздействием[Электронныйисточник].Режимдоступа:
https://www.sespel.com/news/article/svarochnaya-ustanovka/
33) Металлографический микроскоп [Электронный источник]. Режим
доступа: https://altami.ru/microscopes/metallurgical/digi/altami_met1s/
34) универсальная испытательная машина (разрывная машина) [Электронный
источник]. Режим доступа: https://test-systems.ru/produkciya/universalnye-
ispytatelnye-mashiny/110m/uts-110m-50-0u
35) ГОСТ 1497-84 Межгосударственный стандарт. Металлы. Методы
испытаний на растяжение. Термины и определения: утвержден и введен в
действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам
от 16.07.84: дата введения 1986-01-01. URL:
https://docs.cntd.ru/document/1200004888 (дата обращения: 24.02.2021). –
Текст: электронный.
36)Безопасностьжизнедеятельности.Безопасностьтехнологических
процессов и производств. Охрана труда: учебное пособие для вузов / П.П.
Кукин и др. – 5-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2009. – 335 с.
37) Белов, Сергей Викторович. Безопасность жизнедеятельности и защита
окружающейсреды(техносфернаябезопасность):учебникдля
академического бакалавриата / С. В. Белов. – 5-е изд., перераб. и доп.. –
Москва: Юрайт ИД Юрайт, 2015. – 703 с.
38) ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые
уровни напряжений прикосновения и токов.
39) СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории застройки.
40)СН2.2.4/2.1.8.566–96.Производственнаявибрация,вибрацияв
помещениях жилых и общественных зданий.
41)СП52.13330.2016Естественноеиискусственноеосвещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*
42) СанПиН 2.2.4.548–96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
43) «Трудовой кодекс Российской Федерации» от 21.12.2001 N 197-ФЗ (ред.
от 20.04.2021)
44) ГОСТ 12.0.003-2015. ССБТ «Опасные и вредные производственные
факторы».

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

    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
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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