Шиян А. В. Наукові основи формування раціонального комплексу механічних властивостей конструкційних сталей і титанових сплавів

Об'єкт дослідження - комплекс механічних властивостей конструкційних сплавів на основі заліза і титану в умовах одновісного розтягнення та дії неоднорідних силових полів в широкому інтервалі зовнішніх навантажень і температур, представлений у доступному для аналізу наявному банку даних, сформованому з літературних джерел та з результатів власних досліджень. Мета дисертаційної роботи: розробка концепції і методів формування раціонального комплексу механічних властивостей конструкційних сталей і титанових сплавів на основі системного аналізу взаємозв'язків їх найважливіших механічних характеристик в умовах лінійного напружено-деформованого стану і дії неоднорідних силових полів. Методи дослідження: випробування на одновісне розтягнення гладких циліндричних зразків та зразків з концентраторами напружень в температурному інтервалі від 293 К до 77 К; математична статистика і моделювання; оптична, електронна просвічуюча і скануюча мікроскопії, рентгенівський фазовий аналіз. Теоретичні і практичні результати: розроблена методика розрахункового прогнозування характеристик крихкої міцності RX та механічної стабільності Kms може бути застосована в більшості заводських та наукових лабораторій, оскільки заснована на загальнодоступних базових механічних характеристиках; запропоновані кількісні показники механічної та конструкційної якості металу можуть мати практичну цінність для планування, розробки та коригування технологічних операцій з метою створення конструкційних сплавів з заданими механічними властивостями; розроблена нова модель технологічної карти може бути корисною для відбору, замовлення або створення сплаву з заданою ключовою характеристикою в системі взаємозв'язку "пластичність - міцність - механічна стабільність". Наукова новизна: вперше досліджено фізично обґрунтовану систему взаємозв'язку властивостей "пластичність - міцність - механічна стабільність" конструкційних сталей і титанових сплавів; вперше встановлено, що за характером зміни механічних властивостей з причини прояву їх внутрішнього взаємозв'язку одна з одною, всі досліджені металеві сплави розподіляються на два види поведінки механічних характеристик; розроблено фізико-механічну концепцію феноменологічного опису опору руйнуванню сплавів на основі заліза і титану в параметрах граничного стану, визначеного за характеристиками міцності, пластичності та окрихчуваності. Ступінь упровадження: методика прогнозування характеристик крихкої міцності RX і механічної стабільності Kms конструкційних сталей апробована та упроваджена в ДВНЗ ПДАБтаА, ПАТ "ММК ім. Илліча" и ПАТ "МК "Азовсталь". Сфера використання: авіаційна і космічна техніка, металургійна промисловість, будівництво.