Конкурс: ЗА ПРОЕКТИ ПО ПРОГРАМИ ЗА ДВУСТРАННО СЪТРУДНИЧЕСТВО 2018 г. – БЪЛГАРИЯ – ИНДИЯ
Тема: Получаване и изследване на хибридни неравновесни композити произведени чрез „Обработка чрез триене и размесване“ (ОТР)
Резюме на проекта.
Основната трудност при инкорпорирането на метални частици в метална матрица за образуване на композити на алуминиева основа с използване на конвенционалните методи, е образуването на крехки интерметални съединения, които влошават експлоатационните качества на изделията.
Създаването на композити с преходни метали, като Cu, Zr, Ni, Fe, Ti, и пр. в определени зони на изделия от алуминиеви сплави посредством обработка чрез триене с размесване (ОТР) е много актуално в световен мащаб, тъй като получените композити се характеризират с повишени якост и пластичност, без да се образуват неблагоприятните интерметалиди в матрицата.
От направения обзор по темата става ясно, че постигнатите от различни учени по света резултати намират приложения в много възлови области на живота: за възстановяване на основната конструкция на самолети, за ремонт на корабни алуминиеви панели и др.
Основната идея на проекта е да се използват различни метали за уякчаване на алуминиеви сплави. Избрани са два метала за уякчаване: 1. Zn, с точка на топене по-ниска от тази на Al и с висока разтворимост в Al в твърдо състояние, и 2. Ti, с точка на топене по-висока от тази на Al и с ниска разтворимост в Al в твърдо състояние.
По време на ОТР Zn се разтваря в алуминиевата сплав, като образува твърд разтвор, а Ti образува композит. Ti е по-атрактивният метал с много желани свойства: ниско относително тегло, висока якост и висока корозионна устойчивост. Включването на Ti частици в матрицата от Al ще запази по-ниско теглото на композита, ще удължи живота на изделието и ще подобри корозионната му устойчивост.
Нашите партньори от индийска страна разполагат с машина за заваряване чрез триене с размесване (ЗТР), на която се извършва и ОТР, както и със значителен опит при използването на инструментите за осъществяване на процеса и при определяне на режимите на обработка.
Екипът от българска страна ще извърши планиране на експериментите, оптимизация и цифрова обработка на получените резултати, чрез които ще се намали обемът на експерименталната работа и ще направи работата по-ефективна.
Част от пробните образци, изработени чрез ОТР в Индия, ще бъдат изследвани металографски в България и Индия чрез оптична и сканираща електронна микроскопия. Ще бъде извършен микрорентгенов анализ и ще бъдат определени някои механични показатели, корозионната устойчивост и трибологичните характеристики на избрани образци. Ще се анализира влиянието на сплавяващите елементи върху размера на зърната и на микроструктурните изменения върху окончателните свойства на сплавените композити.
Популяризирането на постигнатите резултати ще бъде осъществено чрез публикуване на статии в наши и международни списания и докладвани на конференции.