Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы синтеза жаропрочных сплавов 15
1.1. Анализ развития никелевых жаропрочных сплавов для получения отливок с равноосной структурой 15
1.2. Никелевые жаропрочные сплавы для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой 17
1.3. Методы синтеза жаропрочных сплавов 20
1.3.1. Классификация методов синтеза жаропрочных сплавов 20
1.3.2. Металлофизические методы синтеза сплавов 22
1.3.3. Математико-статистические методы синтеза сплавов 30
1.3.3.1. Теоретические основы математико-статистических методов 30
1.3.3.2. Методы, основанные на концепции пассивного эксперимента 32
1.3.3.2.1. Основные особенности концепции пассивного эксперимента 32
1.3.3.2.2. Регрессионный анализ 33
1.3.3.2.3. Методы теории распознавания образов 34
1.3.3.2.4. Методы, основанные на использовании искусственных нейронных сетей 35
1.3.3.3. Методы, основанные на концепции активного эксперимента 38
1.4. Выводы по обзору методов синтеза сплавов 45
1.5. Постановка задачи исследования 47
ГЛАВА 2. Информационное обеспечение при решении проблемы синтеза жаропрочных никелевых сплавов 50
2.1. Особенности информационного обеспечения при решении проблемы синтеза жаропрочных никелевых сплавов , 50
2.2. Разработка технологии доступа к информации по жаропрочным никелевым сплавам 51
2.2.1. Выбор архитектуры базы данных 51
2.2.2. Концептуальное проектирование и разработка структуры базы данных 54
2.2.3. Разработка информационно-поисковой системы ,...,56
2.3. Повышение информативности базы данных 59
2.3.1. Применение методов интерполяции жаропрочности сплавов 59
2.3.2. Выбор шкал для интерполяции 64
2.4. Анализ полученных результатов 76
ГЛАВА 3. Выбор легирующих элементов, определяющих жаропрочные свойства никелевых сплавов 79
3.1. Теоретические предпосылки выбора легирующих элементов, определяющих жаропрочные свойства никелевых сплавов 79
3.2. Анализ влияния легирующих элементов на свойства никелевых жаропрочных сплавов и оценка оптимальных диапазонов их концентраций . 81
3.2.1. Классификация легирующих элементов по механизму их влияния на свойства никелевых жаропрочных сплавов 81
3.2.2. Методика определения оптимальных концентраций легирующих элементов .83
3.2.3. Растворные упрочнители в никелевых жаропрочных сплавах ,87
3.2.4. Растворно-дисперсионные упрочнители в никелевых жаропрочных сплавах 92
3.2.5. Микролегирующие элементы в никелевых жаропрочных сплавах 97
3.2.6. Вредные примеси в никелевых жаропрочных сплавах 103
3.2.7. Выводы по анализу влияния легирующих элементов на свойства никелевых жаропрочных сплавов 105
3.3. Выбор основных легирующих элементов, наиболее значимо влияющих на жаропрочность 106
3.4. Выводы 106
ГЛАВА 4. Оптимизация составов жаропрочных сплавов при помощи математико-статистических методов синтеза сплавов 108
4.1. Преимущества использования математико-статистических методов при создании новых сплавов 108
4.2. Особенности применения активного и пассивного эксперимента при создании новых жаропрочных сплавов 110
4.2.1. Применение активного эксперимента при создании новых жаропрочных сплавов 110
4.2.2. Применение пассивного эксперимента при создании новых жаропрочных сплавов 112
4.2.3. Сопоставление концепций активного и пассивного экспериментов при создании новых жаропрочных сплавов 126
4.3. Использование статистической информации для построения математической модели 129
4.3.1. Расчёт матрицы планирования эксперимента 129
4.3.1.1. Выбор вида плана эксперимента 129
4.3.1.2. Выбор дополнительных факторов, учитывающих возможную нелинейность поверхности отклика 130
4.3.1.3. Оценка области определения модели 133
4.3.1.4. Отбор статистической информации для построения оптимального плана эксперимента 134
^ 4.3.1.5. Расчёт матрицы планирования эксперимента 136
4.3.2. Расчёт оптимального плана эксперимента 140
4.3.3. Расчёт математической модели зависимости жаропрочности никелевого сплава от концентраций легирующих элементов 141
4.4. Использование метода градиентного подъёма для поиска оптимального состава сплава 145
4.5. Выводы 149
ГЛАВА 5. Исследование свойств синтезированого сплава 151
5.1. Технология выплавки сплавов 151
5.2. Исследование эксплуатационных свойств синтезированного сплава 154
5.2.1. Технология получения образцов для испытаний 154
^ 5.2.2. Математическая обработка результатов исследования свойств 156
5.2.3. Испытания на кратковременную прочность 157
5.2.4. Испытания на длительную прочность 159
5.3. Исследование литейных свойств синтезированного сплава 161
5.4. Исследование структуры синтезированного сплава 170
5.5. Производственная апробация синтезированного сплава 174
5.6. Обсуждение результатов и технологические рекомендации 182
Основные результаты и выводы 189
Список литературы
