Исследование влияния электропластической прокатки на деформируемость, структуру и свойства сверхпроводника из сплава Nb-Ti

1. Деформируемость при ЭПП, выраженная в степени единичного обжатия за один проход, увеличивается по сравнению с холодной прокаткой;
2. ЭПП (е=2.2) и последующий отжиг при 400 С приводят к формированию двухфазной наноструктуры в одножильном сверхпроводнике с размером зерен матрицы и выделений, соответственно, 100 и 4 нм; объемная доля частиц составляет ~10%;
3. В процессе прокатки с током и без тока происходит упрочнение сплава с деформацией, степень которого для ЭПП выше, чем при холодной прокатке;
4. Наличие скачков напряжения на диаграмме растяжения с током подтверждает проявление электропластического эффекта;
5. Показано, что одножильный композит после ЭПП обладает токонесущей способностью, обусловленной наличием наночастиц α-фазы. Оптимизация режимов обработки, направленных на увеличение объемной доли α-фазы, существенно повысит сверхпроводящие свойства;
6. Для обеспечения безопасности работы в лаборатории был проведен расчет защитного заземления, при котором сопротивление заземляющего устройства растеканию тока не превышает допустимых значений;
7. Использование методов сетевого планирования и управления позволили сократить сроки научно-исследовательской работы с 88 до 75 дней. Смета затрат на НИР составила 479 271 рубль.

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................4
1  ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР............................................................................. .6
1.1   Структурно-фазовые превращения в системе Nb-Ti..........................6
1.1.1  Диаграмма состояния двойной системы Nb-Ti с полиморфным превращением в твердом растворе........................................................6
1.1.2  Промышленные cплавы системы Nb-Ti....................................10
1.2  Явление сверхпроводимости, ее связь со структурой.......................12
1.3  Основные характеристики сверхпроводимости.................................20
1.3.1  Критическая температура NbTi сплавов...................................20
1.3.2  Верхнее критическое поле NbTi сплавов.................................22
1.3.3  Критический ток и критическая плотность тока......................24
1.4  Технологическая схема производства сверхпроводящих проводов из сплава NbTi.................................................................................................32
1.5  Постановка цели и задач исследования..............................................37
2  МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................39
2.1  Состав и структура исходного материала...........................................39
2.2  Методы обработки.................................................................................42
2.2.1  Холодная прокатка......................................................................42
2.2.2  Термическая обработка...............................................................43
2.2.3  Электропластическая прокатка..................................................43
2.3  Методы исследований...........................................................................46
2.3.1  Измерение микротвердости........................................................46
2.3.2  Оптическая микроскопия...........................................................49
2.3.3  Просвечивающая электронная микроскопия............................50
2.3.4  Механические испытания на растяжение.................................53
2.3.5  Измерение вольтамперной характеристики.............................55
3  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ..................................................58
3.1  Результаты оптической металлографии..............................................58
3.2  Влияние деформации на микротвердость материала при холодной прокатке, отжиге и ЭПП. Деформируемость сплава..............................61
3.3  Результаты просвечивающей микроскопии........................................67
3.4  Механические свойства при растяжении...........................................69
3.5  Сверхпроводящие свойства..................................................................72
4  БЕЗОПАСТНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА..............................74
4.1  Основные теоретические сведения......................................................75
4.1.1  Типы заземляющих устройств...................................................77
4.1.2  Типы заземлителей......................................................................79
4.2  Расчет защитного заземления..............................................................83
5  ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.................................95
5.1  Меморандум конфиденциальности…………………………….........95
5.2  Резюме…………………………………….....…………………...……95
5.3  План по организации научно-исследовательской работы….....…....96
5.3.1  Используемое оборудование и приборы………………...........96
5.3.2  Численность работников, занятых исследованием…......……98
5.4  Планирование научно-исследовательской работы……………........99
5.4.1  Сетевое планирование и управление НИР……......…………..99
5.4.2  Построение сетевого графика……………………….....…….101
5.4.3  Расчет параметров сетевого графика…………………......….106
5.5  План по определению затрат на исследование…………….....…....111
5.5.1  Определение капитальных затрат и амортизационных отчислений...........................................................................................111
5.5.2  Определение затрат на материалы……………......……….....113
5.5.3  Определение затрат на заработную плату………...........…...114
5.5.4  Определение затрат на топливо и энергоносители…......…..115
5.5.5  Определение расходов на эксплуатацию и содержание оборудования………………………........……………………….......117
5.5.6  Определение расходов на научные и производственные командировки…………………………......……………………...….118
5.5.7  Определение затрат на оплату работ, выполненных другими организациями и предприятиями…………........................………..119
5.5.8  Определение накладных расходов…………......…........…….119
5.5.9  Составление сметы затрат на выполнение НИР…............…119
5.6  Маркетинговые исследования………………………………............120
5.7  Технико-экономическое обоснование……………...……...….........122
ВЫВОДЫ.......................................................................................................123
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.....................................124