close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Заключение диссертационного совета д 212.165.07

код для вставкиСкачать
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 212.165.07
НА БАЗЕ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА» ПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА НАУК
аттестационное дело №____________________
решение диссертационного совета от 6 февраля 2015,№1
О присуждении Макаренко Константину Васильевичу, гражданину Российской
Федерации, ученой степени доктора технических наук.
Диссертация «Развитие теоретических основ и технологических способов рационального структурирования графитизированных чугунов» по специальности
05.16.01–Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов принята
к защите 10 октября 2014 года, протокол №16, диссертационным советом Д
212.165.07 на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Нижегородский
государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева», 603950, ГСП41, город Нижний Новгород, улица Минина, 24, приказ 105/нк от 11.04.2012 г.
Соискатель Макаренко Константин Васильевич 1974 года рождения. Сразу после окончания аспирантуры защитил диссертацию на соискание ученой степени
кандидата технических наук «Разработка способов получения отливок из чугуна с шаровидным графитом с заданными свойствами из литого состояния». Защитил в 2000 г. в диссертационном совете, созданном на базе Московского государственного индустриального университета. Работает заведующим кафедры
«Машиностроение и материаловедение» в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессиональногообразования
«Брянский государственный технический университет» Министерства образования и науки Российской Федерации.
Диссертация выполнена на кафедре «Технологии конструкционных материалов
и ремонта машин» в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Брянская государственная инженерно-технологическая академия» Министерства образования и
науки Российской Федерации.
Научный консультант - Сильман Григорий Ильич, доктор технических наук,
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Брянская государственная инженернотехнологическая академия», Министерства образования и науки Российской
Федерации, кафедра «Технологии конструкционных материалов и ремонта машин», профессор.
Официальные оппоненты:
Крапошин Валентин Сидорович, доктор технических наук, профессор, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Московский государственный технический
университет им. Н.Э. Баумана», кафедра «Материаловедение», профессор;
Андреев Валерий Вячеславович, доктор технических наук, Государственный
научный центр Российской ФедерацииОткрытое акционерное общество «Научно-производственное объединение «Центральный научно-исследовательский
институт тяжелого машиностроения», Институт металлургии и машиностроения, отдел литейных процессов, главный научный сотрудник;
Костылева Людмила Венедиктовна, доктор технических наук, профессор,
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный аграрный
университет», кафедра «Технологии конструкционных материалов и ремонта
машин», профессор,
дали положительные отзывы на диссертацию.
Ведущая организация - Государственный научный центр Российской федерациифедеральное государственное унитарное предприятие «Централь-
ный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.
Бардина», г. Москва,
в своем положительном заключении, подписанном Глезером Александром
Марковичем, доктором физико-математических наук, профессором, председателем научно-технического совета, директором Института металловедения и
физики металлов им. Г.В. Курдюмова и Филипповой Варварой Петровной,
ученым
секретарем
научно-технического
совета,
кандидатом
физико-
математических наук,
указала, что цель и задачи диссертации, заключающиеся в углублении теоретических знаний о процессах структурообразования чугунов и разработке на их
основе новых технологических способов управления этими процессами для получения изделий с высоким уровнем свойств, являются актуальными. Представленные выводы подтверждены взаимосвязью и согласованностью результатов различных методов исследования, многочисленными документальными
подтверждениями и большим объемом проделанной работы. В ходе работы над
диссертацией были использованы современные методы анализа материалов:
электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, спектрометрия и приборы для определения механических свойств. О достоверности результатов работы свидетельствуют многочисленные выступления на авторитетных конференциях, публикации, патенты и акты внедрения. Результаты диссертации могут быть использованы в практике научных исследований ведущих академических и образовательных учреждений (ИМЕТ РАН, УрО РАН, НИТУ «МИСиС»,
ЦНИИчермет им. Бардина, ЦНИИТМАШ, МГТУ им. Баумана и др.), а также на
предприятиях, занимающихся выпуском изделий из графитизированных чугунов.
Диссертация
Макаренко
К.В.
является
законченной
научно-
квалификационной работой и отвечает критериям, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени доктора наук. Макаренко Константин Васильевич заслуживает присуждения ученой степени доктора технических наук
по специальности 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов.
Соискатель имеет 102 печатные работы, в том числе по теме диссертации 69
работ, опубликованных в рецензируемых научных изданиях – 31, глава в сборнике монографических работ, 2 монографии, 6 патентов на изобретение, 29 тезисов и статей в материалах конференций различного уровня. Общий объем
публикаций по теме диссертации - 46 печатных листов с авторским вкладом не
менее 70%.
Наиболее значимые научные работы по теме диссертации:
1. Макаренко, К.В. Фрактальный анализ структурообразования чугунов
[Текст] + [Электронный ресурс]: монография / К.В. Макаренко. – Брянск:
БГТУ, 2013. – 92 с.
2. Макаренко, К.В. Системный анализ технологии производства отливок из
чугуна [Текст] + [Электронный ресурс]: монография / К.В. Макаренко. –
Брянск: БГТУ, 2013. – 165 с.
3. Макаренко, К.В. Особенности распределения графита в отливках из ЧШГ /
К.В. Макаренко // Известия вузов. Черная металлургия. – 2009. - № 1. – С. 43 – 46.
4. Макаренко, К.В. Моделирование процесса кристаллизации чугуна с шаровидным графитом /К.В. Макаренко // Металловедение и термическая обработка металлов . – 2009. - № 11. – С.16 – 20.
На диссертацию и автореферат поступили отзывы:
1. Тарасова А. А., кандидата технических наук, технического директора ОАО
«192 Центральный завод железнодорожной техники».
2. Затуловского А. С., доктора технических наук, заведующего отделом композиционных материалов Физико-технологического института металлов и сплавов НАН Украины.
3. Добровольского Г. И., кандидата технических наук, главного инженера, 1-го
заместителя генерального директора ОАО НИИ "ИЗОТЕРМ".
4. Емелюшина А. Н., доктора технических наук, профессора кафедры «Литейное производство и материаловедение», ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет».
5. Панова А. Г., доктора технических наук, доцента кафедры «Материалов, технологий и качества», Набережночелнинский институт (филиал) «Казанский
(Приволжский) федеральный университет (КФУ).
6. Болдырева
Д.
А.,
доктора
технических
наук,
ведущего
инженера-
исследователя Отдела инжиниринга материалов Управления индустриализации СВПпИиР ОАО «АВТОВАЗ».
7. Каменского В. В., доктора технических наук, главного металлурга ОАО
«Ярославский электромашиностроительный завод» (ОАО «ELDIN»).
8. Коршунова В.Я., доктора технических наук, профессора кафедры «Технологии материалов, надежности, ремонта машин и оборудования», «Брянская государственная сельскохозяйственная академия».
9. Шумакова М. А., главного металлурга, и Афонина Д.Г., кандидата технических
наук, начальника управления сбыта ОАО «Производственное объединение «Бежицкая сталь».
Все поступившие отзывы положительные. В качестве критических замечаний
отмечается: не ясно, как методологически осуществляется термическая обработка отливки в соответствии с представленной на рис. 14 (автореферата) схемой; не раскрыт механизм «сфероидизирующего» модифицирования, при использовании которого удается измельчить графитовую фазу и добиться более
равномерного распределения ее в чугуне; не совсем понятна причина выделения, при формировании структуры чугуна из расплава, в качестве исходного
кластерного агрегата эвтектической ячейки в виде графитового включения, покрытого аустенитной оболочкой; не совсем ясна взаимосвязь параметров оптимизации математической модели с интервалами используемых технологических условий производства; из автореферата непонятно как автор учитывал
влияние химического состава на структуру и свойства сплавов; разработанные
механизмы кристаллизации чугунов не учитывают наследственное влияние
жидкого состояния;некорректным является определение химического состава
сплавов микрорентгеноспектральным способом.
Выбор официальных оппонентов обосновывается компетентностью ученых и
их широкой известностью своими достижениями в данной отрасли науки, наличием публикаций, связанных с изучением особенностей строения структуры
и фазовых превращений в железоуглеродистых сплавах.
Выбор ведущей организации обусловлен тем, что она широко известна в стране
и за рубежом своими научными и практическими достижениями в области металловедения и термической обработки железоуглеродистых сплавов.
Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателем
исследований:
разработан метод рационального управления структурой графитизированных
чугунов, основанный на выявлении характеристических точек бифуркации, в
которых чугуны претерпевают качественные структурные изменения.Оказывая
влияние на чугуны в точках бифуркации, можно изменять направление процессов структурообразования и получать в конечном состоянии то сочетание
структур, которое обеспечивает заданный уровень механических и эксплуатационных свойств в изделиях;
разработана методика оптимизации структуры графитизированных чугунов,предназначенная для получения требуемого уровня свойств в изделиях, основанная на представлении о структуре сплава как о неоднородном композиционном материале, где каждая структурная составляющая и фаза обладает индивидуальными физико-механическими свойствами;
проведена классификация графитовых включений на основании результатов
анализа пространственного распределения и изучения морфологических особенностей графитовой фазы в высокопрочном чугуне, что позволило разработать механизм формирования графитовой фазы в чугунах;
разработана методология применения методов фрактального анализа изображений микроструктуры для решения практических задач металловедения, в частности определения закономерностей распределения графитовой фазы в чугунах и формы отдельных графитовых включений;
разработан механизм процесса затвердевания чугуна с шаровидным графитом,
позволяющий объяснить явления, сопровождающие затвердевание этого чугуна, который основан на применениифрактального анализа изображения графитовых включений и образующихся на их базе эвтектических ячеек.Анализ показал, что фрактальная размерность распределения графитовых включений
описывается моделью кластер-кластерной агрегации вещества;
доказано, что механизм образования трещины в графитизированных чугунахвзаимосвязан с распределением графитовой фазы в структуре; методами фрактографического исследования и компьютерного моделирования показано, что
разрушение в высокопрочном чугуне с шаровидным графитом происходит по
цепочкам графитовых включений, представленных эвтектическими ячейками;
выявлены новые структурные эффекты, базирующиеся на особенностях
строения графитизированных чугунов и ликвации отдельных легирующих элементов, позволяющие создавать композиционные структурные оболочки вокруг включений графитовой фазы, с целью улучшения свойств чугунов;
Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что:
разработана теория кристаллизации эвтектических структур в половинчатых
чугунах, объясняющая особенности строения этих чугунов с позиций формирования в расплаве трехфазных зародышевых включений с дальнейшим развитием каждой фазы в зависимости от конкретных условий структурообразования;
разработана теория формирования в твердом состоянии двухфазной аустенитно-карбидной структуры при распаде пересыщенного аустенита в половинчатых чугунах с позиций аустенитно-карбидного расслоения;
доказана гипотеза о том, что между отдельными графитовыми включениями в
высокопрочном чугуне возникают графитовые перешейки, дополнительно ослабляющие металлическую матрицу чугуна. Перешейки между графитовыми
включениями чаще всего возникают на этапе выделения вторичного графита
при формировании ферритной оторочки у графитовых включений;
обоснована теория модифицирования чугунов, которая, используя различные
технологические операции и физические явления, протекающие в начальный
момент кристаллизации графита, позволяет измельчать графитовую фазу в чугунах, обеспечивая получение высоких механических и эксплуатационных
свойств в изделиях;
доказано, что на процессы структурообразования графитизированных чугунов
значительное влияние оказывает остаточное содержание элементов, вносимых
модификатором при внепечной обработке расплава. В результате изменения
количества потенциальных зародышей графитовой фазы, структура чугуна в
пределах одного ковша изменяется по ходу разливки сплава.
определены основные отличительные особенности формирования бейнитных
структур в высокопрочных чугунах непосредственно из литого состояния, на
которые оказывает влияние, прежде всего, первичная структура и ликвация
компонентов сплава;
доказано, что процессы, происходящие при нагреве и последующем контролируемом охлаждении, связаны с прямым γ→α и обратным α→γ превращениями
и зависят не только от легирования, но и от степени насыщения аустенита углеродом, которая,в свою очередь, определяется температурой аустенитизации и
длительностью выдержки;
Значение полученных соискателем результатов исследования для практики
подтверждается тем, что:
внедрены в производствотехнологии термической обработки поршневых колец, которые обеспечивают повышение износостойкости и упругости изделий,
что в совокупности позволяет увеличить срок эксплуатации колец;
разработана и внедрена на предприятии технология «синергетического» модифицирования для измельчения графитовой фазы в чугунах, она основана на
усилении инокулирующей способности за счет создания определенных условий
в момент предшествующий образованию графитовой фазы;
определен эффективный интервал между инокулирующим и сфероидизирующим модифицированием на основании анализа эффекта старения при гетерогенном зародышеобразовании графита в чугунах;
разработан способ рационального структурирования графитизированных чугунов, основанный на использовании компьютерных моделей микроструктур
чугунов, созданных в соответствии с разработанным алгоритмом, и применении специализированных CAE-программ;
разработана методика идентификации размерно-топологических характеристик графитовой фазы в чугунах, применение которой обеспечивает получение
аналитической информации в целочисленных значениях для таких характеристик как форма графитовых включений и их распределение в структуре чугуна;
разработаны и внедрены в производство структурные пространственные диаграммы, основанные на взаимосвязи химического состава сплава, термокинетических условий затвердевания изделий из высокопрочных чугунов и механических характеристик (твердости);
разработан и опробован способ оптимизации структуры графитизированных
чугунов для получения в изделиях высоких значений прочностных свойств, что
было достигнуто за счет оптимизации химического состава сплава, улучшения
размерно-топологических параметров графитовой фазы и использования определенного режима термической обработки.
разработан способ получения половинчатых чугунов с аустенитно-бейнитной
структурой, получение которой обеспечивает в изделиях из графитизированных
чугунов высокий уровень износостойких и прочностных свойств;
разработаны способы получения бейнитных и композиционных аустенитноферритных структур в чугунах по упрощенной технологии за счет использования тепла охлаждающихся литых заготовок и методов контролируемого охлаждения непосредственно из литого состояния;
разработан способ получения бейнитных структур в экономнолегированных чугунах по упрощенной технологии без использования изотермической закалки;
сущность способа заключается в том, что используется циклическая термическая обработка, состоящая из двух нормализаций (с высокотемпературной и
низкотемпературной аустенитизацией).
разработаны технологические процессы термической обработки половинчатых чугунов,которые позволяют получать композиционные структуры, обеспечивающие в изделиях высокий уровень прочностных и пластических свойств(σв
= 560 – 610 МПа;σ0,2 = 420 – 450МПа; δ =20 – 28 %; КС = 15 – 17 Дж/см2; 277 –
286HB);
разработан способ термической обработки и состав чугуна, обеспечивающий
получение ферритно-аусферитной структуры, которая придает изделиям из
графитизированных чугунов высокий уровень ударной вязкости и прочности
(σв = 1200 – 1300 МПа;δ = 7 – 12 %; КС = 10 – 18 Дж/см2; 180 – 200 HB).
Личный вклад соискателя состоит в формулировании цели и постановки задач исследования, анализе литературных данных, проведении экспериментальных работ и обработке полученных результатов, разработке теоретических положений и моделей процессов структурообразования в графитизированных чугунах, создании новых методик определения параметров графитовой фазы, публикации результатов исследований в специализированных
журналах и сборниках трудов, докладе их на научно-технических конференциях, разработке новых способов получения изделий из чугунов с заданными
свойствами, что подтверждено соответствующими патентами на изобретения, а также во внедрении новых технологий в производство.
На заседании 6 февраля 2015 года диссертационный совет принял решениеприсудить Макаренко Константину Васильевичу ученую степень доктора технических наук, так как его диссертация соответствует п.9 «Положение о порядке присуждения ученых степеней»: является научно-квалификационной работой, в которой изложены новые научно обоснованные технологические решения и разработки в области рационального структурирования графитизированных чугунов, имеющие существенное значение для развития страны, а именно:
технологические процессы, обеспечивающие получение качественных изделий
из графитизированных чугунов с высоким уровнем механических и эксплуатационных свойств; методики и способы контроля, управления и решения задач,
связанных с получением требуемого уровня свойств в различных изделиях машиностроительной отросли.
При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве
19человек, из них10 докторов наук по специальности 05.16.01–Металловедение
и термическая обработка металлов и сплавов (технические науки), участвовавших в заседании, из 22 человек, входящих в состав совета, проголосовали: за 18, против - 1, недействительных бюллетеней -нет.
Председатель
диссертационного совета
Леушин Игорь Олегович
Ученый секретарь
диссертационного совета
06.02.2015 г.
Ульянов Владимир Андреевич
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа