+
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ НАПЛАВКИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ЗАКАЛКИ
стр.5-11
Лосинская Анна Андреевна, Дробяз Екатерина Александровна, Батаев Владимир Андреевич, Плотникова Наталья Владимировна, Голковский Михаил Гедальевич
Рассмотрены особенности формирования структуры в поверхностных слоях низкоуглеродистой стали 20 после вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковой железо-графитовой смеси и последующей электронно-лучевой закалки. Показано, что в процессе наплавки формируются покрытия толщиной до 2,6 мм, твердость которых достигает 5300 МПа. Последующая электронно-лучевая закалка обеспечивает повышение микротвердости до 7000… 8000 МПа. Повышение твердости, обусловленное формированием в процессе электронно-лучевой закалки высокопрочной мелкодисперсной мартенситной структуры, благоприятно отражается на триботехнических свойствах материалов. Наибольшими показателями износостойкости обладают сформированные покрытия со структурой заэвтектоидной стали после дополнительной термической обработки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СТАЛИ 20Х13
стр.12-18
Астапов Иван Александрович, Ерёмина Ксения Петровна, Теслина Мария Александровна, Химухин Сергей Николаевич, Гостищев Виктор Владимирович
Получены жаростойкие покрытия из Ni-Al сплавов различного состава на поверхности стали 20Х13 методом электроискровой обработки. Исследован фазовый и элементный составы полученных сплавов и покрытий. Выявлена зависимость показателей жаростойкости от исходного состава и структуры Ni-Al сплавов. Впервые показано, что функциональные покрытия, полученные при обработке стали 20Х13 электродными материалами из сплавов состава 66,9 Ni - 32,9 Al и 79,3 Ni – 20,1 Al, обладают наибольшей сплошностью и толщиной, а также в их структуре образуются фазы NiAl и Ni3Al. Полученные в работе данные показывают, что методом электроискровой обработки на поверхности конструкционной стали возможно получить жаростойкие и жаропрочные покрытия из Ni-Al сплавов различного состава с высокими показателями твердости, сохраняющие свои физико-механические свойства после термоциклирования при высоких температурах.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ И ФАЗОВОГО СОСТАВА АЗОТИРОВАННЫХ СЛОЕВ МАРТЕНСИТНОЙ СТАЛИ, ПОЛУЧЕННЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ И ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИЕЙ
стр.19-27
Ковалевская Жанна Геннадьевна, Кукареко Владимир Аркадьевич
Методами оптической металлографии, рентгеноструктурного анализа и дюрометрии, исследованы особенности формирования строения и фазового состав азотированных слоев стали 40Х13, полученных высокоинтенсивной низкоэнергетической имплантацией ионов азота, а также комбинированным воздействием ультразвукового выглаживания и имплантации. Показано, что при ионной имплантации азота в стали 40Х13 формируется поверхностный упрочненный азотированный слой. Строение и фазовый состав этого слоя зависят от температуры имплантации и исходного структурного состояния. В случае имплантации при 350С азотированный слой представляет диффузионную зону, содержащую азотистый мартенсит и частицы нитридов. В результате имплантации с температурой 400С азотированный слой состоит из нитридной и диффузионной зоны. При имплантации с температурой 450С и 500С в азотированном слое наряду с нитридами железа образуется нитрид хрома. В этом случае имплантированный слой имеет следующее строение. Верхний слой – это нитридный слой с максимально высокими значениями микротвердости до 19000 МПа. Затем идет зона внутреннего азотирования второго рода с высокими значениями микротвердости до 15000 МПа. Далее находится зона внутреннего азотирования первого рода с микротвердостью которая плавно снижается до 4500 МПа. Высокотемпературная имплантация приводит к выделению в азотированном слое преимущественно частиц нитрида хрома. Комбинированная обработка стали, включающая последовательное ультразвуковое выглаживание поверхности и имплантацию, обеспечивает во всем исследованном интервале температур формирование азотированных слоев большей глубины. Это обусловлено интенсификацией диффузионных процессов за счет предварительной модификации поверхностного слоя стали.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ СВОЙСТВ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
стр.28-34
Афанасьев Владимир Константинович, Попова Марина Владимировна, Герцен Валерия Владимировна, Долгова Светлана Владимировна, Лейс Владимир Андреевич
Среда, в которой проводится термическая обработка металлических сплавов, во многом определяет такие ее параметры как температура и время выдержки, а также окончательные свойства изделий. В статье обосновывается положение о том, что активность внутренних диффузионных процессов тесно связана с диффузией водорода, поэтому зависит от состава внешней среды и соотношения давления водорода внутри металла и в атмосфере печи. Приведены результаты исследования влияния различных сред с повышенным содержанием водорода на параметры закалки, старения и механические свойства промышленных литейных и деформируемых алюминиевых сплавов. В качестве сред при нагреве были использованы порошки окислов, пары углеводородов, карбамид. Показано, что выдержка алюминиевых сплавов в средах с повышенным содержанием водорода и азота ускоряет протекание в них фазовых превращений, тем самым способствует существенному сокращению времени термической обработки. Например, при нагреве в продуктах разложения карбамида время старения сокращается в 2-4 раза при одновременном повышении прочности и пластичности.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО ИСКРОВЫМ ПЛАЗМЕННЫМ СПЕКАНИЕМ ПОРОШКА ПН85Ю15
стр.35-42
Шевцова Лилия Ивановна, Батаев Иван Анатольевич, Мали Вячеслав Иосифович, Анисимов Александр Георгиевич, Лазуренко Дарья Викторовна, Самейщева Татьяна Сергеевна
Проведены исследования структуры и механических свойств образцов, полученных методом искрового плазменного спекания порошка ПН85Ю15 при температурах 1000, 1100 и 1150 °С. Относительная плотность спечённых материалов находится в диапазоне 85...95 %. Микротвёрдость спечённых материалов составляет 3950...4100 МПа. Максимальный уровень предела прочности при изгибе, составляющий 890 МПа, достигнут в процессе спекания при 1100 °С. С целью повышения плотности и снижения пористости целесообразно измельчение порошкового материала или добавление в спекаемую смесь наноразмерных частиц.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МНОГОСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА ТАНТАЛСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ НА ЗАГОТОВКИ ИЗ ТИТАНА ВТ1-0
стр.43-48
Голковский Михаил Гедалиевич, Самойленко Виталий Вячеславович, Попелюх Альберт Игоревич, Руктуев Алексей Александрович, Плотникова Наталья Владимировна, Белоусова Наталья Сергеевна
Предложена технология формирования многослойных танталсодержащих покрытий методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки на поверхность заготовок из технически чистого титана ВТ1-0. Технология позволяет формировать бездефектные покрытия толщиной до 4,5 мм. Методами оптической и растровой электронной микроскопии изучено строение наплавленных слоев. Покрытия имеют сложное градиентное строение, изменяющееся по глубине слоя. Проведена оценка уровня механических характеристик и показателей коррозионной стойкости. Наплавка тантала приводит к упрочнению материала, но при этом снижает показатели ударной вязкости по сравнению с чистым титаном. Поверхностное электронно-лучевое легирование титана танталом снижает скорость его коррозии в кипящей азотной кислоте более чем в 100 раз.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВНЕВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ НА ЗАГОТОВКИ ИЗ ТИТАНА ВТ1-0
стр.49-57
Ленивцева Ольга Геннадьевна, Батаев Иван Анатольевич, Иванцивский Владимир Владимирович, Белоусова Наталья Сергеевна, Головин Евгений Дмитриевич, Зимоглядова Татьяна Алексеевна
В статье представлены результаты исследований структуры и свойств поверхностно легированных заготовок из титана ВТ1-0, полученных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки углеродсодержащих порошковых смесей. В качестве наплавочных материалов использовалась смесь порошка титана и ниобия с графитом, порошок ниобия с графитом и порошок титана с графитом. Для защиты материалов от воздействия атмосферных газов в процессе наплавки в порошковую смесь добавляли 50 % флюса CaF2. Применение вневакуумной электронно-лучевой наплавки позволяет получать покрытия, отличающиеся высоким качеством и толщиной до 1,7 мм. По данным рентгеноструктурного анализа легированный поверхностный слой состоит из карбида титана (TiC), α-фазы титана. Микротвёрдость поверхностных слоёв увеличивается с 1,8 ГПа до 4,8 ГПа. Полученные поверхностно легированные слои отличаются повышенной износостойкостью в условиях трения о нежестко закреплённые частицы абразива. При этом покрытия на титане не приводят к катастрофическому снижению ударной вязкости материала.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПОВЫШЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЦЕССОВ НАПЛАВКИ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ И СВАРКИ ВЗРЫВОМ
стр.58-64
Лазуренко Дарья Викторовна, Батаев Иван Анатольевич, Руктуев Алексей Александрович, ТЕПЛЫХ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, Самойленко Виталий Вячеславович, Поляков Игорь Анатольевич
Методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки были сформированы титан-танталсодержашие коррозионностойкие покрытия на поверхности заготовок из сталей 40Х и 06Х18Н10Т. Структурные исследования показали, что в процессе наплавки порошковых смесей в поверхностных слоях стальных образцов формируется гетерофазная структура эвтектического типа. Уровень коррозионной стойкости покрытий, сформированных на заготовках из стали 40Х и хромоникелевой аустенитной стали 06Х18Н10Т повысился в 1,5…3 раза относительно исходных материалов. Однако такое повышение является несущественным, поскольку электронно-лучевое легирование титана танталом позволяет понизить скорость его коррозии в 190 раз. С учетом полученных результатов была предложена технология формирования коррозионностойких покрытий на стальных заготовках, включающая в себя прокатку титановых заготовок, поверхностно легированных танталом, их последующую термическую обработку и сварку взрывом со стальными пластинами.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОСОБЕННОСТИ РАСПАДА АУСТЕНИТА ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ОХЛАЖДЕНИИ ПЕРЕГРЕТОЙ ЗАЭВТЕКТОИДНОЙ СТАЛИ
стр.65-70
Буров Сергей Владимирович, Худорожкова Юлия Викторовна, Рыжков Максим Александрович
Морфология избыточного цементита важна в обеспечении механических свойств заэвтектоидных сталей. Целью настоящей работы являлось исследование влияния скорости охлаждения перегретой заэвтектоидной стали на морфологию вторичного цементита. На основании дилатометрических исследований построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита заэвтектоидной углеродистой стали электрошлакового переплава У16-Ш, содержащей 1,56 % углерода. Охлаждение образцов производили с температуры аустенитизации 1150 ºС со скоростями от 0,1 до 30 ºС/с на закалочном дилатометре Linseis L78 R.I.T.A. Определены критические точки рассматриваемой стали: МН = 138 °C; Ас1 = 742 °С; Асm=960 °C. Металлографические исследования дилатометрических образцов показали, что с увеличением скорости охлаждения выше 1÷3 ºС/с цементитная сетка постепенно сменяется видманштеттовой формой избыточного цементита. Показано, что морфология избыточного цементита при непрерывном охлаждении заэвтектоидной стали в значительной мере зависит от величины зерна переохлажденного аустенита. Увеличение размеров аустенитного зерна позволяет получать игольчатый цементит при меньших скоростях охлаждения.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ МОЛЕКУЛЯРНО ЛУЧЕВОЙ ЭПИТАКСИИ НА МОРФОЛОГИЮ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СЛОЕВ CaF2
стр.71-78
Кацюба Алексей Владимирович, Крупин Алексей Юрьевич, Кудаев Сергей Сергеевич
Рассматриваются изменение морфологии и электрофизические параметры пленок фторида кальция, выращенных методом молекулярно лучевой эпитаксии (МЛЭ), в зависимости от режима роста. Показано, что при увеличении температуры происходит резкое огрубление поверхности, при этом пленка CaF2 получается не сплошной, что является неприемлемым для создания КНИ структур. Также показано, что использование метода твердофазной эпитаксии (ТФЭ) и температуры роста 530 0С позволяет получать сплошные пленки с хорошими электрофизическими параметрами. Образцы, выращенные без использования ТФЭ, имеют плохие электрофизические параметры и большой разброс по пластине значений токов утечки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
УПРОЧНЯЮЩАЯ ФРИКЦИОННАЯ ОБРАБОТКА NiCrBSi ЛАЗЕРНОГО ПОКРЫТИЯ
стр.79-85
Соболева Наталья Николаевна, Макаров Алексей Викторович, Малыгина Ирина Юрьевна
Изучено влияние технологических параметров фрикционной обработки (материал индентора, смазочно-охлаждающая технологическая среда, нагрузка и коэффициент трения) на фазовый состав, шероховатость и микротвердость поверхности хромо-никелевого покрытия ПГ-СР2, полученного газопорошковой лазерной наплавкой. Установлено эффективное упрочнение поверхности покрытия ПГ-СР2 фрикционной обработкой инденторами из нитрида бора на воздухе и из твердого сплава в аргоне при относительно высоких коэффициентах трения в паре «индентор-покрытие» при одновременном обеспечении благоприятного напряженного состояния поверхностного слоя и высокой чистоты обработки поверхности. Показано, что фрикционная обработка способствует росту износостойкости поверхности покрытия при испытании по закрепленному абразиву (кремень), а также в условиях адгезионного изнашивания (при сухом трении скольжения).
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РЕЗА ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ТОНКОСТРУЙНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКЕ
стр.86-91
Локтионов Александр Анатольевич
Проведены исследования по оценке качества реза листовых конструкционных материалов в части шероховатости поверхности после плазменной резки. Для исследования выбран листовой прокат из конструкционной стали марки Ст. 3 и предельные значения толщин (от 3 мм до 20 мм), исходя из условия его гарантированной пробивки и раскроя для технологий тонкоструйной плазменной резки HiFocus; HiFocusplus; HiFocus F. Определены значения шероховатости поверхности реза для исследуемых технологий для различных толщин. Проведена сравнительная оценка шероховатости поверхности для отмеченных технологий. Выявлено наличие волнистости поверхности при использовании технологии раскроя HiFocus F, определены ее высотные и шаговые характеристики. Даны рекомендации по применению технологий тонкоструйной плазменной резки в зависимости от толщины и требуемой шероховатости поверхности реза.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ МЕЖТЕЛОВОГО ЭНДОФИКСАТОРА ДЛЯ ШЕЙНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА
стр.92-97
Головин Евгений Дмитриевич, Пель Александр Николаевич, Дробяз Екатерина Александровна, Веселов Сергей Викторович, Тимаревский Роман Сергеевич, Горяйнова Ольга Андреевна, Черкасова Нина Юрьевна
Представлены результаты проектирования межтелового эндофиксатора для шейного отдела позвоночника, изготавливаемого из пористой биоинертной керамики на основе оксида алюминия. Трехмерное моделирование и прочностные расчеты методом конечных элементов проведены с использованием программного пакета SolidWorks. Определены требования к геометрии кейджей, изготавливаемых из керамики. Разработана конструкция керамического эндофиксатора. Проведено моделирование механического поведения кейджа при одноосном нагружении и в условиях приближенных к эксплуатации. Выявлено, что максимальные эквивалентные напряжения в изделии составляют 35,6 МПа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ПРАВКИ СВОБОДНЫМ АБРАЗИВОМ НА РЕЖУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ АЛМАЗНОГО ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
стр.98-103
Гусев Владимир Владиленович, Медведев Андрей Леонидович
Рассмотрен процесс управления состоянием рабочей поверхности алмазного шлифовального круга при обработке изделий из технической керамики. Для устранения дефектного слоя при обработке керамики необходимо управлять состоянием рабочей поверхности шлифовальных кругов. Для управляющих воздействий на рабочую поверхность выбран способ правки свободным абразивом как один из наиболее производительных методов правки. Свободный абразив подается в зону правку в виде бруска, в котором абразив (70 %) был связан различными материалами. Прочность на сжатие при этом изменялась от 1,5 до 80 МПа. В процессе исследований определено, что применение брусков с меньшей прочностью на сжатие позволяет достичь наибольшей режущей способности алмазного круга при высокой скорости ее восстановления.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
