Аннотация: Исследованы морфология, микроструктура, химический и фазовый составы, свойства после наноиндентирования порошка промышленного сплава Ti - 48Al - 2Cr - 2Nb на основе алюминида титана TiAl, полученного методом электродно-индукционного газового распыления (EIGA). Установлено, что порошок характеризуется сферической формой частиц и дендритной структурой, обогащенной ниобием, а междендритные участки обогощены алюминием и хромом. Методом термического анализа при нагреве в инертной атмосфере аргона со скоростью 50 °C/мин определены температурные интервалы реализации в порошке фазовых превращений с выделением/растворением фаз α2 , α, γ, B2, (TiNb)Cr2. Установлено развитие процесса окисления порошка при нагреве выше 500 °C и существенное повышение скорости окисления при температурах выше 900 °C.

Аннотация: Экспериментально исследован химический и фазовый составы прокатной окалины листовой низкоуглеродистой стали производства Ижорского завода. Проведен сравнительный анализ полученных данных и опубликованных результатов исследований окалины на разных металлургических предприятиях. Установлено, что во всех случаях основными химическими элементами окалины являются Fe и O. Кроме них в окалине всегда присутствуют Mn, Cr, Al, Ca, C. Фазовый состав окалины также одинаковый и содержит гематит, магнетит и вюстит. Однако соотношение фаз по сечению окалины существенно различается и

Аннотация: Исследованы металломатричные композиты на основе Fe - Cr - Mn - Mo - N - C-сплавов, полученные методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) по варианту алюмобаротермии. Показана возможность реализации в тигле охлаждения равномерного науглероживания расплава, полученного алюмобаротермическим синтезом. Предложена модель искусственной нейронной сети, позволяющая прогнозировать содержание углерода в исследованных композитах при науглероживании в тигле охлаждения СВС-реактора (средняя ошибка аппроксимации 9 - 14 % в зависимости от метода обучения). Проведено сравнение результатов обучения предложенной модели искусственной нейронной сети оптимизационным алгоритмом Adam и методом Левенберга-Марквардта. Показано, что в условиях ограниченного набора исходных данных эффективным является использование перцептрона с одним скрытым слоем, содержащим три целевых нейрона и один нейрон смещения.

Аннотация: Проведен анализ опубликованных результатов исследований термической усталости металлов, полученных с использованием различных методов термоциклических испытаний. Рассмотрен широко применяемый метод Коффина и его возможности для установления зависимости долговечности от степени пластической деформации в цикле (εпл). Показано, что обеспечиваемый им диапазон изменения εпл не охватывает процессы, происходящие в материалах изделий в условиях эксплуатации. Этот факт подтвержден при оценке εпл на корсетных образцах в ЦКТИ им. И. И Ползунова, рабочая часть которых подобна часто встречающимся участкам разрушения в изделиях под действием термической усталости. Установлено, что в процессе испытаний уже в первых циклах нагружения возникают трещины, являющиеся проявлением структурных изменений в материале. Это обусловлено чрезмерно высокой εпл , что подтверждает оценочный расчет. Предложено использовать подобный подход для моделирования термической усталости в изделиях и варьировать пластическую деформацию в них путем изменения формы заплечиков корсетных образцов, сохраняя термический режим при испытаниях.

Аннотация: Изучено влияние закалки на воздухе и последующего отпуска на структуру и механические свойства стали 10Х9К3В2МФБР, легированной танталом и бором. Проведены испытания на растяжение и удар, измерена твердость, проанализированы микроструктура, дислокационная структура и изломы образцов. Показано, что после закалки на воздухе формируется структура пакетного мартенсита с наноразмерными частицами карбонитрида (Nb, Ta)(C, N) и цементита, а также остаточный аустенит пленочной морфологии по границам мартенситных реек и блоков. Сталь в этом состоянии характеризуется высокой прочностью (σ0,2 = 1020 МПа) и ударной вязкостью (24 Дж/см2). При низкотемпературном отпуске дисперсионное твердение и распад остаточного аустенита с выделением цепочек цементита вдоль межкристаллитных границ приводит к охрупчиванию стали. Повышение температуры отпуска в интервале 500 - 750 °C сопровождается снижением прочностных характеристик, при этом значительное повышение ударной вязкости происходит только при температурах отпуска ≥ 780 °C. Установлено, что относительно высокая температура отпуска, необходимая для обеспечения удовлетворительной ударной вязкости, связана с повышенной дисперсностью частиц карбида M23C6 и карбонитрида (Nb, Ta)(C, N), затрудняющих процессы возврата в структуре пакетного мартенсита.

Аннотация: Исследовано влияние микроструктуры на усталостные свойства и механизмы разрушения бурильных труб из алюминиевых сплавов 1953Т1 и Д16Т. Определен химический состав труб в различных участках, проведены испытания на статическое растяжение и многоцикловую усталость. Исследованы структура и поверхности разрушения образцов после испытаний. Установлено, что более прочный α-твердый раствор и наличие упрочняющих интерметаллидов MgZn2 и Al2CuMg в структуре обеспечивают сплаву 1953Т1 более эффективное сопротивление зарождению усталостной трещины, чем сплаву Д16Т с менее прочным α-твердым раствором и частицами Al2CuMg и Al2C. Предел выносливости трубы из сплава 1953Т1 составляет 192 МПа, а из сплава Д16Т 179 МПа. Однако отношение предела выносливости к пределу текучести алюминиевого сплава Д16Т достигает 40 %, а сплава 1953Т1 всего 32 %. Такой эффект предположено связан с более высоким запасом пластичности и однородности структуры сплава Д16Т, чем сплава 1953Т1.

Аннотация: Проведены испытания на ударный изгиб проката, основного металла и сварных соединений труб из низкоуглеродистых микролегированных сталей. Исследована структура различных участков сварного соединения. Проанализированы изломы ударных образцов. Определен состав неметаллических включений на поверхности излома. Рассмотрены охрупчивающие механизмы и причины разброса значений ударной вязкости. Это могут быть: грубый бейнит в пределах крупного (деформированного) зерна аустенита, в сварном соединении ТВЧ участок вблизи линии сплавления с неблагоприятной ориентировкой кристаллографических плоскостей скола {001}, в шве и ЗТВ при дуговой сварке крупные зерна зернограничного феррита. Установлено, что критический размер зерна α-фазы (максимальная фракция), при котором начинает наблюдаться охрупчивающее влияние неметаллических включений в исследуемых сталях, находится в интервале 50 - 80 мкм.

Аннотация: Исследован жаропрочный жаростойкий высокохромистый сплав ВЖ159, полученный методом селективного лазерного сплавления (СЛС). Построены С-образные кривые выделения частиц ТПУ-фаз в диапазоне температур термической обработки и эксплуатации сплава. Установлено увеличение количества частиц ТПУ-фаз неблагоприятной морфологии и снижение пластичности синтезированного материала при синтезе в защитной среде азота с ростом содержания хрома в сплаве. Показано, что интенсификация выделения частиц ТПУ-фаз связана со снижением растворимости хрома в твердом растворе при высоких температурах за счет увеличения содержания азота в сплаве. Для стабилизации системы легирования содержание хрома для сплава ВЖ159 снижено по сравнению с деформируемым аналогом на 1 % (масс.) по верхнему и нижнему пределам легирования, что позволяет предотвратить случаи резкого снижения характеристик пластичности сплава ВЖ159, полученного методом СЛС