Аннотация: На примере твердофазного карботермического восстановления хромитовых руд рассмотрены вопросы участия углерода и углеродсодержащих газов в процессах восстановления. Предложена «газофазно-твердофазная» модель восстановления. Газообразные углеродсодержащие молекулы являются транспортными агентами. Молекулы диффундируют к поверхности и вглубь куска руды по порам и трещинам. На твердой поверхности газообразные молекулы распадаются с выделением атомарного углерода. Этот углерод является основным восстанавливающим агентом. Выполнена термодинамическая оценка последовательности формирования металлических продуктов при карботермическом восстановлении хромита железа с учетом диффузионного распределения углерода по глубине пористого куска руды. Первые порции восстановленного металла в глубинных частях куска руды должны быть железистым малоуглеродистым сплавом. По мере приближения к поверхности куска восстановленный металл обогащается хромом и углеродом. В поверхностных частях металл соответствует по составу углеродистому феррохрому...

Аннотация: Одной из наиболее частых причин неисправности двигателя внутреннего сгорания является разрушение клапанов. Клапаны играют ключевую роль в эффективности, долговечности и безопасности двигателей внутреннего сгорания. Герметизация камеры сгорания зависит от плотности прилегания рабочей фаски клапана к его седлу. Основная часть тепла отводится от клапана именно через фаску и седло, остальная часть - через стержень и направляющую клапана. Клапаны делятся на впускные и выпускные. Выпускные клапаны не охлаждаются воздухом, входящим в цилиндр, в отличие от впускных. Из-за нарушения процесса сгорания в камере сгорания возникают значительные температурные и ударные нагрузки. Выпускные клапаны должны иметь повышенную жаропрочность в сочетании с высокими механическими свойствами при экстремально высоких температурах. Для этого с помощью индукционной установки наплавляется специальное кольцо, создающее рабочую фаску. Выявлены причины возникновения характерных дефектов наплавки...

Аннотация: В связи с высокой потребностью в малых партиях качественных шестигранных профилей широкого типоразмера из различных марок сталей и сплавов показана необходимость совершенствования технологии радиальной ковки шестигранных профилей. Целью исследований являются унификация размеров исходных заготовок и повышение качества получаемых из них шестигранных профилей. Представлены результаты исследований по разработке и совершенствованию технологий радиальной ковки шестигранных профилей двумя парами бойков, рабочие поверхности которых смещены вдоль оси ковки. Одна пара бойков имеет гладкую рабочую поверхность, а другая - вырезные ручьи с рабочими поверхностями, наклоненными друг к другу под углом 120 град. Изложены технические решения, позволяющие практически из любой круглой исходной заготовки путем многопроходной радиальной ковки получать шестигранные профили без ограничений по правилу «вписанных фигур». Описана последовательность технологических операций при использовании квадратных заготовок для получения радиальной ковкой шестигранных профилей. Предложено техническое решение по повышению точности шестигранных профилей путем применения двух дополнительных проходов с поворотом шестигранного профиля перед каждым проходом на угол 60 град. Все выполненные разработки защищены патентами РФ. Предложенные технические решения по радиальной ковке шестигранных профилей постоянно применяются в ГК «Метчив» на радиально-ковочной машине SKK-14

Аннотация: Показана возможность селективного восстановления железа в оолитовой руде с получением после пирометаллургического разделения металлизованного материала малофосфористого металла. Для исключения перехода фосфора в металл при разделительной плавке в измельченную исходную руду добавлена известь. Полученная смесь обожжена в муфельной печи Nabertherm в атмосфере воздуха при температуре 1200 °C и продолжительности выдержки 1 ч. При обжиге происходит разрушение фосфата железа с образованием более прочных фосфатов кальция. Твердофазная металлизация офлюсованных и неофлюсованных оолитовых руд проведена в лабораторной печи Таммана при температуре 1000 °С в восстановительной атмосфере, содержащей оксид углерода СО. Приведены результаты исследования фазового состава продуктов металлизации, а также химический состав фаз. Согласно результатам исследования, монооксид углерода CO восстанавливает только железо, а фосфор остается в оксидной фазе. При металлизации офлюсованной руды фосфор остается в оксидной фазе в виде фосфатов алюминия и кальция, железо восстанавливается до металла...

Аннотация: Описан процесс получения пропантов из вторичных медеплавильных шлаков Карабашского медеплавильного комбината после пирометаллургического извлечения железа. Представлены результаты испытания пропантов согласно ГОСТ Р 54571-2011 «Пропанты магнезиально-кварцевые». Рассмотрены вопросы повышения прочности пропантов путем корректировки химического состава и термообработки, а также кислотостойкости посредством нанесения защитного фенолформальдегидного покрытия.

Аннотация: Рассмотрен способ устранения остаточных газовых включений после процесса индукционной наплавки упрочняющих колец на клапаны двигателя внутреннего сгорания из жаропрочного хромоникелевого сплава ЭП-616А. Остаточные газовые включения негативно сказываются на работе двигателя, ухудшая герметичность и эффективность клапанов. Устранение дефектов позволит восстановить эффективность и производительность двигателя, в котором находятся клапаны, предотвратить обратные удары и повреждения в результате негерметичного закрытия клапана, продлить срок службы и уменьшить затраты на ремонт и замену благодаря отсутствию износа и повреждения таких деталей, как седла и втулки, а также приведет к экономии топлива, так как дефектные клапаны могут вызвать неправильную работу двигателя, что увеличит потребление топлива. Исследован лазерный переплав как способ минимизирования остаточных газовых включений и дополнительного упрочнения наплавочных колец. Опытным путем подобраны технологические режимы переплава...

Аннотация: Для исследования технологического процесса прокатки круглых сплошных и полых профилей важно корректное математическое описание закономерностей, определяющих границы очага деформации. Проанализированы научные работы, рассматривающие вопросы расчета геометрических параметров очага деформации при прокатке круглых сплошных и полых профилей в двух- и многовалковых калибрах. В результате анализа сформирован вывод о необходимости более подробного описания закономерностей определения геометрических граничных условий очага деформации, в связи с чем предложена универсальная методика определения формы заготовки и формы ручья калибра, выведено уравнение поверхности валка и уравнение границы контактной поверхности очага деформации при различных схемах прокатки. Разработанная методика позволяет повысить точность расчета энергосиловых параметров процессов прокатки, в том числе непрерывной, при производстве круглых сплошных и полых профилей по схеме «круг-овал» в калибрах, образованных любым числом валков, благодаря учету достаточно широкого объема геометрических особенностей.

Аннотация: Алюминиевые сплавы широко применяют при освоении технологии послойного электродугового выращивания (Wire Arc Additive Manufacturing - WAAM), которая динамично развивается в области аддитивного производства. Изготовлены образцы из Al-Si проволоки с помощью технологии послойного электродугового выращивания и с различным порядком наложения швов. Проведены испытания на ударную вязкость при температуре испытания -60 °С, исследована микроструктура наплавленных сплавов. Ударная вязкость при температуре испытания -60 °С в среднем составила 20,4 и 18,6 Дж/см2 для образцов, полученных при наложении швов по траекториям № 1 и 2 соответственно. Структура наплавленных сплавов Al-Si состоит из равноосных дендритов α-твердого раствора и эвтектики (α + Si) в междендритной области. При переплавлении предшествующего валика в результате термического влияния размер дендритов увеличивается. Более крупные дендриты наблюдаются в переплавленном предшествующем слое наплавленного образца № 2. Полученные результаты указывают на возможность применения технологии послойного электродугового выращивания сплава Al-Si, причем преимущественно по порядку наложения швов № 1, для создания изделий, эксплуатирующихся в условиях низких температур с учетом контроля порядка наложения валиков для снижения дефектов наплавленного металла и установления допуска на механическую обработку по краям наплавленных слоев из-за наличия рассеянной пористости