Аннотация: В работе представлены результаты структурных исследований и оценки уровня прочности при изгибе сплава на основе алюминида никеля марки ВКНА-4У, впервые полученного электроискровым спеканием механоактивированных порошков исходных компонентов. Механоактивация порошков была проведена при 1,5 мин, 3,5 мин и 5 мин. Рентгенофазовым анализом определено оптимальное время механической активации для этого сплава, равное 3 мин 30 с. Спекание с целью получения плотной малодефектной заготовки из сплава ВКНА-4У осуществляли при температуре нагрева 1100 °С, с выдержкой в течение 5 мин и приложенным давлением, равным 40 МПа. Материал такого типа обладает повышенным пределом прочности при изгибе при комнатной температуре (σизг = 1215±65 МПа) по сравнению с прочностью интерметаллида Ni3Al, полученного при равных условиях, и значением микротвердости HV 690±25.

Аннотация: Жаропрочные никелевые сплавы являются перспективными материалами для изготовления элементов конструкций высокотемпературных ядерных энергетических установок. Никелевые сплавы относятся к категории трудносвариваемых, что является одним из основных ограничивающих факторов их применения. В настоящей работе приведены итоги разработки и промышленного освоения технологии сварки жаропрочного никелевого сплава марки ХН62МЧ2-ВИ (ЭК199-ВИ). Представлены результаты качественного контроля полученных сварных соединений. Показано, что сварные соединения сплава марки ХН62МЧ2-ВИ характеризуются стойкостью к межкристаллитной коррозии и обладают повышенными механическими характеристиками.

Аннотация: Газоочистка ферросплавных печей оказывает существенное влияние на протекание всего технологического процесса производства ферросплавов и сказывается на качестве готового продукта. Повышение эффективности системы газоочистки предлагается провести путем модернизации системы управления регенерацией рукавных фильтров. Моделирование системы управления в среде динамического моделирования SimInTech позволило оценить предложенное инженерно-техническое решение посредством расчета качественных показателей и ошибки рассогласования до и после модернизации. Быстродействие возросло в 3,8 раз (до 2,9 с), степень устойчивости увеличилась в три раза (до 1,05), надежность системы управления повысилась на 4,2% (до 96,3%), ошибка рассогласования уменьшилась на 30 с (до 25 с). На основе данных по эксплуатации системы очистки ферросплавной печи, полученных на Актюбинском заводе ферросплавов, была проведена оценка влияния модернизации на производительность, энергоэффективность, качество системы газоочистки и рассчитан усредненный коэффициент эффективности системы регенерации - 34,75%.

Аннотация: Осевая химическая неоднородность металла является одной из наиболее распространенных проблем при производстве толстолистового проката из микролегированных трубных сталей. Для исследования поведения ликвационных зон при прокатке разработана модель, позволяющая описывать и анализировать напряженно-деформированное состояние по всему сечению проката, в том числе в зоне осевой химической неоднородности. Математическая модель была реализована с использованием конечно-элементного комплекса Abaqus. В работе проведено исследование влияния направления деформации (продольное и поперечное), степени деформации, температуры металла на изменение области химической неоднородности сляба при толстолистовой прокатке. Установлено, что наибольшее влияние на трансформирование области химической неоднородности оказывает степень деформации. Рекомендуется осуществлять процесс прокатки с обжатиями не менее 10-15%, поскольку при таком уровне воздействия наблюдается повышенное значение критерия дробимости химической неоднородности - соотношение интенсивностей напряжений и деформаций в осевой зоне, приводящее к нарушению связей между различными участками химической неоднородности металла.

Аннотация: Лазерное легирование поверхности - это метод модификации поверхности металла для получения тонкого поверхностного слоя с улучшенными механическими свойствами. В работе представлены результаты экспериментов поверхностной цементации и борирования стали 20 с использованием лазерного луча. Перед лазерным облучением поверхность материала была покрыта обмазками. Использовали два типа обмазок: суспензию графитового порошка и карбида бора. Науглероживание и борирование стали 20 обеспечивалось путем плавления обмазки и подложки. В результате обработки сформированы различные микроструктуры в поверхностном слое, зависящие главным образом от типа использованной обмазки (покрытия), а также от параметров обработки. Проведено измерение микротвердости по глубине легированных слоев. Поверхностный слой металла состоит из зоны легирования и зоны термического влияния. В некоторых образцах, науглероженных по механизму поверхностного легирования, в результате обогащения углеродом и высоких скоростей затвердевания наблюдалось растрескивание и пористость...

Аннотация: Предложен способ повышения механических свойств горячедеформированных порошковых сталей, заключающийся в дополнительной пластической деформации со степенью деформации, при которой сохраняется внутрикристаллитное сращивание материала. Рассмотрено влияние ультрадисперсных частиц нитрида кремния на формирование структуры и свойств горячедеформированных порошковых сталей.

Аннотация: В настоящее время сведения о поведении осмия при экстракционном извлечении рения из промывной серной кислоты медного производства крайне ограничены и противоречивы. В связи с этим актуальными являются исследования по его поведению в некоторых процессах переработки осмийсодержащего сырья и целенаправленному концентрированию его в крадах. В статье приведены возможные причины образования межфазных взвесей (далее крадов) в экстракционной технологии извлечения рения. Представлены результаты исследований по разработке физико-химических основ процессов получения осмиевых концентратов. Показана технология переработки крадов, которая базируется на процессах репульпации, спекания, выщелачивания и экстракции рения. Изучены и выбраны оптимальные условия основных операций: репульпации - Т:Ж=1:5 при перемешивании в течение 1 ч при комнатной температуре; спекания: расход СаО - 200-300% (1:3) относительно веса осадка; температура - 300 °С; время спекания - 2 ч и выщелачивания спека: Т:Ж=1:4, температура - 20-40 °С, время - 1 ч. Предложен комбинированный способ извлечения осмия в концентрат, который позволяет сконцентрировать осмий в кеке и далее направлять его на получение металлического осмия. При этом рений на 93% остается в растворе и в дальнейшем направляется на операцию получения перрената аммония.

Аннотация: В настоящее время тенденция производства тонколистового проката, в том числе высокопрочных стаей для производства автомобилей направлена на снижение себестоимости производства с сохранением всех необходимых характеристик и свойств. Значимую долю себестоимости стали высокопрочных марок занимает легирование дорогостоящими химическими элементами, такими как ванадий, ниобий и т.д. Простое снижение содержания этих элементов в готовой продукции приведет к ухудшению механических свойств проката и выпуску продукции несоответствующего качества и брака. В данной работе на основе проведенного статистического анализа для стали марки S355МС показана возможность снижения легирования при сохранении требуемого предела текучести путем корректировки режимов горячей прокатки. Показано, что кроме концентрации химических элементов и режима горячей прокатки на предел прочности также влияет толщина готовой продукции. Поэтому анализ проведен только для проката одной толщины - 4 мм. Выведено уравнение регрессии, показывающее зависимость предела текучести от содержания ванадия и параметров горячей прокатки.

Аннотация: В работе отмечена актуальность применения алюминия для производства бурильных труб. Также представлена одна из проблем производства бурильных труб с протекторным утолщением - образование дефекта типа «штриховые расслоения» в зоне формирования протектора. В качестве объекта исследования выбраны трубы с внутренними концевыми и протекторным утолщениями из сплава Д16Т. В качестве эксперимента выполнены два варианта процесса прессования: в первом - температура металла заготовки 440 °С, скорость движения пуансона во время прессования протектора 1,4 мм/с; во втором - температура 400 °С, скорость движения пуансона - 0,9 мм/с. Экспериментально установлено, что понижение температуры металла заготовки на 40 °С и скорости движения пуансона во время прессования протектора на 0,5 м/с способствуют формированию однородной макроструктуры. Посредством моделирования описанных вариантов экспериментальных процессов установлено, что понижение температуры металла заготовки на 40 °С и скорости движения пуансона во время прессования протектора на 0,5 м/с приводят к понижению в очаге деформации максимального значения скорости деформации на 50%, степени деформации на 14%...

Аннотация: На основе проведенных экспериментальных исследований, направленных на изучение влияния диэлектрической проницаемости рабочей жидкости на размерные характеристики порошков, полученных в условиях электроэрозионной металлургии отходов безвольфрамового твердого сплава ТН20, установлено, что бóльшая диэлектрическая проницаемость воды приводит к бóльшей потере энергии импульса на ее пробой, чем на пробой спирта, и меньшему среднему размеру частиц полученного порошка - 14,3 и 28,4 мкм соответственно. Проведенные экспериментальные исследования позволят решить проблему рециклинга отходов безвольфрамового твердого сплава и дальнейшего их использования, тем самым снизив себестоимость производства режущего инструмента.

Аннотация: С использованием сканирующей электронной микроскопии, термодинамических расчетов, измерения твердости, плотности тока и потенциала коррозии проведено исследование влияния ретроградного старения на структуру и свойства нового сплава Al-3,5Zn-3,5Mg-3,5Cu-1,6Er-0,2Zr-0,2Cr. Хром при кристаллизации распределяется между первичными интерметаллидами примерного состава (Al,Zn)79,8Mg4,7Cu3Cr5,5(Er,Ti)7 размером около 10 мкм и алюминиевым твердым раствором. После двухступенчатой гомогенизации фазы Al8Cu4Er и Mg2Si не претерпевают существенных изменений в морфологии, фаза θ (Al2Cu) полностью растворяется, а фаза T (Al,Zn,Mg,Cu) трансформируется в фазу S (Al2CuMg). Согласно термодинамическим расчетам, в сплаве должны присутствовать также фазы Al3Zr и Al45Cr7, которые выделяются из пересыщенного при кристаллизации твердого раствора. Упрочнение при старении в интервале температур 150-210 °С происходит в результате выделения метастабильных модификаций фазы T. Ретроградное старение обеспечивает наилучшее сочетание твердости (140 HV) и коррозионной стойкости (минимальная плотность тока коррозии 1 мкА/см2).

Аннотация: Композитный порошок, включающий интерметаллиды Al3Ni и Al3Ni2, получен вакуумным синтезом для армирования им алюминиевой матрицы разрабатываемого композита. Для этого осуществляли смешивание в шаровой мельнице порошков никеля и алюминия, и полученную смесь нагревали в вакууме до 650 °С, для инициирования экзотермической реакции между порошковыми компонентами. Для получения композита Al-Al3Ni синтезированный композитный порошок и матричный алюминиевый порошок смешивали в мельнице, смесь прессовали, полученные образцы спекали в вакууме. Установлено, что при вакуумном синтезе формируется композитный порошок неоднородного фазового состава Al3Ni, Al3Ni2, Al4C3, Al. Карбид алюминия образуется при термодеструкции стеарина на поверхности частиц алюминия с образованием углерода, взаимодействующего с алюминием. После спекания спрессованной смеси алюминия и композитных порошков формируется композит, упрочненный фазами Al3Ni и Al4C3. Трибологические испытания показали, что полученный композит является перспективным износостойким материалом с гибридным упрочнением интерметаллидной и карбидной фазами.