Статьи автора

Влияние равноканального углового прессования и последующего старения на структуру и механические свойства сплавов Al-Mg2Si с добавками переходных металлов

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Исследовано влияние равноканального углового прессования (РКУП) при температуре 150 °C и последующего старения на структуру и прочностные характеристики сплавов Al-Mg₂Si, легированных скандием и совместными добавками (Sc + Zr) и (Sc + Hf). По кривым изменения твердости и удельного электросопротивления выявлен одинаковый характер распада пересыщенного твердого раствора сплавов с добавками (Sc + Zr) и (Sc + Hf), а также получены оптимальные режимы старения этих сплавов. Микроструктура сплавов и выделение вторичных фаз тщательно изучены с использованием сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии (соответственно СЭМ и ПЭМ). В сплавах после РКУП и старения выявлено увеличение как прочности, так и пластичности за счет компенсации процессов старения процессами возврата, связанными с перестройкой дислокационной структуры.

21 0

Влияние импульсных пучково-плазменных воздействий на структурные характеристики и механические свойства поверхностного слоя в сплаве инконель 718

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Представлены результаты исследования воздействий импульсных потоков ионов гелия (ИГ) и гелиевой плазмы (ГП) на сплав Инконель 718, приготовленный по аддитивной технологии методом селективного лазерного сплавления с последующей термической обработкой. Определены основные структурные изменения в облученном поверхностном слое (ПС) для двух режимов облучения: мягкого (с плотностью мощности излучения q = 2·10⁸ Вт/см² при длительности импульса t = 50 нс) и жесткого (при q = 1,5·10⁹ Вт/см², t = 25 нс). Число импульсных воздействий в каждом режиме N = 10 и 20. Установлено, что в исходном состоянии и после облучения структура исследуемого сплава представляет собой однофазный твердый раствор на основе никеля с ГЦК решеткой. Воздействие на сплав импульсных потоков ИГ и ГП приводит к изменению его исходной текстуры в направлении <220> на текстуру <111>. Указанное изменение текстуры способствовало протеканию наблюдаемого в облученном ПС процесса пластической деформации, при которой в металлах с ГЦК решеткой под действием приложенных термических напряжений скольжение идет преимущественно по плоскостям {111}. Отмечено влияние режима облучения исследуемого сплава на параметр его кристаллической решетки. В мягком режиме воздействия потоков ИГ и ГП величина параметра решетки а снижается по сравнению с исходным значением, что может быть связано с действием остаточных макронапряжений, а также с испарением из ПС атомов примесных элементов, расположенных в междоузлиях решетки. В жестком режиме облучения параметр а возрастает, что обусловлено доминирующим влиянием механизма имплантации в сплав ионов гелия, способствующего росту величины а . Показано, что наблюдаемые структурные изменения в ПС сплава приводят к уменьшению микротвердости и разупрочнению переплавленного слоя. Методом численного моделирования оценена роль термических и ударно-волновых воздействий в процессах пластической деформации и структурных изменений в ПС при реализованных условиях облучения.

14 0

Исследование адсорбции фосфат-ионов из алюминатных растворов нанокомпозитом Fe-АУ

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Изучена адсорбция фосфат-ионов из модельных растворов нанокомпозитом на основе трехвалентного оксида-гидроксида железа и активированного угля (Fe-AУ). Исследованы факторы, влияющие на адсорбцию фосфат-ионов: рН раствора; количество адсорбента; начальная концентрация фосфат-ионов в растворе; длительность контакта. Эффективность извлечения фосфат-ионов возрастала с увеличением дозировки адсорбента (от 2,5 до 10 г/л) при исходной концентрации фосфат-ионов 0,1 г/л. Адсорбция хорошо описана изотермами Ленгмюра и Френдлиха. Результаты работы показали, что нанокомпозит Fe-AУ обладает хорошим потенциалом адсорбции фосфат-ионов из алюминатных растворов, что подтверждено анализом СЭМ/ЭДС.

33 0

Исследование влияния степени деформации при испытаниях на растяжение на текстуру, фазовый состав и остаточные напряжения в α- и ɣ-фазах стали ВНС9-Ш

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Рентгеноструктурными методами исследовали влияние степени деформации при испытании растяжением на фазовый состав, текстуру и напряженное состояние a- и g-фаз сплава ВНС9-Ш. Показано, что в процессе испытания до разрушения количество a-фазы увеличивается на поверхности от 75 до 91% и от 45-50 до ~70% в подповерхностных слоях. Для оценки склонности двухфазных сталей к трип-эффекту предложен параметр метастабильности аустенита в виде относительной доли распавшегося аустенита на отдельных этапах деформации растяжением. Установлено, что в исходной ленте стали толщиной 0,3 мм в результате положительного объемного эффекта превращения g ® a в аустените формируются сжимающие напряжения, достигающие на поверхности величины -1000 МПа, в отличие от растягивающих напряжений в мартенсите. Их наличие связывают с нагревами металла, охлаждение которого приводит к растягивающим напряжениям в мартенсите из-за его значительно более низкой по сравнению с аустенитом величины ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения).

21 0

Исследование прочности, релаксационной и коррозионной стойкости ультрамелкозернистой аустенитной стали 08Х18Н10Т, полученной методом РКУ-прессования. I. Исследование микроструктуры и прочности

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Исследована микроструктура и механические свойства при комнатной и повышенной температурах ультрамелкозернистой (УМЗ) стали 08Х18Н10Т, полученной методом равноканального углового прессования (РКУП) при температурах 150 и 450 °C. Установлено, что УМЗ сталь имеет повышенное содержание a¢-мартенсита и при ее нагреве происходит выделение наночастиц s-фазы. Показано, что УМЗ сталь обладает высокими значениями предела прочности и хорошей пластичностью. Отмечено снижение коэффициента Холла-Петча УМЗ стали,что обусловлено фрагментацией частиц d-феррита при РКУП.

21 0

Структурные изменения поверхностных слоев при испытании на изнашивание высокопрочной аустенитной стали ВНС-53

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Исследованы триботехнические характеристики высокоазотистой аустенитной стали ВНС-53 в условиях сухого трения скольжения в контакте со сталью ШХ15-ШД. Отмечено, что в тонком приповерхностном слое наклеп происходит без реализации мартенситного превращения, в результате чего твердость увеличивается более чем на 90%. Установлено, что данная сталь обладает меньшим коэффициентом трения и имеет больший прирост твердости в зоне контакта поверхностей по сравнению со сталью 08Х18Н10Т.

24 0

Исследование магнитных гистерезисных свойств изотропных магнитотвердых сплавов системы Fe-Cr-Co, легированных вольфрамом

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Получены магнитотвердые сплавы Fe-30Cr-20Co (мас.%), легированные вольфрамом в количестве до 3 мас.% методом порошковой металлургии. Исследование магнитных свойств показало, что добавки вольфрама повышают значения коэрцитивной силы Н_с и максимального энергетического произведения ( BH )_max, но при этом снижают остаточную индукцию B_r . Указанный эффект усиливается с увеличением содержания вольфрама в материале. Максимальные значения Н_с (55,8 кА/м) и ( BH )_max (17,2 кДж/м³) наблюдаются у сплава, легированного 3 мас.% W. При этом исследованные в работе сплавы оказались чувствительными к условиям термической обработки. По данным рентгенофазового анализа в сплавах после полного цикла обработки присутствует заметная доля немагнитной g-фазы, однако магнитные свойства при этом соответствуют уровню литых аналогов. В ходе испытаний на сжатие все образцы сплавов, легированных вольфрамом, разрушились до достижения степени деформации 20%, в то время как нелегированный сплав Fe-30Cr-20Co (мас.%) при этих условиях деформировался без разрушений. Таким образом, добавки вольфрама снижают пластичность материала.

22 0