Основные результаты научных исследований // 2011

Предложена технологическая схема получения субмикронного твердого сплава (с размером зерна около 0,8 мкм) с минимальным содержанием (менее 0,5%) дефектов (η-фазы). Для восполнения недостатка углерода, возникающего при традиционном спекании субмикронных порошков и приводящего к образованию сложных карбидов WxCoyCz (η-фазы), используется контролируемая докарбидизация с последующей гомогенизирующей выдержкой в среде оксида углерода в процессе спекания. Полученные субмикронные твердые сплавы обладают более высокой прочностью (1640 МПа) и твердостью (90,5HRA) по сравнению с твердыми сплавами, полученными по традиционной технологии (1470 МПа, 89,0HRA).

Публикации

  1. М.И.Дворник, А.В.Зайцев, Т.Б. Ершова. Повышение прочности и твердости субмикронного твердого сплава WС-8%Со-1% Cr3C2 за счет докарбидизации в процессе спекания. // Вопросы материаловедения. №4 (68). 2011. С. 83-87.

Методами квантово-механического моделирования проведено исследование механических свойств наноструктурных систем WC-Co. Исследованы энергетические и геометрические параметры формирования слоев кобальта на поверхности гранецентрированного кубического WC(100). Построены модели наноразмерных прослоек кобальта в системах WC/Co/WC; обнаружено, что прочность данных прослоек на разрыв в несколько раз выше прочности массивного кобальта, однако их прочность на сдвиг ниже. Рассчитаны упругие свойства наночастиц карбида вольфрама разной формы, определены зависимости модуля упругости от направления деформации и размера наночастиц. Полученные результаты могут быть учтены при создании сплавов WC-Co с повышенными прочностными характеристиками.

Публикации

  1. V.G. Zavodinsky. Ab initio study of the fcc-WC(100) surface and its interaction with cobalt monolayers. // Applied Surface Science, 257 (2011) 3581-3585
  2. В.Г. Заводинский, А.А. Гниденко, М.А. Кулик. Моделирование механических свойств наночастиц и наносистем методами квантовой механики. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. №4(2). С. 433-435.

Получены новые данные о процессах фазовых превращений (оксидообразования) на поверхности металлов при воздействии низковольтных электрических разрядов в воздушной среде. Установлено, что скорость окисления металлов в результате электроискрового воздействия достигает максимальных значений при длительности разрядов 150-250 мкс. Разработана модель формирования оксидного слоя на катоде и аноде за счет гомогенного окисления паров металлов в воздухе с последующим их осаждением на поверхности электродов. Результаты могут быть использованы для оценки высокотемпературной коррозии металлических конструкций, взаимодействующих с низкотемпературной плазмой разрядов.

Публикации

  1. С.А. Пячин, А.А. Бурков, М.А. Пугачевский. Закономерности образования оксидов на поверхности металлов при воздействии электрических разрядов. //Физика и химия обработки материалов. 2011. № 2. С. 51-59

Выявлены основные закономерности абляции частиц диоксида циркония в зависимости от параметров импульсного лазерного излучения. Показано, что средний размер аблированных частиц обратно пропорционален интенсивности лазерного воздействия. Разработана методика получения керамических покрытий на основе наночастиц ZrO2 размером 50-100 нм. Коэффициент теплопроводности сформированных покрытий на основе диоксида циркония составил 2,5 Вт/м•K.

Публикации

  1. Пугачевский М.А., Заводинский В.Г., Кузменко А.П. Диспергирование диоксида циркония импульсным лазерным излучением // Журнал технической физики, 2011.Т.81. вып.2. С.98-102.

Обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области управления структурой и свойствами измененного слоя на металлах и сплавах при низковольтной электроискровой обработке. Предложена принципиально новая схема автоматизированных электроискровых установок с возможностью регулирования параметров обработки в режиме реального времени. Разработана технология получения и приведены примеры использования новых анодных материалов из комплексно-легированных белых чугунов для создания покрытий повышающих эксплуатационные характеристики стальных и чугунных изделий. Приведены примеры практической реализации получения покрытий с заданными свойствами на контактной поверхности электропроводных зажимов.

Публикации

  1. С.Н. Химухин, Хосен Ри, А.Д. Верхотуров, Э.Х. Ри., Формирование структуры слоя на металлах и сплавах при электроискровой обработке/ Монография, издательство ДВГУПС, г. Хабаровск. 2010. 240 с.

Установлены основные закономерности формирования наноструктурированных электроискровых покрытий на основе вольфрамсодержащих твердых сплавов. Показана возможность образования нанорельефа у WC-Co-Al2O3 покрытий, полученных на стали 35 методом электроискрового легирования с вращающимся анодом. Рельеф имеет вид регулярных вытянутых валов шириной 0,2-2 мкм, содержащих наночастицы карбида вольфрама. Адгезия WC частиц с поверхностью увеличивается с 12 до 19 нН при уменьшении их диаметра с 300 до 50 нм, соответственно.

Публикации

  1. С.В. Николенко. Наноструктурирование поверхностности стали 35 электроискровой обработкой новыми электродными материалами на основе карбида вольфрама с добавкой нанопорошка Al2O3 // Вестник машиностроения. 2011. №6. С. 47–51
  2. С.В. Николенко, А.А. Бурков. Некоторые аспекты механизированного электроискрового легирования стали вращающимся торцевым электродом твердыми сплавами с различной частотой и длительностью электрических импульсов. //Упрочняющие технологии и покрытия. 2011. № 5. С. 21-27

Обобщены результаты по влиянию комбинированной обработки вибрацией, наносекундными электромагнитными импульсами, изотермической выдержкой расплавов алюминиевого сплава (АЛ9). Установлено, что максимальное измельчение зерен (в 4-6 раз) с увеличением твердости (в 3 раза) достигается применением вибрации (частотой 50 герц) в сочетании с оптимальной температурой начала обработки (660° С). Увеличение температуры обработки приводит к росту количества поверхностных дефектов отливки, а уменьшение - снижает эффективность измельчения зерен металла.

Публикации

  1. С.Н. Химухин, М.А. Теслина, И.А.Астапов, В.В. Гостищев. Формирование дефектов и изменение свойств металла отливок при внешней обработке расплава АЛ9 //Известия ОрелГТУ. - 2011. № 5. С.61-66.

Предложена модель прочности (σизг) субмикронных, ультрамелкозернистых и наноструктурных твердых сплавов, основанная на трещиностойкости и длине критического дефекта, который складывается из поры, контакта WC-WC, η-фазы и примесей. С уменьшением длины критического дефекта прочность субмикронных твердых сплавов возрастает.

Публикации

  1. М.И. Дворник, Т.Б. Ершова, А.В. Зайцев. Получение наноструктурированных вольфрамкобальтовых твердых сплавов повышенной прочности. // Композиты и наноструктуры. 2011, №2. С.2-10

Изучено влияние облучения наносекундными электромагнитными импульсами на параметры углетермического восстановления касситеритового концентрата в расплавах солей: Na2CО3, Na2CO3-NaCl, Na2CO3-NaNO3, Na2SO4 в интервале температур 600-1000° С. Экспериментально установлено, что обработка НЭМИ расплава шихты в процессе углетермического восстановления касситерита в среде Na2CO3-NaNO3 (1:0,3) при 900…950°С уменьшает время восстановления олова в ~2 раза.

Публикации

  1. В.Г. Комков, В.В. Гостищев, Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев. Влияние наносекундных электромагнитных импульсов на получение олова и свойства его сплавов // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2011. №4. С. 17-19.
  2. B.В. Гостищев, В.Г. Комков, С.Н. Химухин. Получение олова и его сплавов с медью в расплаве Na2CO3-NaNO3 // Химическая технология. 2011. №9. С. 547-551.

2011 2012 2013 2014 2015