|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №1 за 2012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера Физические основы материаловедения
- Многомасштабное теоретическое описание структурообразования в ультрадисперсных системах М. Д. Кривилев, канд. физ.-мат. наук, Д. Д. Афлятунова, В. Е. Анкудинов, Г. А. Гордеев (Удмуртский государственный университет, г. Ижевск, e-mail: mk@udsu.ru), 2
Предложен новый метод многомасштабного теоретического описания формирования микроструктуры в ультрадисперсных системах при высокоскоростных фазовых переходах. Многопараметрическая задача динамики движения межфазных границ решается путем моделирования процессов переноса тепла, вещества и импульса на различных пространственно-временных масштабах. Обобщение полученных результатов на различных масштабах позволяет осуществить прогноз структурно-фазовых характеристик конечной микроструктуры.
Ключевые слова: высокоскоростные фазовые переходы, многомасштабное моделирование.
Структура и свойства материалов
- Микротвердость боридов, карбидов и нитридов осмия А. Л. Ивановский, д-р хим. наук, проф. (Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург, e-mail: ivanovskii@ihim.uran.ru), 7
Проведены численные оценки микротвердости (по Виккерсу, НV) для боридов (OsB, OsB2) карбидов (OsC, Os2C3, OsC2), нитридов (OsN, OsN2, OsN4) осмия, а также для некоторых тройных диборидов (Os1–хМхB2, М = W, Re, Ru), основанные на корреляционных зависимостях НV от модулей сдвига (G) и Юнга (Y) этих фаз. Обсуждается влияние на изменения НV соединений осмия, их состава (стехиометрии), структуры, легирования и внешнего давления.
Ключевые слова: бориды, карбиды, нитриды осмия, микротвердость, численные оценки.
- Дисперсные фазы в высокопрочных низкоуглеродистых микролегированных сталях для сварных конструкций В. М. Фарбер1, д-р техн. наук, проф., А. Б. Арабей2, канд. техн. наук, И. Ю. Пышминцев3, д-р техн. наук, проф., В. А. Хотинов1, канд. техн. наук, О. В Селиванова1, канд. техн. наук, А. С. Юровских1, канд. техн. наук, Н. В. Лежнин1 (1Уральский федеральный университет, г. Екатеринбург, e-mail: khotinov@yandex.ru; 2Газпром, г. Москва; 3Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности, г. Челябинск), 11
Методами электронной микроскопии на фольгах и экстракционных репликах, рентгеноструктурного анализа электролитического осадка, микрорентгеновского спектрального анализа изучены морфология и химический состав выделений карбонитридных фаз Nb, Ti (C, N), Nb, V (C, N), а также ε-фазы (Cu) в сталях 08Г2БТ, 05Г2ДБТ, 07Г2ФБ. Ключевые слова: дисперсные фазы, низкоуглеродистые стали, микролегирование, сварные конструкции.
- Оценивание влияния теплового шума в малоамплитудных режимах атомно-силового микроскопа Д. Н. Карпинский, д-р физ.-мат. наук, проф., А. Н. Шишкин (Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону, e-mail: karp@math.rsu.ru), 17
Выполнен расчет погрешностей, вносимых тепловым шумом в колебательный режим микроконсоли при бесконтактном и контактном динамических режимах атомно-силового микроскопа. Уточнены условия работы атомно-силового микроскопа, когда единственной возмущающей силой является тепловой шум.
Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, тепловые флуктуации, твердость микроконсоли.
- Модификация структуры и физико-механических свойств квазикристаллического сплава Al-Cu-Fe при плазменном напылении А. А ЛЕПЕШЕВ, д-р. техн. наук, А. В. УШАКОВ, канд. техн. наук, И. В. КАРПОВ, канд. техн. наук(Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, e-mail: sfu-unesco@mail.ru), 21
Приведены результаты исследования квазикристаллических покрытий, полученных при различных тепловых режимах напыления. Исходные квазикристаллические порошки были получены методом конденсации из газовой фазы и имели дисперсность 25—106 мкм. Напыление покрытий проводилось на медные кольца качающимся плазмотроном. Установлено, что увеличение скорости закалки капель расплава приводит к повышению химической гомогенности и формированию ультрадисперсных и наноструктурных образований. Выделение наноструктурных зерен (d<100 нм) в распыленном сплаве приводит к повышению механических характеристик (твердость, деформация, пластичность) и может рассматриваться как дополнительный фактор упрочнения материала.
Ключевые слова: квазикристаллические покрытия, плазменное напыление, плазмотрон, ультрадисперсные и наноструктурные образования.
Функциональные материалы
- Магнитные гистерезисные свойства цементита, легированного марганцем, полученного методом механического сплавления А. А. ЧУЛКИНА, канд. техн. наук, А. И. УЛЬЯНОВ, д-р техн. наук, проф., А. В. ЗАГАЙНОВ, канд. техн. наук (Физико-технический институт Уральского Отделения РАН, г. Ижевск, e-mail: fti@fti.udm.ru), 25
Изучены магнитные гистерезисные свойства механически сплавленного легированного цементита (Fe1–xMnx)3C. Показано, что коэрцитивная сила и намагниченность насыщения цементита (Fe1–xMnx)3C уменьшаются с повышением содержания марганца. Обнаружено, что сильно деформированный цементит находится в низкокоэрцитивном состоянии, а цементит после отжига в области температуры 500 °С — в высококоэрцитивном.
Ключевые слова: механическое сплавление, цементит, магнитные свойства, коэрцитивная сила.
- Структура матрицы эпоксидного полимера Н. С. Наумкин1, Н. П. Шестаков1, 2, канд. физ.-мат. наук, А. А. Иваненко2, 4, канд. физ.-мат. наук, В. Ф. Каргин3, Л. С. Тарасова4, канд. хим. наук, В. В. Слабко1, док. физ.-мат. наук, А. Б. Шестаков1 (1Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский Федеральный университет, г. Красноярск, e-mail: nico@iph.krasn.ru; 2Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, г. Красноярск; 3Институт химии и химической технологии СО РАН, г. Красноярск; 4Красноярский научный центр СО РАН, г. Красноярск), 31
Работа посвящена исследованию структуры матрицы эпоксидного полимера, который твердеет в результате химической реакции между компонентами смеси: эпоксидиановая смола ЭД-22 (ГОСТ 10587—84); отвердитель изометилтетрагидрофталевый ангидрид изо-МТГФА (ТУ 38.103149—85) и 2, 4, 6-трис(диметиламинометил)фенол — ускоритель отверждения (УП-606/2). Методами оптической и электронной микроскопии исследованы капли химически несвязанных молекул, которые образуются в объеме и на поверхности твердого полимера после нагревания выше температуры стеклования.
Ключевые слова: эпоксидная матрица, эпоксидный полимер, макромолекула, структура, дефекты, свободные молекулы, сетчатая структура.
Материалы будущего
- Керамический композиционный материал, предназначенный для работы в экстремальных условиях Б. Н. Дудкин1, канд. хим. наук, А. Ю. Бугаева1, канд. хим. наук, Г. Г. Зайнуллин1, канд. геол-мин. наук, В. Н. Филиппов2 (1Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, 2Институт геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, г. Сыктывкар, e-mail: bugaeva-ay@chemi.komisc.ru), 35
Получен керамический композиционный материал на основе корундовой матрицы, сформированной субмикрокристаллическими частицами оксида алюминия и наполненной микроразмерными частицами гексаалюмината лантана. Матрица дополнительно усилена нановолокнами алюмооксидного состава, поверхность волокон модифицирована наночастицами диоксида циркония. Все компоненты керамического композита синтезированы по золь-гель способу. Композит обладает высокими прочностными и термическими свойствами. Коэффициент трения и величина истираемости композиционного материала позволяют рекомендовать его для работы в условиях сухого трения при высоких температурах и в узлах трения приборов точной механики. Ключевые слова: керамические композиты, микроструктура, компоненты композита, золь-гель способ.
- Особенности электровзрывного легирования поверхности твердого сплава ВК10КС титаном Т. Н. Осколкова, канд. техн. наук, Е. А. Будовских, д-р техн. наук, проф., В. Е. Громов, д-р физ.-мат. наук, проф. (Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк, e-mail: oskolkova@kuz.ru), 41
Проведено упрочнение твердого сплава ВК10КС на глубину 25—30 мкм путем воздействия на поверхность импульсных плазменных струй, cформированных при электрическом взрыве титановой фольги. Показано, что обработка приводит к формированию двухслойной зоны легирования, поверхностный слой которой обогащен сложным карбидом состава (Ti, W)C, промежуточный — полукарбидом W2C. Поверхностное упрочнение до 25000 МПа достигается за счет уменьшения размера частиц карбида вольфрама, смены его типа и образования сложного карбида (Ti, W)C. Коэффициент трения после упрочнения уменьшается на 30%.
Ключевые слова: буровой и горно-режущий инструмент, карбидовольфрамовые твердые сплавы, поверхностное упрочнение, электровзрывное легирование, карбиды.
- Разработка полимерных трибокомпозитов на основе политетрафторэтилена с повышенной износостойкостью П. Н. ПЕТРОВА, канд. техн. наук, А. А. ОХЛОПКОВА, д-р техн. наук, проф., А. Л. ФЕДОРОВ(Институт проблем нефти и газа СО РАН, Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Амосова, е-mail: ppavlina@yandex.ru), 46
Приведены результаты исследований по разработке износостойких полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена, при создании которых использован процесс самопроизвольной пропитки пористых полимерных заготовок моторными маслами. Ключевые слова: полимерные трибокомпозиты, пропитка, моторные масла, износостойкость, прочность.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Термообработка порошковых горячедеформированных сталей, легированных наноразмерным углеродом и хромом В. И. Костиков1, д-р техн. наук, проф., Ж. В. Еремеева1, канд. техн. наук, С. И. Рупасов1, Р. А. Скориков1, К. Н. Слуковская1, Г. Х. Шарипзянова2, Н. М. Ниткин2 (1Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», е-mail: eremeeva-shanna@ya.ru; 2Московский государственный университет «МАМИ», е-mail: guzel@mtw.ru), 51
Исследования проводили на порошковых горячедеформированных сталях, легированных наноразмерным углеродом и хромом. В ходе исследований установлено, что при ускоренном охлаждении реализуется эффект высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО). Механические свойства порошковых горячедеформированных сталей, полученных из порошковой шихты с добавками наноразмерного углерода и хрома, с увеличением скорости охлаждения повышаются, как и у литых сталей. При проведении диффузионного отжига отмечено повышение прочности и пластичности, что объясняется упрочняющим действием наноразмерного углерода и хрома. Ключевые слова: горячедеформированная порошковая сталь, наноразмерный углерод, наноразмерный хром, горячая штамповка, высокотемпературная термомеханическая обработка, термическая обработка, механические свойства.
| |
|
|
|
|
|
|
|
|