|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №2 за 2013 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- МИКРОТВЕРДОСТЬ ПОЛИМОРФНЫХ ФОРМ МОНОКАРБИДОВ И МОНОНИТРИДОВ ГАФНИЯ И ТАНТАЛА А. Л. ИВАНОВСКИЙ, д-р хим. наук, проф. (Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург,e-mail: ivanovskii@ihim.uran.ru), 3
На примере TiC, TaC и TaN проведен сравнительный анализ семи коррелятивных зависимостей микротвердости (по Виккерсу, HV) от различных параметров упругости: модулей сжатия (B), сдвига (G), Юнга (Y), отношения Пуассона (?) и индекса Пуга (k = G/B). Сделан вывод, что величины HV этих материалов, наиболее близкие к экспериментальным значениям, могут быть получены для корреляций типа HV ? G. С их использованием выполнены численные оценки HV серий полиморфных модификаций монокарбидов и мононитридов гафния и тантала (HfC, TaC, HfN и TaN) со структурами типа WC, NiAs, NaCl, CsCl и сфалерита.
Ключевые слова: монокарбиды, мононитриды гафния и тантала; полиморфные модификации, микротвердость; численные оценки.
Структура и свойства материалов
- ОСОБЕННОСТИ СТАТИЧЕСКОГО И ЦИКЛИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО Al—Mg—Sc-СПЛАВА В. Ф. ТЕРЕНТЬЕВ (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва,е-mail: fatig@mail.ru), д-р техн. наук, проф., С. В. ДОБАТКИН (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва,е-mail: fatig@mail.ru), д-р техн. наук, В. И. КОПЫЛОВ (Физико-технический институт НАН Беларуси, г. Минск, е-mail: dobatkin@imet.ac.ru), д-р физ.-мат. наук, проф., Д. В. ПРОСВИРНИН (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва,е-mail: fatig@mail.ru), канд. техн. наук, Н. В. Петракова (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва,е-mail: fatig@mail.ru), 7
Исследована статическая и усталостная прочность алюминиевого сплава Al—Mg—Sc (сплав 1570) после равноканального углового прессования (РКУП). Показано, что ультрамелкозернистая структура, полученная после РКУП, повышает предел текучести и предел прочности, несколько понижает пластичность материала при статическом растяжении, увеличивает циклическую долговечность до разрушения в области малоцикловой усталости и практически не снижает предела выносливости. Изучены механизмы распространения трещин при циклическом деформировании.
Ключевые слова: алюминиевые сплавы, интенсивная пластическая деформация, ультрамелкозернистая структура, усталостная прочность, механизмы распространения трещин.
Современные технологии
- ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭФФЕКТА АКУСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ ДЛЯ ДЕКОЛЬМАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН О. М. ГРАДОВ, канд. физ.-мат. наук (Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, e-mail: lutt.plm@igic.ras.ru), 15
Рассмотрены особенности акустического течения, создаваемого в перфорационной области нефтяной скважины погружным ультразвуковым устройством, которые могут быть использованы для эффективной декольматации призабойной зоны. В простой реалистичной модели получены точные выражения для всех компонент скоростей стационарного вихревого движения, полностью удовлетворяющие граничным условиям. На примере двух типичных видов кольматантов сформулированы требования, выполнение которых позволяет полностью освободить от них призабойную зону. Представлены способы оптимального применения погружного устройства, обеспечивающие регулировку процесса декольматации.
Ключевые слова: акустика, ультразвук, декольматация, нефть, вихрь, течение.
- МИКРОГЕОМЕТРИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПОРИСТОГО АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ М. М. ФИЛЯК, О. Н. КАНЫГИНА, д-р физ.-мат. наук, проф. (Оренбургский госуниверситет, e-mail: filyak@mail.ru), 21
Методом фрактального анализа изучены особенности формирования пористого анодного оксида алюминия в щелочном электролите. Установлена зависимость фрактальной размерности поверхности от режимов анодирования.
Ключевые слова: анодный оксид алюминия, поверхность, показатель Хёрста, фрактальная размерность.
Материалы будущего
- УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6 ЛАЗЕРНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКОЙ О. В. СЕМЕНДЕЕВА (Московский государственный индустриальный университет,e-mail: hassandra86@yandex.ru), Н. В. УЧЕВАТКИНА (Московский государственный индустриальный университет,e-mail: hassandra86@yandex.ru), канд. хим. наук, В. В. ОВЧИННИКОВ (ОАО РСК «МИГ»), д-р техн. наук, 25
Рассмотрено влияние глубины упрочненного лазерной обработкой поверхностного слоя детали на ее механические и трибологические свойства. Исследованы структура и механические свойства титанового сплава ВТ6 после лазерного поверхностного упрочнения по различным режимам и ионной имплантации.
Ключевые слова: лазерная обработка металлов, поверхностное упрочнение, механические свойства, микроструктура сплавов, эксплуатационная надежность конструкций, работоспособность пар трения, ионная имплантация, коэффициент трения, износостойкость.
- ЗАВИСИМОСТЬ КРАЯ СОБСТВЕННОЙ ПОЛОСЫ ПОГЛОЩЕНИЯ ПЛЕНОК РУТИЛА ОТ ИХ СТРУКТУРЫ В. М. ИЕВЛЕВ (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН), д-р физ.-мат. наук, академик, C. Б. КУЩЕВ (Воронежский государственный технический университет,e-mail: rnileme@mail.ru), д-р физ.-мат. наук, проф, А. Н. ЛАТЫШЕВ (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН), д-р физ.-мат. наук, проф, О. В. ОВЧИННИКОВ (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН), д-р физ.-мат. наук, проф, Л. Ю. ЛЕОНОВА (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН), канд. физ.-мат. наук, К. А. СОЛНЦЕВ (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН), д-р хим. наук, проф, академик, С. А. СОЛДАТЕНКО (Воронежский государственный технический университет,e-mail: rnileme@mail.ru), канд. физ.-мат. наук, М. С. СМИРНОВ (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН), канд. физ.-мат. наук, А. А. СИНЕЛЬНИКОВ (Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН), канд. физ.-мат. наук, А. М. ВОЗГОРЬКОВ (Воронежский государственный техни, 31
Ориентированные пленки TiO2 (рутил) получены оксидированием монокристаллических пленок чистого титана и легированных никелем. Оксидирование проводили в атмосфере кислорода или воздуха. В обоих случаях при одинаковых температурах получены ориентированные структуры. Установлена зависимость оптических спектров поглощения от размера зерен (субзерен) пленок TiO2. Для оксида титана, синтезированного в атмосфере воздуха, характерно смещение края поглощения в сторону малых энергий; легирование никелем увеличивает ширину запрещенной зоны.
Ключевые слова: титан, оксидирование, рутил, ориентация, субструктура, тонкие пленки, легирование, край полосы поглощения.
Композиционные материалы
- ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ углерод-АЛЮМИНИЕВЫЕ композитЫ АДАПТАЦИОННОГО ТИПА В. А. СКАЧКОВ, канд. техн. наук, В. И. ИВАНОВ, С. А. ВОДЕННИКОВ, д-р техн. наук, проф., С. С. СЕРГИЕНКО (Запорожская государственная инженерная академия, Украина, e-mail: colourmet@zgia.zp.ua), 40
Представлены результаты исследований плотности, твердости и коэффициентов трения углерод-алюминиевых композитов, модифицированных электролитическим никелем. Предложена методика прогнозирования коэффициентов трения указанных многокомпонентных композитов. Решена задача диффузионного переноса смазывающего компонента в зону трения, и выведены соотношения для определения распределения смазывающего компонента по толщине антифрикционного слоя, а также длительности работоспособного состояния узла трения.
Ключевые слова: углерод-алюминиевый композит, коэффициент трения, самосмазывающий компонент, перенос, узел трения, работоспособность.
- ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН — наполнителей для полимерных матриц А. А. СТЕПАШКИН, Д. И. ЧУКОВ, В. В. ЧЕРДЫНЦЕВ, канд. физ.-мат. наук, С. Д. КАЛОШКИН, д-р физ.-мат. наук, проф. (Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский технологический университет МИСиС», г. Москва, e-mail: vvch@misis.ru), 44
Исследованы процессы химического и термического окислительного модифицирования поверхности углеродных волокон УКН-5000 и ВМН-4 для обеспечения их адгезии к полимерной матрице при формировании композиционного материала. Изучено влияние параметров поверхностной обработки на структуру и механические свойства углеродных волокон. Показано, что поверхностное модифицирование волокон является эффективным способом повышения адгезии волокон к полимерной матрице, обеспечивающим полноценную реализацию механических свойств волокон при их работе в составе композита.
Ключевые слова: углеродное волокно, поверхностная обработка, модифицирование поверхности, окисление, термическая обработка, поверхность, УКН-5000, ВМН-4, высокомодульное волокно, высокопрочное волокно, сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ).
Компьютерное моделирование материалов и процессов
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГИХ СВОЙСТВ СПЛАВОВ NiAl—X (X = Nb, Co) В. П. БЕЛАШ (Физико-технический институт УрО РАН, г. Ижевск), канд. физ.-мат. наук, Ю. С. МИТРОХИН (Удмуртский государственный университет, г. Ижевск, е-mail: yuri.mitrokhin@gmail.com), канд. физ.-мат. наук, Н. Н. СТЕПАНОВА (Институт физики металлов УрО РАН, г. Екатеринбург), д-р физ.-мат. наук, 51
Проведены численные расчеты и эксперименты по измерению упругих свойств сплавов Ni3Al, Ni3Al—X (X = Nb, Co).Численные расчеты проводили на основе вычисления полной энергии кристалла. Использовали пакет программ PWSCF, основанный на методе первопринципного псевдопотенциала (abinitio PP). Рассчитанные данные хорошо согласуются с результатами акустических измерений упругих констант.
Ключевые слова: упругие константы, тройные сплавы, расчеты из первых принципов, ab inito, псевдопотенциалы, элементарная ячейка, суперъячейка, матрица, примесные атомы, метод Бриджмена, метод Лауэ, акустика.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|