|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №6 за 2019 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Структура и свойства материалов
- Особенности структуры сварного соединения среднеуглеродистой хромистой стали, содержащей метастабильный аустенит Ю. C. КОРОБОВ1,2, д-р техн. наук, О. В. ПИМЕНОВА1, канд. техн. наук, М. А. ФИЛИППОВ1, д-р техн. наук, проф., М. С. ХАДЫЕВ1, канд. техн. наук, Н. Н. ОЗЕРЕЦ1, канд. техн. наук, С. Б. МИХАЙЛОВ1, канд. техн. наук, С. О. МОРОЗОВ1, Ю. С. ДАВЫДОВ1, канд. техн. наук, Н. М. РАЗИКОВ1, канд. техн. наук1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург, 620002, РФ,e-mail: yukorobov@gmail.com,2Институт физики металлов имени М. Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург, 620108, РФ, 3
DOI: 10.31044 / 1684-579X-2019-0-6-3-10Изучены фазовые переходы в процессе кристаллизации и последующие тепловые и деформационные эффекты под воздействием различных механических нагрузок в сварных соединениях пластин из среднеуглеродистой стали плавящимся электродом в защитных газах порошковой проволокой на основе Fe—C—Cr-матрицы. Проанализированы результаты испытаний на свариваемость, абразивную износостойкость, формирование напряженного состояния и результаты металлографических, электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований. Показано, что структура сварного шва состоит из метастабильного аустенита, δ-феррита и высокопрочного углеродисто-хромистого мартенсита. Сварные соединения обладают высокой способностью к интенсивному упрочнению при локальной деформации благодаря трип-эффекту.
Ключевые слова: электронная микроскопия, диссипативная структура, сварные соединения, порошковая проволока, метастабильный аустенит, мартенситное превращение при нагружении, трип-эффект, релаксация напряжений, деформационное упрочнение.
Методы анализа и испытаний
- Кратковременная ползучесть при мягком и жестком нагружении В. С. ЕРАСОВ, канд. техн. наук, Е. И. ОРЕШКО, канд. техн. наукФГУП ВИАМ «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва, 105005, РФ,e-mail: 89639619741@mail.ru, 11
В статье представлены преимущества жесткого нагружения над мягким нагружением при испытаниях на кратковременную ползучесть. Преимущества обоснованы с помощью использования разработанного метода жесткого статического нагружения и результатов исследования образцов из прутков титанового сплава ВТ-20 в условиях высокотемпературного статического растяжения и высокотемпературной ползучести.
Ключевые слова: механические испытания, механические характеристики, мягкое нагружение, жесткое нагружение, растяжение, ползучесть, функция повреждаемости.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Влияние состава нанокомпозитов на электропроводящие и гидрофобные характеристики покрытий Л. В. СОЛОВЬЯНЧИК1, В. С. НАГОРНАЯ1, С. В. КОНДРАШОВ1, канд. физ.-мат. наук, К. А. ШАШКЕЕВ1, К. М. БОРИСОВ2, Т. П. ДЬЯЧКОВА3, канд. хим. наук1ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва,105005, РФ,е-mail: kompozity@inbox.ru,2ФГБУ «Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова РАН», Москва,119393, РФ,3ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов, 392000, РФ, 18
В работе проведены исследования влияния состава нанокомпозиций, состоящих из полимерной матрицы и функционального нанонаполнителя — углеродных нанотрубок (УНТ), на электропроводящие, гидрофобные, водоотталкивающие и адгезионные свойства покрытий на их основе. Для получения покрытий на основе фторорганической и кремнийорганической матриц использовано два типа УНТ: нативные и функционализированные алкильными группами. Для исследования влияния состава покрытия на их функциональные свойства проводили варьирование как концентрации наполнителя при постоянном количестве матрицы, так и концентрации матрицы при постоянном количестве УНТ.
Установлено, что для покрытий с содержанием УНТ от 10 до 20% при использовании фторорганической матрицы поверхностное сопротивление покрытий значительно выше (от 272,5 до 16,07 Ом∙кв–1), чем для покрытий на основе кремнийорганического полимера (от 17,52 до 11,15 Ом∙кв–1). При исследовании особенностей рельефа и структуры покрытий установлено, что самоорганизация углеродных нанотрубок в полимере позволяет создавать шероховатость поверхности как на макро-, так и на наноуровне, повышая значения краевого угла смачивания поверхности водой с 92,5 до 135,8° для образцов на основе фторорганического полимера и с 113,5 до 144° для образцов на основе кремнийорганической матрицы. Значения угла скатывания капли воды таких покрытий находится в диапазоне от 60,2 до 1°.
Ключевые слова: гидрофобность, электропроводность, углеродные нанотрубки, функциональные покрытия.
Композиционные материалы
- Исследование реологических свойств эпоксиуретановых олигомеров и кинетики отверждения полимерных композиций на их основе Е. Р. ВОЛКОВА, канд. техн. наук, А. В. САВЧУК, А. И. СЛОБОДИНЮК, канд. техн. наук, В. Н. СТРЕЛЬНИКОВ, д-р. техн. наук, проф.«Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук» — филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук, г. Пермь, 614013, РФ,e-mail: volkova-elrud@yandex.ru, 25
DOI: 10.31044 / 1684-579X-2019-0-6-25-31Методом ротационной вискозиметрии в широком диапазоне температур и скоростей сдвига изучены реологические свойства эпоксиуретановых олигомеров (ЭУО), синтезированных при разных стехиометрических соотношениях реакционных групп NCO:OH. Выявлены закономерности влияния соотношения NCO:OH на кинетические параметры процесса отверждения эпоксиполиуретановых композиций при температуре 25±1 °С — константу нарастания динамической вязкости и время гелеобразования. Представлена оценка адгезионной прочности на отрыв клеевых соединений холодного отверждения, сформированных на основе ЭУО.
Ключевые слова: эпоксиуретановые олигомеры, аминные отвердители, реологические свойства, кинетика отверждения, адгезионная прочность.
- Спекание и свойства композиционных ZrO2—Al2O3-материалов с добавками, образующими расплавы на основе силиката натрия В. В. СМИРНОВ, канд. техн. наук., С. В. СМИРНОВ, Т. О. ОБОЛКИНА, О. С. АНТОНОВА, М. А. ГОЛЬДБЕРГ, канд. техн. наук., Д. Р. ХАЙРУТДИНОВА, С. М. БАРИНОВ, чл.-корр. РАНФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук, Москва, 119334, РФ,e-mail: smirnov2007@mail.ru, 32
DOI: 10.31044 / 1684-579X-2019-0-6-32-36Исследован широкий спектр составов композиционных материалов на основе диоксида циркония, содержащих 0, 5, 10, 20% (мас.) оксида алюминия. Установлены зависимости формирования микроструктуры и фазового состава от температуры спекания. Показано, что введение добавок, образующих низкотемпературные расплавы на основе силикатов натрия — Na2SiO3 и Na2Si2O5, приводит к снижению температуры спекания на 150—200 °C. В результате работы были получены плотные нанокристаллические материалы с размером кристаллов 50—200 нм, прочностью до 500 MПа и температурой спекания 1300—1400 °C.
Ключевые слова: диоксид циркония, оксид алюминия, добавка, спекание.
Керамические материалы
- Влияние температурного воздействия на содержание элементного железа в алюмосиликатной керамике О. Н. КАНЫГИНА, д-р физ.-мат. наук, проф., И. Н. АНИСИНА, канд. техн. наук, О. П. КУШНАРЕВА, А. А. ЮДИНФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет», г. Оренбург, 460018, РФ,e-mail: anisina-inga@yandex.ru, 37
DOI: 10.31044 / 1684-579X-2019-0-6-37-40Исследовано влияние температурного воздействия на содержание элементного железа и других металлов в образцах на основе природной монтмориллонитсодержащей глины Оренбургской области. Методом рентгенофлуоресцентного анализа определено содержание железа, меди и кобальта в образцах после сушки и спекания путем ступенчатых обжигов от 300 до 1000 °С. Максимальное содержание в системе металлов Fe, Cu и Co отмечено после удаления физически связанной воды. С повышением температуры обжига до 300—500 °С уменьшается содержание всех трех металлов, так как происходит выгорание органических компонентов. При температуре 700 °С за счет активных окислительно-восстановительных химических реакций заметно снижается содержание меди в 1,3 раза, кобальта — в 1,5 раза и железа — в 1,7 раза. Уменьшение вхождения железа в кристаллические решетки фаз керамического материала способствует снижению скоростей фазовых превращений и повышению степени гомогенности структуры.
Ключевые слова: соединения железа, монтмориллонитсодержащая глина, рентгенофлуоресцентный анализ, ступенчатый обжиг.
- Многомерное проектирование технологии упрочнения твердого сплава в гидрозоле красной глины A. А. ШМАТОВ, канд. техн. наук, доцентБелорусский национальный технический университет, г. Минск, 220013, Беларусь,e-mail: shmatovalexander@gmail.com, 41
Приведены результаты исследования триботехнических свойств твердосмазочных покрытий, полученных на твердом сплаве ВК6 (94% WC + 6% Co) в результате термогидрохимической обработки (ТГХО) в вододисперсной среде на базе красной глины. Выполнена многомерная оптимизация состава среды и температурно-временных параметров процесса ТГХО по коэффициенту трения полученных твердосмазочных покрытий. Используя математические модели, построены диаграммы «параметры процесса—свойство». Обработка по оптимальному режиму ТГХО позволяет в условиях отсутствия смазки снизить коэффициент трения твердосплавной поверхности в 3,4 раза, по сравнению с необработанной.
Ключевые слова: термогидрохимическая обработка, упрочнение, твердый сплав, инструмент, твердосмазочное покрытие, красная глина.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|