|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технология металлов №7 за 2019 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Обработка давлением металлов и материалов
- Горячая пластическая деформация сплавов титана в отображении карт процесса В. И. АЛЕКСЕЕВ, магистрант, Б. К. БАРАХТИН, канд. физ.-мат. наук, Г. А. ПАНОВА, доц.ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет», г. Санкт-Петербург, 190121, Российская Федерация*E-mail: harpvad@gmail.com, 2
DOI: 10.31044 / 1684—2499-2019-7-0-2-6Приведены результаты построения карт процесса по данным горячей пластической деформации сплавов на основе титана, имеющих высокотемпературное полиморфное превращение. В работе использовались сплавы мартенситного класса 23А, 5ВА и ПТ3В. Моделирование горячего пластического сжатия выполнялось с помощью дилатометра ДИЛ 805 А / Д. Образцы в форме цилиндров ∅5×10 мм сжимались до деформации 0,3 в интервале температур 600—1100 °C со скоростями деформации от 10–3 до 10 с–1. Температуры α↔β превращений составили: 800—900 °C в сплаве 23А, 880—900 °C в сплаве 5ВА и 900—920 °C в сплаве ПТ3В, что соответствует попаданию в температурный интервал горячего сжатия. По картам процесса виден эффект рассеяния механической энергии в процессах изменения формы и структуры образцов. Установлено, что рассеяние вводимой механической энергии обусловлено работой двух структурных механизмов: аккомодационной упругопластической релаксации в ансамблях дефектов кристаллического строения с η ≈ 25% и кристаллографического превращения ГПУ↔ОЦК с эффективностью η ≈ 15%.
Ключевые слова: горячая пластическая деформация, карты процесса.
Электрофизические, электрохимические и другие методы обработки
- Повышение механических и эксплуатационных свойств элементов конструкции воздушных судов газоимпульсной обработкой Д. А. ИВАНОВ*, канд. техн. наук, доц.ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации», г. Санкт-Петербург, 196210, Российская Федерация*E-mail: tm_06@mail.ru, 7
DOI: 10.31044 / 1684-2499-2019-7-0-7-11Представлены результаты исследования изменения механических свойств металлических конструкционных элементов авиационной техники и авиационных двигателей при воздействии нестационарных воздушных потоков. Найдены зависимости механических свойств элементов конструкции авиационной техники и авиадвигателей от времени воздействия нестационарного воздушного потока и скорости воздействующего на изделие пульсирующего воздушного потока.
Ключевые слова: газо-импульсная обработка, металлические изделия, механические свойства.
Сварочные технологии; пайка
- Соединение Ti и его сплавов с алюминиевыми сплавами сваркой трением с перемешиванием Р. А. РЗАЕВ1*, ст. преп., А. А. ЧУЛАРИС2, д-р техн. наук, проф., Н. А. ВЫБОРНОВ1, канд. физ.-мат. наук, доцент1ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет», г. Астрахань, 414056, Российская Федерация2ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», г. Ростов-на-Дону, 344000, Российская Федерация*E-mail: radmir. 82@mail.ru, 12
DOI: 10.31044 / 1684-2499-2019-7-0-12-21Обсуждаются результаты исследования механизма образования разнородных сварных соединений ОТ4, ВТ1 и алюминиевых сплавов, полученных сваркой трением с перемешиванием (СТП). Исследованы микроструктуры ядра сварного шва (ЯСШ), зон термодеформационного (ЗТДВ) и термического влияния (ЗТВ), сформировавшихся при СТП между ОТ4, ВТ1 и алюминиевыми сплавами. Зоны сварных соединений при СТП формируются в режиме структурной сверхпластичности (СП) и имеют характерную сдвигополосчатую слоистую структуру с чередующимися слоями. Достижение сверхпластического состояния (СПС) при формировании ЯСШ, ЗТДВ обеспечивается поэтапным протеканием различных механизмов пластической деформации. При СТП Al- и Ti-сплавов, обладающих полиформизмом, СПС поддерживается дополнительно благодаря рекристаллизации двойникованием и в результате фазовых превращений альфа-гамма или альфа-бетта фаз.
Ключевые слова: сварка трением с перемешиванием, сварка в твердой фазе, сверхпластичность, разнородные соединения, твердость.
Новые материалы. Технология композиционных материалов
- Особенности формирования и свойства композиционных материалов «сталь—алюминид железа» А. И. КОВТУНОВ*, д-р техн. наук, проф., Ю. Ю. ХОХЛОВ, инж., С. В. МЯМИН, инж.ФГБОУ ВО «Тольяттинский государственный университет», г. Тольятти, 445020, Российская Федерация*E-mail: akovtunov@rambler.ru, 22
DOI: 10.31044 / 1684-2499-2019-7-0-22-26Железо с алюминием образует ряд интерметаллидных фаз, которые отличаются достаточно высокой твердостью и могут применяться для изготовления деталей оборудования, работающего в условиях абразивного износа. Кроме того, преимуществом применения интерметаллидных сплавов системы «железо—алюминий» является невысокая стоимость и недифицитность компонентов сплава алюминия и железа. Однако все интерметаллиды этой системы отличаются высокой хрупкостью, что ограничивает область применение сплавов на основе интерметаллидных фаз системы «железо—алюминий». В качестве альтернативы деталям из интерметаллидных сплавов было предложено применять композиционный материал «сталь—алюминид железа». Технология получения этого композита описывается. Проведенные исследования показали, что предложенная технология позволяет формировать композиционные материалы удовлетворительного качества. Предел прочности при сжатии пористой стали составлял около 145 МПа, а композиционного материала — выше 435 МПа. Твердость интерметаллидных участков композита была равна 385—400 HB, а относительная износостойкость композиционного материала — около 6 ед.
Ключевые слова: композиционный материал, пористая сталь, интерметаллидные фазы, алюминиды железа, механические свойства, износостойкость.
- Снижение металлоемкости рабочего оборудования дорожных машин за счет использования полимерных композиционных материалов с сотовым заполнителем Е. А. КОСЕНКО, канд. техн. наук, ст. преп., Н. И. БАУРОВА*, д-р техн. наук, проф., В. А. ЗОРИН, д-р техн. наук, проф.ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)», Москва, 125319, Российская Федерация*E-mail: nbaurova@mail.ru, 27
DOI: 10.31044 / 1684-2499-2019-7-0-27-31Рассматриваются вопросы изготовления рабочего оборудования дорожных машин из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Предлагается конструкция отвала бульдозера из углепластика с сотовым заполнителем. Показано, что использование в конструкции ПКМ с сотовым заполнителем позволяет не только снизить металлоемкость изделий, но и обеспечивает адаптацию рабочих органов под различные категории разрабатываемых грунтов, что существенно повышает производительность машин. Приведен перечень и диапазон изменения адаптируемых параметров отвала, оказывающих влияние на сопротивление грунта копанию и волочению.
Ключевые слова: дорожные машины, конструкционный материал, полимерный композиционный материал, сотовый материал.
Автоматизация и компьютеризация технологических процессов
- Исследование и синтез системы информационной поддержки разработки технологии нанесения износостойких плазменных покрытий И. Н. КРАВЧЕНКО1*, д-р техн. наук, проф., А. В. КОЛОМЕЙЧЕНКО2, д-р техн. наук, проф., А. А. СЕВРЮКОВ3, инж., М. А. ГЛИНСКИЙ1, инж., А. В. СИРОТОВ4, д-р техн. наук, ст. науч. сотр.1ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К. А. Тимирязева», Москва, 127550, Российская Федерация2Национальный центр управления обороной, Москва, Российская Федерация3ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина», г. Орел, 302019, Российская Федерация4ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана» (национальный исследовательский университет), Мытищинский филиал, Московская обл., г. Мытищи, 141005, Российская Федерация*E-mail: kravchenko-in71@yandex.ru, 32
DOI: 10.31044 / 1684-2499-2019-7-0-32-42Повышение эффективности использования плазменного напыления связано непосредственно с разработкой методов и средств автоматизации и компьютеризации, обеспечивающих стабилизацию параметров технологических процессов и улучшающих качество покрытий. Для решения этих задач в области газотермического нанесения защитных и функциональных покрытий целесообразно создание взаимосвязанных специализированных информационных технологических систем. При проектировании таких систем, применяемых для разработки технологических процессов нанесения износостойких плазменных покрытий, необходимо определить перечень задач и создать список объектов, которые должны храниться в базах данных, а также требования к их структуре и организации, исходя из потребностей пользователей и сценариев их работы. Предлагается единая универсальная специализированная база данных по материалам, покрытиям и технологическим процессам с целью возможного использования современных автоматизированных способов интеллектуальной обработки информации и поиска аналитических зависимостей, а также информационно-аналитическая система расчетов для проектирования и разработки технологических процессов нанесения износостойких плазменных покрытий.
Ключевые слова: газотермические процессы, интеллектуальная система автоматизированного проектирования (CAE-система), износостойкие покрытия, плазменные технологии, программное обеспечение, специализированная база данных.
Техника безопасности. экологические проблемы технологий
- Химические взаимодействия красных шламов при очистке выбрасываемых в атмосферу промышленных газов от вредных примесей А. Б. ЛЕБЕДЕВ, аспирант, В. А. УТКОВ д-р техн. наук, проф.ФГБУО ВО «Санкт-Петербургский горный университет», Санкт-Петербург, 199106, Российская ФедерацияE-mail: lebedev. andrey679@gmail.com, 43
DOI: 10.31044 / 1684-2499-2019-7-0-43-48Существуют две крупные химико-технологические проблемы, которые могут быть решены одновременно со значительным экологическим и экономическим эффектом. Первая из них состоит в необходимости полной переработки красных шламов (КШ). Вторая заключается в сокращении выбросов в атмосферу токсичных газов от промышленных предприятий. Актуальность решения первой проблемы резко возросла после случившейся в 2010 г. в Венгрии крупной экологической катастрофы. Риски повторения такой катастрофы увеличиваются из-за участившихся природных катаклизмов. Показано, что эти задачи можно решить методом применения многокомпонентного по химическому составу КШ, который способен взаимодействовать с токсичными газообразными соединениями серы и удалять их из состава отходящих промышленных газов. Результаты лабораторных исследований подтверждены промышленными испытаниями. Выявлены химическая и термодинамическая емкости материала. Приведены экспериментальные доказательства и соответствующие характеристики, применительно к газовым выбросам промышленных ТЭЦ, сталеплавильного и агломерационного производств.
Ключевые слова: химические взаимодействия в системе газ—твердое вещество, красный шлам, сорбционная емкость, очистка газов от соединений серы, очистка выбрасываемых в атмосферу промышленных газов от соединения серы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|