|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технология металлов №10 за 2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Металловедение; технологии термической и химико-термической обработки
- Влияние места преимущественного накопления целевого продукта в реакционной смеси на природу и характеристики реализуемого технологического варианта его получения С. Д. ПОЖИДАЕВА*, канд. хим. наук, доцент, А. М. ИВАНОВ, д-р хим. наук, проф.ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет», Курск, 305040, Российская Федерация*E-mail: pozhidaeva_kursk@mail.ru, 2
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-2-11Окисление металлов с использованием макроцикла с участием двух окислителей позволяет по общим и близким пооперационным и технологическим схемам не зависимо от природы металла и кислоты для аниона получать довольно плохо растворимые в жидкой среде объемной фазы реакционной смеси окислительного процесса средние соли в наиболее стабильной степени окисления металла. Варьируя условия проведения, можно в рамках данных схем основным продуктом сделать основные соли или их смеси. Продолжая взаимодействие полученных основных солей с разными кислотами, можно получить ряд средних солей с разными анионами в молекуле. К последним приводит и окисление средних и основных солей доступными окислителями с повышением степени окисления металлов в них. Это позволяет отнести рассматриваемый процесс к одному из доступных, конкурентоспособных многопрофильных и комбинированных способов получения солей металлов по доступным пооперационным и технологическим схемам, в том числе и из доступного вторичного сырья металлов.
Ключевые слова: одностадийный и многостадийный способы, макроцикл, средние соли, основные соли, окислитель металла, молекулярный йод, соединения меди (II), природа аниона, пероксид водорода, пероксид бензоила, кислород воздуха.
Электрофизические, электрохимические и другие методы обработки
- Влияние карбида хрома на структуру наплавленного металла при его введении в состав шихты присадочной порошковой проволоки Н. В. КОБЕРНИК1, 2*, д-р техн. наук, проф., А. С. ПАНКРАТОВ1, 2, В. В. ПЕТРОВА1, 2, С. П. СОРОКИН1, 2, А. Л. ГАЛИНОВСКИЙ1, д-р техн. наук, проф., А. Г. ОРЛИК3, Д. В. СТРОИТЕЛЕВ41ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет) (МГТУ им. Баумана)», Москва, 105005, Российская Федерация2ФГАУ «Научно-учебный центр Сварка и контроль» при МГТУ им. Н. Э. Баумана», Москва, 105005, Российская Федерация3ФГБОУ ВО «Калужский филиал МГТУ им. Баумана», Калуга, 248000, Российская Федерация4ООО «НИИ МОНТАЖ», Ростов-на-Дону, 344012, Российская Федерация*E-mail: koberniknv@bmstu.ru, 12
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-12-19Рассмотрена схема дуговой наплавки порошковой проволокой в среде защитных газов с применением присадочной порошковой проволоки. В рассмотренной схеме присадочная проволока подается со стороны хвостовой части сварочной ванны. В качестве порошковой проволоки использовали проволоки, в состав шихты которых вводили карбид хрома. Показано, что в процессе наплавки карбид хрома разрушается, что приводит к легированию наплавленного металла хромом и углеродом. Установлено, что применение карбида хрома повышает коэффициент перехода углерода и хрома в наплавленный металл. При полной замене феррохрома на карбид хрома формируется иглообразный карбид хрома в структуре наплавленного металла.
Ключевые слова: абразивный износ, наплавка, наплавленный металл, карбид хрома, карбид ниобия, порошковые проволоки, микроструктура, присадочная проволока.
Пластическая деформация черных и цветных металлов
- Оригинальный способ варьирования пластической деформации в цикле испытаний термической усталости на образцах корсетной формы С. П. ДЕГТЯРЕВА, инж., Т. В. ПРОХОРОВА, вед. науч. сотр., канд. техн. наук, Е. Ф. СИДОХИН*, гл. специалистОАО «НПО Центральный котлотурбинный институт им. И. И. Ползунова», Санкт-Петербург, 194021, Российская Федерация*E-mail: esidohin@yandex.ru, 20
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-20-27Представлен анализ опубликованных результатов исследования термической усталости посредством термоциклических испытаниях на плоских образцах корсетной формы, которые выполнялись по термическим режимам работы материалов изделий в условиях эксплуатации. Проводимые испытания сопровождались металлографическими наблюдениями за проявлениями структурных изменений в материале в ходе процесса. Эти данные позволили установить специфические особенности развития термической усталости в корсетных образцах. Металлографические наблюдения показали, что трещины в корсетных образцах появлялись повсеместно уже в нескольких первых циклах испытаний. Это свидетельствует о том, что материал оказывался сразу же в состоянии благоприятном для зарождения трещин, минуя продолжительный этап накопления повреждений, присущий испытаниям методом Коффина. Это позволяет сделать заключение, что термоциклические испытания, выполняемые на корсетных образцах, являются предпочтительным методом исследования и моделирования термической усталости в изделиях. Однако в испытаниях на корсетных образцах не представляется возможным воспользоваться для варьирования пластической деформации в цикле (εпл) приемами, применяемыми в методе Коффина, и это делают, изменяя термический режим испытаний, что может негативно сказываться на результатах в связи с влиянием температуры на физико-механические свойства исследуемого материла. Для решения проблемы предлагается оригинальный прием варьирования εпл, который заключается в том, что испытания проводят на образцах у которых заплечики выполнены прямоугольными у плоских образцов и в виде цилиндров у цилиндрических, а варьирование εпл производят, изменяя ширину или длину у одних и диаметр или длину у других.
Ключевые слова: пластическая деформация, разрушение, корсетный образец, циклический нагрев, варьирование пластической деформации.
Новые материалы. Технология композиционных материалов
- Формирование механических свойств полимерных композиционных материалов с различными типами гибридных матриц Е. А. КОСЕНКО*, канд. техн. наук, П. Е. ДЕМИН канд. техн. наук, доцентФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)», Москва, 125319, Российская Федерация*E-mail: KosenkoKate@mail.ru, 28
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-28-34Механические свойства полимерных композиционных материалов (ПКМ) в значительной степени зависят от межфазных явлений, происходящих на границе раздела матрицы и армирующего материала. Добавление в состав матрицы полимерных композиционных материалов, сохраняющих свое вязкоэластичное состояние в процессе формования изделий, позволяет локально изменять деформационно-прочностные свойства готового изделия, адаптируя его под заданные условия эксплуатации. Формование образцов для выполнения микроанализа структуры ПКМ с различными типами гибридных матриц осуществлялось по препреговой технологии вакуум-формованием на основе биаксиальной базальтовой ткани марки БТ400. В качестве вязкоэластичных компонентов гибридной матрицы выбраны технический воск, анаэробный (Loctite 638) и кремнийорганический (Юнисил-9628) полимерные материалы. С целью объяснения причин изменения деформационно-прочностных свойств полученных базальтопластиков с различными вязкоэластичными компонентами в составе гибридной матрицы был проведен микроанализ их структуры, описан механизм выбора схемы локации вязкоэластичных компонентов в составе матрицы ПКМ на основе положений комбинаторной оптимизации.
Ключевые слова: базальтопластик, гибридная матрица, межфазный слой, комбинаторная оптимизация, межфазное взаимодействие, механические свойства, микроанализ, полимерные композиционные материалы.
Нанесение покрытий
- Принцип получения алюминиевых функциональных покрытий, армированных керамическими частицами М. А. МАРКОВ1, канд. техн. наук, с. н. с., Д. А. ГЕРАЩЕНКОВ1, канд. техн. наук, нач. лаб., И. Н. КРАВЧЕНКО2, 3*, д-р техн. наук, проф. И. А. ЖУКОВ4, канд. техн. наук, нач. лаб., А. Д. БЫКОВА1, аспирант, Е. Ю. ГЕРАЩЕНКОВА1, аспирант, А. Н. БЕЛЯКОВ1, аспирант, Ю. А. КУЗНЕЦОВ5, д-р техн. наук, проф.1НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей», г. Санкт-Петербург, 191015, Российская Федерация2ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К. А. Тимирязева», Москва, 127550, Российская Федерация3Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН), Москва, 101990, Российская Федерация4Национальный исследовательский Томский государственный университет, г. Томск, 634050, Российская Федерация5Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина, г. Орел, 302019, Российская Федерация*E-mail: kravchenko-in71@yandex.ru, 35
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-35-39На примере использования композиционных порошковых материалов, состоящих из пластичной алюминиевой матрицы, поверхностно армированной твердыми наночастицами корунда, показана возможность существенного повышения микротвердости, стойкости к износу функциональных наноструктурированных покрытий.
Ключевые слова: функционально-градиентные покрытия, алюминий, нанокорунд, твердость, износостойкость, наноматериалы.
Обработка давлением металлов и материалов
- Всестороннее исследование выдавливания П-образных кронштейнов. Сообщение 6. Кинематическое и напряженное состояния заготовки при стесненном выдавливании. Ч. 3 А. Л. ВОРОНЦОВ*, д-р техн. наук, проф., С. М. КАРПОВ, канд. техн. наукФГБОУ ВО Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет) (МГТУ им. Баумана), Москва, 105005, Российская Федерация*E-mail: mt13@bmstu.ru, 40
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-40-45На основе полной системы уравнений теории пластического течения изложено продолжение решения задачи определения кинематического и напряженного состояний заготовки при частично стесненном выдавливании П-образных кронштейнов в условиях плоской деформации в общем случае несоосного расположения пуансона и матрицы. Выполнено определение силовых и геометрических параметров процесса. Получены формулы, которые необходимы для определения основных технологических параметров процесса выдавливания П-образных изделий с относительно тонкой горизонтальной перемычкой.
Ключевые слова: объемная штамповка, выдавливание, несоосное расположение пуансона и матрицы, плоская деформация, скорости пластического течения, напряжения.
Сварочные технологии; пайка
- Стыковая контактная сварка прутков и стержней М. З. НАФИКОВ*, д-р техн. наук, проф., И. Р. АХМЕТЬЯНОВ, канд. техн. наук, доцент, Р. Ф. МАСЯГУТОВ, ст. преп., Р. Г. АХМАРОВ, канд. техн. наук, доцент, И. И. ЗАГИРОВ, канд. техн. наук, доцент, Н. М. ЮНУСБАЕВ, канд. техн. наук, доцентФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет», г. Уфа, 450001, Российская Федерация*E-mail: nafikovmz@rambler.ru, 46
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-46-49Предлагается технология контактной стыковой сварки прутков и стержней, при которой наружный наплыв в зоне стыка прутков не образуется. Перед сваркой в соединяемых торцах прутков сверлят глухие отверстия, а перемещение горячего металла в направлении от осей прутков ограничивают полухомутами. Высокая прочность сварного соединения в твердой фазе образуется за счет рационального выбора параметров конструктивных элементов на соединяемых торцах свариваемых деталей.
Ключевые слова: пруток, контактная сварка, пластическая деформация, показатели деформации, прочность.
Производство специальных видов проката
- Усовершенствование технологии прокатки рельсов в универсальных клетях на современных рельсопрокатных станах В. В. ДОРОФЕЕВ1, д-р техн. наук, Г. Н. ЮНИН2, А. В. ГОЛОВАТЕНКО1, канд техн. наук, А. В. ДОБРЯНСКИЙ1*, А. Р. ФАСТЫКОВСКИЙ3, д-р техн. наук, доцент1АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат», г. Новокузнецк, 654043, Российская Федерация2ООО «ЕвразХолдинг» Дивизион Сибирь, г. Новокузнецк, 654043, Российская Федерация3ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет», г. Новокузнецк, 654007, Российская Федерация*E-mail: Andrey.Dobryanskij@evraz.com, 50
DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-10-50-56Обсуждается новый способ прокатки рельсов на универсальных рельсобалочных станах, снабженных непрерывно-реверсивной группой клетей. Приведена зависимость для расчета уклонов боковых граней горизонтальных валков универсальных четырехвалковых калибров, в том числе и предчистовом, от величины уклона соответствующих боковых граней горизонтальных валков чистового универсального трехвалкового калибра. Показано влияние нового способа прокатки на качество геометрии профиля, прямолинейность рельсов и выработку горизонтальных валков чистовой универсальной клети.
Ключевые слова: схема прокатки, вспомогательная двухвалковая клеть, железнодорожные рельсы, рельсопрокатный стан, универсальная клеть, трехклетьевая непрерывно-реверсивная группа, универсальный стан-тандем, рельсовые универсальные калибры, дуо-реверсивная клеть.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|