|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электрометаллургия №1 за 2026 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Специальная электрометаллургия
- Получение прекурсоров интерметаллидных титановых сплавов консолидацией порошковой смеси методом искрового плазменного спекания Н. Н. Сафронов, д-р техн. наук, проф., Р. А. Бикулов, д-р техн. наук, доц., Г. Ф. ЖуравлеваКазанский (Приволжский) федеральный университет, Набережночелнинский институт (ФИЛИАЛ), 420008, Набережные Челны, РоссияE-mail: safronov-45@mail.ru, 2
DOI: 10.31044/1684-5781-2026-0-1-2-9Предложен метод синтеза двухфазных гамма-сплавов системы Ti—Al в виде прекурсоров путем консолидации порошковой смеси техногенных стружечных отходов сплавов ВТ1-0 и АМг1 на основе титана и алюминия соответственно с содержанием 99,49% (мас.) титана и 98,99% (мас.) магния. Отмечено, что атомное соотношение между указанными элементами в порошковой смеси составляло 53:47; консолидацию порошковой смеси осуществляли сочетанием режимов искрового плазменного спекания и теплового взрыва, вызванного экзотермическим взаимодействием титана с алюминием. Установлена температурная закономерность изменения этого параметра как функция времени в процессе консолидации порошковой смеси: стадия нагрева до температуры 933 K продолжительностью 420 с со скоростью подъема температуры, равной 1,67 К / с; переходный период длительностью порядка 50 с с замедлением темпа прироста (0,31 К / с) температуры
смеси до значения 973 К; стадия теплового взрыва продолжительностью 30 с, характеризующаяся резким подъемом скорости роста температуры (23 К / с) и достижением ее максимального значения 1653 К с последующим остыванием сформировавшегося прекурсора. Исследование фазового состава полученных прекурсоров показало, что их микроструктура характеризуется матрицей с вытянутыми включениями. Микрорентгеноспектральным анализом установлено атомное соотношение между алюминием и титаном в обоих структурных составляющих: в матрице — 53,15:46,85; во включениях — 32,05:67,95. Показано, что эти данные позволяют идентифицировать обсуждаемые структурные составляющие как интерметаллидные фазы: TiAl (матрица) и Ti3Al (включения). Анализом изображений с применением методов цифровой микроскопии (программа Image Pro Plus) было установлено объемное соотношением между ними 70,59:29,41. Полученные
прекурсоры являются достаточно плотными материалами с низким значением пористости, характеризующейся ее средним значением 0,26%. Статистическим анализом экспериментальных данных установлено, что истинное математическое ожидание пористости прекурсоров генеральной совокупности с вероятностью 0,95 будет находиться в интервале 0,16—0,36.
Ключевые слова: двухфазные гамма-сплавы системы Ti—Al, искровое плазменное спекание, тепловой взрыв, микроструктура, пористость, интерметаллидные фазы, прекурсор, матрица, включения.
- Точечная сварка трением с перемешиванием тонких листов из сплава 6013Т4 В. В. Овчинников, д-р техн. наук, проф., П. С. Дмитрашко, Д. М. Богуш, А. Н. Васильев, канд. техн. наук, доц.ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет», 107023, Москва, РоссияE-mail: vikov1956@mail.ru, 10
DOI: 10.31044/1684-5781-2026-0-1-10-18Приведены результаты исследования процесса точечной сварки трением с перемешиванием (СТП) нахлесточных соединений листов алюминиевого сплава 6013Т4 толщиной 1 мм. Показано, что механические свойства точечных соединений исследуемого сплава зависят от основных параметров режима сварки: длительности процесса сварки, частоты вращения рабочего инструмента, осевого усилия прижатия на рабочем инструменте. Для длительности сварки 3 с рациональным диапазоном изменения остальных параметров режима сварки являются: частота вращения рабочего инструмента 1000—1800 об / мин и осевое усилие прижатия инструмента 4300—4500 Н. Указанный режим сварки трением с перемешиванием обеспечивает формирование точек с разрушающим усилием отрыва 780 Н и усилием среза 2280 Н. При этом сварка осуществляется без зачистки контактирующих поверхностей листов в зоне нахлестки. Отмечено, что применение двухэтапной точечной сварки трением с перемешиванием позволяет повысить на 13% значение разрушающего усилия на срез и на 24% разрушающего усилия на отрыв по сравнению с их значениями для точек, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Установлено, что контактная
точечная сварка нахлесточных соединений листов сплава 6013Т4 обеспечивает наиболее высокие механические характеристики точек: усилие среза — 3806 Н при усилии отрыва 2381 Н. Указано, что данный процесс сварки требует тщательной подготовки поверхности листов под сварку, а после сварки на поверхности остаются отпечатки от электродов сварочной машины.
Ключевые слова: алюминиевый сплав 6013Т4, точечная сварка трением с перемешиванием, сварка трением с перемешиванием в два этапа, контактная точечная сварка, усилие среза точки, усилие отрыва точки.
Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов
- Фрактографические исследования монокристаллического жаропрочного никелевого сплава, подвергнутого термомеханическому нагружению сжатием В. В. Махорин1, канд. техн. наук, М. И. Оленин1, д-р техн. наук, М. В. Старицын1, канд. физ.-мат. наук, М. А. Марков1, д-р техн. наук, И. Н. Кравченко2, д-р техн. наук, А. Н. Беляков1, канд. техн. наук1НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей», 191015, Санкт-Петербург, Россия2Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН), 101000, Москва, РоссияE-mail: kravchenko-in71@yandex.ru, 19
DOI: 10.31044/1684-5781-2026-0-1-19-27Проведены испытания на растяжение при комнатной и повышенной температурах образцов из монокристаллического жаропрочного никелевого сплава марки СЛЖС5-ВИ, которые выявили существенное повышение пластических характеристик образцов, подвергнутых термомеханическому нагружению сжатием. Последующий фрактографический анализ поверхностей разрушения образцов позволил выдвинуть гипотезу о том, что наблюдаемый эффект обусловлен уменьшением несплошностей, микропористости и микротрещин, а также повышением прочности границы «сплав—включение» за счет использования термомеханического нагружения сжатием.
Ключевые слова: жаропрочные никелевые сплавы, рабочие лопатки, фрактография, разрушение.
Технологии упрочнений и покрытий
- Плакирование медным порошком частиц карбида титана в планетарной мельнице Н. В. Коберник1, 2, д-р техн. наук, А. С. Панкратов1, 2, канд. техн. наук, Ю. В. Андриянов1, 2, А. Л. Галиновский2, д-р техн. наук1ФГАУ «НУЦСК при МГТУ им. Н. Э. Баумана», 105005, Москва, Россия2МГТУ им. Н. Э. Баумана, 105005, Москва, РоссияE-mail: koberniknv@bmstu.ru, 28
DOI: 10.31044/1684-5781-2026-0-1-28-34Приведены результаты исследования плакирования порошка карбида титана порошком меди при обработке в планетарной мельнице, а также результаты анализа изменения насыпной плотности, фракционного состава и приведенного размера частиц. Подробно изучено плакирующее покрытие на поверхности карбида титана и раскрыта природа его образования.
Ключевые слова: обработка в планетарной мельнице, медный порошок, карбид титана, плакирование, фракционный состав, насыпная плотность, приведенный размер.
Качество, сертификация, конкурентоспособность металлопродукции
- Влияние комплексной термоциклической и химико-термической обработок на структуру и свойства заготовок из титанового сплава ВТ20 Е. В. Агеев1, д-р техн. наук, А. Ю. Алтухов1, канд. техн. наук, Г. Р. Латыпова2, канд. техн. наук, Л. П. Андреева, канд. техн. наук1Юго-Западный государственный университет, 305040, г. Курск, Россия2Московский политехнический университет, 107023, Москва, РоссияE-mail: аgeev_ev@mail.ru, 35
DOI: 10.31044/1684-5781-2026-1-35-40На основании проведенных исследований влияния термоциклической обработки и ионного азотирования на структуру, химический и фазовый составы, твердость и износостойкость образцов из сплава ВТ20 установлено, что микроструктура образцов претерпевает изменения в части коагуляции зерен; в химическом составе поверхностного слоя сплава появляется азот; в фазовом составе поверхностного слоя сплава образуется нитрид титана; коэффициент трения снижается в 1,45 раза; объемный коэффициент износа образца уменьшается в 1,4 раза.
Ключевые слова: сплав ВТ20, термоциклическая обработка, азотирование, состав, структура, свойства.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|