Журнал«Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия»
Содержание № 2, 2012
ПРОЦЕССЫПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВ
УДК669.583.9
В.В.Гостищев, С.В. Дорофеев
МЕТАЛЛОТЕРМИЧЕСКИЙСИНТЕЗ БОРИДСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВ ХРОМА И МОЛИБДЕНА В ИОННЫХ РАСПЛАВАХ
Рассмотреныусловия синтеза боридсодержащих порошков хрома и молибдена при совместномвосстановлении оксидов металлов и соеди-
ненийбора в расплавах NaCl и NaF–NaCl при Т = 1123?1173 К. Показано, чтосодержание боридных фаз в составе композитов Cr–CrB, Mo–MoB
достигает40–60 мас.%. Удельная поверхность порошков хрома и молибдена составляет23,38?105 и 18,43?105 м–1 соответственно.
Ключевыеслова: металлотермия, ионные расплавы, синтез порошков, оксиды и боридыхрома и молибдена, термография, удельная поверх-
ность,гранулометрические характеристики.
В.В.Гостищев – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаборатории порошковойметаллургии ИМ ХНЦ ДВО РАН
(680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153). E-mail: SL166@rambler.ru.
С.В. Дорофеев –канд. техн. наук, ст. преподаватель кафедры литейного производства и технологииметаллов ТОГУ
(680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136). E-mail:standor@mail.ru.
ЛИТЕРАТУРА
1.Самсонов Г. В. Бориды. М.: Атомиздат, 1975.
2.Гурин В. Н. // Журн. Всесоюз. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева. 1979. Т. 24, № 3. С. 212.
3.Кушов Х. Б., Малышев В. В., Тищенко А. А., Шаповал В. И. //Порошк. металлургия. 1969. № 5. С. 13.
4.Мержанов А. Г. Процессы горения и синтез материалов. Черноголовка: ИСМАН, 1998.
5.Делимарский Ю. К. Химия ионных расплавов. Киев: Наук. думка, 1980.
6.Бойко В. Ф., Гостищев В. В., Власова Н. М. // Хим. технология. 2008. Т. 9, № 10. С. 510.
7.Гостищев В. В., Бойко В. Ф., Пинегина Н. Д. // Там же. № 7.С. 289.
ПРОЦЕССЫПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВ
УДК621.762.2 : 666.762.52
В.Н.Обабков, В.В. Барахоев, Н.В. Обабков, И.Ф. Закиров
ПОЛУЧЕНИЕПОРОШКОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ СО СТЕРЖНЕВОЙ ФОРМОЙ ЧАСТИЦ
Предложенатехнология получения порошков состава ZrO2–Y2O3 со стержневой формой частицпутем насыщения вискозной ткани растворами нитратов цирконила и иттрия споследующими сушкой, обжигом при температуре 1400 °Си протиркой на ситах. Исследовано влияние
технологическихпараметров (концентрация нитрата цирконила в исходном растворе, время итемпература насыщения, температура сушки) на геометрические параметры (высота идиаметр) частиц порошков. Установлено, что наиболее существенное влияние наразмер формируемых частиц оказывают диаметр вискозного волокна и концентрацияисходного раствора. Высота частиц определяется размером ячейки сита, на которомосуществляют протирку обожженной вискозной ткани, и количеством протирок нанем. Было установлено, что текучесть порошков существенно повышается врезультате их многократных протирок через сито 315 мкм и при увеличенииконцентрации насыщающих растворов. Получение 1 кг порошка ZrO2–7%Y2O3 приоптимальных условиях требует около 10 м2 вискозной ткани.
Ключевыеслова: получение порошков, порошки оксидов, форма частиц, текучестьпорошков, диоксид циркония, плазменное напыление, вискозная ткань, пропиткарастворами, сушка, обжиг.
В.Н. Обабков –аспирант кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ
(620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19).Тел.: (343) 375-47-08. E-mail: obabkovv@gmail.com.
В.В. Барахоев –студент той же кафедры. E-mail bvvsever@mail.ru.
Н.В. Обабков –докт. техн. наук, профессор той же кафедры. E-mail:obabkov@dpt.ustu.ru.
И.Ф. Закиров –студент той же кафедры. E-mail
ЛИТЕРАТУРА
1.ГОСТ 25849-83. Порошки металлические. Метод определения формы частиц. М.: Гос.комитет СССР по стандартам, 1983.
2.Борисов Ю. С., Харламов Ю. А., Сидоренко С. Л. и др.Газотермические покрытия из порошковых материалов. Киев: Наук. думка, 1987.
3.Гузеев В. В., Дьяченко А. Н. // Стекло и керамика. 2002. № 2.С. 19.
4.Пат. 2193608 (РФ). Способ получения микроволокон диоксида циркония /В.В.Гузеев, А.Н. Дьяченко, П. И. Лавренюк. 2002.
ПРОЦЕССЫПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВ
УДК621.762
Д.В.Онищенко, В.П. Рева
НОВЫЕАСПЕКТЫ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА КАРБИДА ТИТАНА
Представленатехнология пиролиза углеродных модификаций из растительного сырья. Показано,что их структура и степень ароматичности являются лимитирующими факторами протеканиямеханохимического синтеза в системе титан–углерод.
Ключевыеслова: растительное сырье, карбид титана, механохимический синтез,механоактивация, степень ароматичности, структура угле-
родныхмодификаций.
Д.В. Онищенко –канд. техн. наук, зав. лабораторией материаловедения и технологиинаноматериалов ДВФУ,
ст.преподаватель кафедры нефтегазового дела и нефтехимии Инженерной школы ДВФУ
(690990, г. Владивосток, ул. Пушкинская, 10). Тел.: (423) 298-15-50. E-mail: Ondivl@mail.ru.
В.П. Рева –канд. техн. наук, доцент кафедры технологии материалов и материаловеденияИнженерной школы ДВФУ. Тел.: (423) 290-20-97. E-mail:
ЛИТЕРАТУРА
1.Жуков М. Ф., Черский И. Н., Черепанов А. Н. и др.Упрочнение металлических, полимерных и эластомерных материалов ультрадиспернымипорошками плазмохимического синтеза. Новосибирск: Наука. Сиб. изд. фирма РАН,1999.
2.Попович А. А. Механохимический синтез тугоплавких соединений. Владивосток:Изд-во ДВГТУ, 2003.
3.Попович А. А., Никифоров П. А., Онищенко Д. В. и др.// Хим. технология. 2007. Т. 8, № 11. С. 481–484.
4.Калашникова А. М., Павлов В. В., Писарев Р. В. и др.// ФТТ. 2004. Т. 46, № 11. С. 2092–2098.
5.Холькин А. И., Патрушева Т. Н. Экстракционно-пиролитический метод. Получениефункциональных оксидных материалов. М.: КомКнига, 2006.
6.Онищенко Д. В., Рева В. П. // Физика и химия обраб. материалов. 2011. № 2. С. 71–77.
7.Онищенко Д. В., Попович А. А., Wang Qingsheng // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия.2011. № 2. С. 9–15.
8.Онищенко Д. В., Цветников А. К., Попович А. А., Курявый В.Г. // Журн. прикл. химии. 2008. Т. 81, № 5. С. 1050–1052.
9.Попович А. А., Василенко В. Н., Авакумов Е. Г. // Особенности механохимическогосинтеза карбида титана: Сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 1991. С. 176–183.
10.Пат. 67777 (РФ). Устройство для изготовления анодного
материала/ А. А. Попович, Д. В. Онищенко. 2007.
11.Пат. 72358 (РФ). Устройство для изготовления анодного материала / А.А. Попович,Д.В. Онищенко. 2008.
12.Пат. 2327255 (РФ). Способ получения анодного материала /А.А. Попович, Д.В. Онищенко. 2008.
13.Пат. 2340042 (РФ). Способ получения анодного материала /А.А. Попович, Д.В. Онищенко. 2008.
14.Онищенко Д. В., Чаков В. В. // // Журн. прикл. химии. 2011. Т. 84, № 9. С. 1562–1566.
ПРОЦЕССЫПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВ
УДК621.762.22
А.Ю.Андрюшкин
ОПТИМАЛЬНАЯОРГАНИЗАЦИЯ УЗЛА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ С МНОГОСТРУЙНОЙ ПОДАЧЕЙ ГАЗА
Рассмотренаструктура факела распыления узла диспергирования (УД) с многоструйной подачейгаза при использовании cверхзвукового газодинамического метода (СГМ) дляполучения высокодисперсных порошков. Представлены различные варианты компоновкиУД с много-
струйнойподачей газа в факел распыления. Предложена методика оптимального размещениясопел подачи газа в УД. Приведены результаты исследования влияния компоновки УДи скорости истечения газа на дисперсность и форму частиц порошка.
Ключевыеслова: сверхзвуковой газодинамический метод, диспергирование, распыление.
А.Ю. Андрюшкин –канд. техн. наук, доцент кафедры технологии конструкционных материалов ипроизводства ракетно-космической
техникиБГТУ «Военмех» (198005, г. Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, 1). Тел.:(812) 314-10-77. E-mail:
ЛИТЕРАТУРА
1.Сизов А.М. Диспергирование расплавов сверхзвуковыми газовыми струями. М.:Металлургия, 1991.
2.Силаев А.Ф., Фишман Б.Д. Диспергирование жидких металлов и сплавов. М.:Металлургия, 1983.
3.Андрюшкин А.Ю. // Материалы и технологии XXI века: Сб. ст. VIII Междунар.науч.-техн. конф. Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010. С. 16–18.
4.Андрюшкин А.Ю. // Сб. ст. VI Междунар. науч.-техни. конф. «Прогрессивныетехнологии в современном машиностроении». Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010.С. 18–20.
5.Пат. 2216410 (РФ). Устройство для распыления жидкости и других текучих веществ/ А. Ю. Андрюшкин, О.О. Галинская, О.Н. Засухин, О.Г. Цыплаков. 2003.
6.Пат. 2320425 (РФ). Устройство для распыления жидкости / А.Ю. Андрюшкин.2008.
7.Пат. 2349391 (РФ). Распылитель жидкости с регулируемым обтекателем / А.Ю.Андрюшкин. 2009.
8.Пат. 2350402 (РФ). Распылитель с согласованием расхода жидкости и рабочего газа/ А.Ю. Андрюшкин. 2009.
9.Пат. 92811 (РФ). Секторный распылитель / А.Ю. Андрюшкин. 2010.
10.Пат. 93703 (РФ). Распылитель с вихревой камерой / А.Ю. Андрюшкин. 2010.
11.Пат. 93704 (РФ). Газожидкостная форсунка / А.Ю. Андрюшкин. 2010.
САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ
УДК621.762 : 620.22-419.8 : 66.091.3
Ю.С. Погожев, Е. А. Левашов, A. Е. Кудряшов, Е. И. Замулаева, А. В. Новиков, А.Ю. Потанин
КОМПОЗИЦИОННЫЕСВС-МАТЕРИАЛЫ
НАОСНОВЕ КАРБИДА И НИКЕЛИДА ТИТАНА,
ЛЕГИРОВАННЫЕТУГОПЛАВКИМ НАНОКОМПОНЕНТОМ
Работапосвящена синтезу и исследованию композиционных керамических материалов наоснове карбида и никелида титана с использованием эффекта дисперсногоупрочнения путем целенаправленного легирования реакционных смесейнанодисперсным тугоплавким ком-
понентом.Показано влияние нанодисперсных частиц на основные параметры процесса горения вусловиях квазиизостатического сжатия. Изучены фазовый состав и структуракомпактных продуктов синтеза, в которых основными фазовыми составляющимиявляются TiC и интерметаллид TixNiyнестехиометрического состава. Установлено, что легирование нанокомпонентомкачественно не меняет фазовый состав,
однакоприводит к существенному модифицированию структуры материалов, при которомсредний размер зерен основного тугоплавкого компонента уменьшается в 1,5–3,5раза. Кроме того, подобный эффект наблюдается при снижении концентрации TiC в составе образцов.
Проведеныкомплексные исследования физико-механических свойств и жаростойкости полученныхматериалов. Показан эффект позитивного влияния тугоплавких наночастиц на такиехарактеристики сплавов, как твердость, прочность, модуль упругости и стойкостьк высоко-
температурномуокислению.
Ключевыеслова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, композиционныематериалы, дисперсно-упрочненные матери-
алы,наночастицы, интерметаллиды.
Ю.С. Погожев – канд.техн. наук, доцент кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий(ПМиФП), ст. науч. сотр.
НУЦСВС МИСиС–ИСМАН (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4). Тел.:(499) 236-32-91. E-mail: pogozhev@rambler.ru, pogozhev@shs.misis.ru.
Е.А. Левашов – проф.,докт. техн. наук, акад. РАЕН, зав. кафедрой ПМиФП, директор НУЦ СВСМИСиС–ИСМАН.
Тел.: (495) 638-45-00. E-mail: levashov@shs.misis.ru.
А.Е. Кудряшов – канд.техн. наук, ст. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. E-mail: aekudr@rambler.ru.
Е.И. Замулаева – канд.техн. наук, науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. E-mail: shszamulaeva@mail.ru.
А.В. Новиков – канд.техн. наук, ст. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (495) 339-10-11. E-mail: avnovikov@inbox.ru.
А.Ю. Потанин – аспирантНУЦ СВС МИСиС–ИСМАН. Тел.: (499) 236-32-91. E-mail:
ЛИТЕРАТУРА
1.Колобов Ю. Р., Каблов Е. Н., Козлов Э. В. и др.Структура и свойства интерметаллидных материалов с нанофазным упрочнением. М.:Изд. дом «МИСиС», 2008.
2.Мержанов А. Г. Твердопламенное горение. Черноголовка: ИСМАН, 2000.
3.Левашов Е. А., Рогачев А. С., Курбаткина В. В., Максимов Ю. М., Юхвид В. И.Перспективные материалы и технологии самораспространяющегосявысокотемпературного
синтеза.М.: Изд. дом «МИСиС», 2011.
4. Shevchenko N., Pham M-T., Maitz M. F. // Appl. Surface. Sci.2004. Vol. 235. P. 126.
5. Chrobak D., Morawiec H. // Scripta Mater. 2001. Vol. 44. P. 725.
6. Humbeeck J. // Ibid. 2004. Vol. 50. P.179.
7.Итин В. И., Найбороденко Ю. С. Высокотемпературный синтез интерметаллическихсоединений / Под ред. А. Д. Коротаева. Томск:Изд-во Том. ун-та, 1989.
8.Levashov E.A., Pogozhev Yu. S., Kudryashov A. E. et al. // Rus. J. of non-ferrous metals. 2008. Vol.49, № 5. P. 397.
9.Погожев Ю. С., Левашов Е. А., Замулаева Е. И. и др.// Цв. металлы. 2010. № 8. C. 63.
10. Levashov E. A., Pogozhev Yu. S., Kudryashov A. E. et al. //Phys. of Metals and Metallography. 2003. Vol.96, № 2. P. 201.
11.Погожев Ю. C., Левашов Е. А., Кудряшов А. Е. и др. // Цв. металлы. 2005. № 1.C. 59.
12.Погожев Ю. C., Левашов Е. А., Кудряшов А. Е. и др. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2006. № 5. C. 23.
13.Погожев Ю. С. Дисперсно-упрочненные наночастицами электродные материалы ипокрытия на основе карбида титана: Дис. ... канд. техн. наук. М.: МИСиС, 2006.
14.Горелик С. С., Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический иэлектронно-оптический анализ. М.: МИСиС, 2002.
15.Табаченко А. Н., Крючкова Г. Г. // Инж.-физ. журн. 1993.Т. 65, № 4. C. 492.
16. Levashov E. A., Kudryashov A. E., Pogozhev Yu. S. et al. // Rus.J. of non-ferrous metals. 2007. Vol. 48, № 5. P. 368.
17. Levashov E. A., Vakaev P. V., Zamulaeva E. I. et al. // ThinSolid Films. 2006. Vol. 515. P.1161.
18.Павлов И. Г., Левашов Е. А., Богатов Ю. В., Питюлин А. Н. // Ультразвуковаяструктурометрия сплавов группы СТИМ: Тем. сб. науч. тр. М.: Металлургия, 1990. C. 140.
19.Панов В. С., Чувилин А. М. Технология и свойства спеченных твердых сплавов иизделий из них. М.: МИСиС, 2001.
20.Анциферов В. Н., Бобров Г. В., Дружинин Л. К. и др.Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987.
ТУГОПЛАВКИЕ,КЕРАМИЧЕСКИЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
УДК621.1
С.С. Орданьян, Ю. П. Заричняк, Е. С. Бальнова
ОБАНОМАЛИИ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КЕРАМИК В СИСТЕМАХTiN–AlN, ZrC–ZrB2 СО СТРУКТУРОЙ «ЭВТЕКТИК ГРУБОГО КОНГЛОМЕРАТА»
Предложенообъяснение физической природы экспериментально установленного аномального видаконцентрационной зависимости теплопроводности бинарных керамических композитов.Представлены модель структуры и методика расчета (прогноза) теплопроводностикомпозитов группы «моделей эвтектик».
Ключевыеслова: нанодисперсные композиционные материалы, бинарные керамическиеэвтектики ZrC–ZrB2, TiN–AlN, аномалии концентрационных зависимостейтеплопроводности, модель структуры керамического композита, методика расчетааномальной концентрационной
зависимостиэффективной теплопроводности.
С.С. Орданьян – докт. техн. наук, проф., зав. кафедрой химическойтехнологии тонкой технической керамики СПбГТИ (ТУ)
(190013, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 26). Тел.: (812) 494-92-25. E-mail:ceramic-department@yandex.ru.
Ю.П. Заричняк – докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры компьютернойтеплофизики и энергофизического мониторинга СПбНИУ.
(197101, г. Санкт-Петербург, Кронверский пр-т, 49).Тел.: (812) 314-15-87. E-mail: zarich4@gmail.com.
Е.С. Бальнова – магистрант той же кафедры.
ЛИТЕРАТУРА
1.Орданьян С. С. // Огнеупоры. 1992. № 9–10. С. 10–14.
2.Орданьян С. С., Унрод В. И. // Новые огнеупоры. 2005. № 7. С. 42–46.
3.Дулънев Г. Н., Заричняк Ю. П. Теплопроводность смесей и композиционныхматериалов. Л.: Энергия, 1974.
4.Заричняк Ю. П. Структура, теплофизические свойства и характеристикикомпозиционных материалов и сплавов: Автореф. дис. ... докт. физ.-мат. наук.Новосибирск:
Ин-ттеплофизики СО АН СССР, 1989.
5.Оделевский В. И. // ЖЭТФ. 1951. Т. 21, вып. 6. С. 667–685.Refractory, ceramic, andcomposite materials
ПОРИСТЫЕМАТЕРИАЛЫ И БИОМАТЕРИАЛЫ
УДКУДК 621.762
А.Ф. Федотов
УСЛОВИЕПЛАСТИЧНОСТИ ПОРИСТЫХ СПЕЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ, УЧИТЫВАЮЩЕЕ ЛОКАЛЬНЫЙ ХАРАКТЕРДЕФОРМИРОВАНИЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙСЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ
Предложеноусловие пластичности для пористых спеченных материалов, учитывающеенеоднородный характер пластической деформации твердой фазы. При этомпринимается гипотеза о формировании в ней деформируемого и недеформируемогообъемов, и сопротивление деформации связывается только с первым из них. Расчетдеформируемого объема следует выполнять с учетом исходного порошкообразногосостояния спеченного материала и его насыпной плотности. Предлагаемое условиепластичности показывает хорошее соответствие расчетных и опытных данных дляразличных схем деформирования пористых спеченных материалов, для которыхиспользовались пределы текучести и законы деформационного упрочнениясоответствующих литых материалов. Рассмотрены методологиярасчетно-экспериментальных исследований и необходимые условия адекватногоописания упругих и пластических свойств спрессованных и спеченных порошковыхматериалов.
Ключевыеслова: пористый спеченный материал, условие пластичности, деформируемыйобъем, деформационное упрочнение.
А.Ф. Федотов – докт. техн. наук, профессор кафедры механики СамГТУ
(443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244). Тел.: (846) 332-42-33. E-mail: a.fedotov50@mail.ru.
ЛИТЕРАТУРА
1.Федотов А. Ф. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2011.№ 1. С. 32.
2.Штерн М. Б. // Порошк. металлургия. 1992. № 9. С. 12.
3.Федотов А. Ф. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2010.№ 4. С. 19.
4.Третьяков А. В., Зюзин В. И. Механические свойства металлов и сплавов приобработке давлением: Справочник. М.: Металлургия, 1973.
5.Прогрессивные технологические процессы штамповки деталей из порошков иоборудование / Под ред. А. М. Дмитриева, А. Г. Овчинникова. М.: Машиностроение,1991.
6.Писаренко Г. С., Трощенко В. Т., Красовский А. Я. // Порошк. металлургия. 1965.№ 7. С. 88.
7.Михайлов О. В., Штерн М. Б. // Там же. 1984. № 5. С. 11.
8.Соколов Л. Н., Лаптев А. М., Малюский В. Л. // Физика и техника высокихдавлений. 1983. Вып. 11. С. 38.
9.Скороход В. В., Мартынова И. Ф., Шкляренко В. П. // Порошк. металлургия. 1977.№ 5. С. 62.
10.Мак Лин Д. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1968.
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕМАТЕРИАЛЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
УДК620.197 : 621.762
С.Я. Бецофен, А. М. Борисов, Б. В. Владимиров, В. Г. Востриков, Е. А.Романовский,
С.В. Савушкина, В. А. Сорокин, Н. В. Ткаченко, В. П. Францкевич, А. В. Эпельфельд
ПОЛУЧЕНИЕНАНОКОМПОЗИТНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ЦИРКОНИЕВОМ СПЛАВЕ МЕТОДОММИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ
Приведенырезультаты изучения структуры и состава нанокомпозитных керамических покрытий,полученных на циркониевом сплаве Э110 методом микродугового оксидирования (МДО)с добавками нанопорошков оксидов иттрия и алюминия. Исследования проводились
спомощью растровой электронной микроскопии, рентгеновского микроанализа,спектрометрии ядерного обратного рассеяния и рентгеноструктурного анализа. Привведении в электролит состава 2 г/л КОН + 6 г/л NaAlO2+ 2 г/л Na2SiO3 нанопорошкаоксида иттрия в количестве 7 г/л в МДО-покрытиибыли идентифицированы высокотемпературные фазы оксида циркония. Добавки 5 г/лпорошка оксида алюминия в электролит, содержащий 2 г/л КОН, привели кзначительному увеличению пористости покрытий.
Ключевыеслова: микродуговое оксидирование, нанокомпозитное керамическое покрытие,нанопорошок, оксид иттрия, оксид алюминия.
С.Я. Бецофен – докт. техн. наук, профессор кафедры материаловедения итермической обработки металлов МАТИ–РГТУ
(109383, г. Москва, ул. Полбина, 45). Тел.: (499) 141-94-64. E-mail:betsofen@implants.ru.
А.М. Борисов – докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры технологииобработки материалов потоками высоких энергий МАТИ–РГТУ. Тел.: (495) 353-83-34.E-mail: borisov@anna19.npi.msu.su.
Б.В. Владимиров – аспирант той же кафедры. E-mail:matrix_berdana@mail.ru.
С.В. Савушкина – аспирант той же кафедры. E-mail:sveta_049@mail.ru.
А.В. Эпельфельд – докт. техн. наук профессор той же кафедры. E-mail: apelfeld@yandex.ru.
В.Г. Востриков – науч. сотр. ОНТИ НИИЯФ МГУ (119991, г. Москва, Ленинские горы, 1).
Тел.: (495) 939-49-07. E-mail: vostrikov.vladimir@gmail.com.
Е.А. Романовский – докт. физ.-мат. наук, проф., зав. ОНТИ НИИЯФ МГУ.Тел.: (495) 939-23-98. E-mail: besp@hep.sinp.msu.ru.
Н.В. Ткаченко – аспирант кафедры технологии обработки материаловпотоками высоких энергий НИИЯФ МГУ.
E-mail: besp@hep.sinp.msu.ru.
В.А. Сорокин – докт. техн. наук, ген. директор ОАО «МКБ «Искра» им. И.И. Картукова»
(125284, г. Москва, Ленинградский пр-т, 35). E-mail: okb-iskra@yandex.ru.
В.П. Францкевич – канд. техн. наук, зам. директора ОАО «МКБ «Искра». E-mail:
ЛИТЕРАТУРА
1.Дуглас Д. Материаловедение циркония / Под ред. А. С. Займовского. М.:Атомиздат, 1975.
2.Суминов И. В., Эпельфельд А. В., Людин В. Б. и др. Микродуговоеоксидирование (Теория, технология, оборудование). М.: ЭКОМЕТ, 2005.
3. Nakanishi N., Shigematsu T. // Mater. Trans., JIM. 1991.№ 8. P. 778.
4. Yan Y., Han Y., Huang J. // Scripta Mater. 2008. Vol.59. Р. 203.
5.Беспалова О. В., Борисов А. М., Востриков В. Г. и др. // Ядерная физика.2009. № 72. С. 1721.
6.Авилкина В. С., Борисов А. М., Владимиров Б. В. и др. // Физика и химияобраб. матер. 2011. № 1. C. 51.
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕМАТЕРИАЛЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
УДК621.793.18 : 620.193
А.Н. Шевейко, Ф. В. Кирюханцев-Корнеев, А. Е. Кутырёв, Д.В. Штанский
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕПОВЕДЕНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ БИОАКТИВНЫХ НАНОСТРУКТУРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕКАРБОНИТРИДА ТИТАНА
Дляповышения биоинтеграции титановых имплантов были предложены и успешно прошлиапробацию твердые биоактивные наноструктурные покрытия на основе карбонитридатитана, легированного фосфором, кальцием, танталом и кремнием. В работерассмотрено их влияние
наэлектрохимические свойства покрытий в модельном биологическом растворе. Показано,что все покрытия находятся в устойчивом пассивном состоянии, а легированиесущественно не ухудшает их электрохимические свойства. Для одного из составоврассмотрен пример оптимизации параметров вакуумного осаждения покрытия с цельюулучшения его электрохимических характеристик.
Ключевыеслова: биоактивные наноструктурные покрытия, магнетронное напыление,структура и состав, потенциал свободной коррозии,
анодноеповедение, цикловольтамперометрия.
А.Н. Шевейко – науч. сотр. НУЦ СВС НИТУ «МИСиС» (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (495) 638-46-59. E-mail: sheveko@mail.ru.
Ф.В. Кирюханцев-Корнеев – канд. техн. наук, доцент кафедры порошковойметаллургии и функциональных покрытий (ПМиФП),
ст.науч. сотр. НУЦ СВС НИТУ «МИСиС». E-mail: kiruhancev-korneev@yandex.ru.
А.Е. Кутырёв – канд. хим. наук, науч. сотр. кафедры защиты металлов итехнологии поверхности НИТУ «МИСиС». E-mail: al_c@inbox.ru.
Д.В. Штанский – докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры ПМиФП, гл.науч. сотр. НУЦ СВС «МИСиС». Тел.: (499) 236-66-29. E-mail:
ЛИТЕРАТУРА
1. Navarro M., Michiardi A., Castano O. et al. // J. R. Soc.Interface. 2008. Vol. 5. P. 1137.
2. Spector M. // Orthopedic Clinics of North America. 1992.Vol. 23, № 2. P. 211.
3. Spivak J. M., Ricci J. L., Blumenthal N. C. et al. // J.Biomedic. Mater. Res. 1990. Vol. 24 (9). P. 1121.
4. Furlong R. J., Osborn J. F. // J. Bone and Joint Surgery. 1991.Vol. 73B. P. 741.
5. Starosvetsky D., Gotman I., Shenhar A. // J. Mater. Sci. Mater.Med. 2001. Vol. 12. P. 145.
6. Bull S. J., Bhat D. G., Staia M. H. // Surface. Coat. Technol. 2003. Vol. 163–164. P. 499.
7.Штанский Д. В., Левашов Е. А., Хавский Н. Н. и др.// Изв. вузов. Цв. металлургия. 1996. № 1. С. 59.
8.Andreev Yu.Ya., Levashov E. A., Sheveiko A. N. et al. // Surface. Coat. Technol. 1997. Vol. 90. P.42.
9. Shtansky D. V., Gloushankova N. A., Bashkova I. A. et al. //Biomater. 2006. Vol. 27. P. 3519.
10. Kelly P. J., Beevers C. F., Henderson P. S. et al. // Surface.Coat. Technol. 2003. Vol.174–175. P. 795.
11.Штанский Д. В., Петржик М. И., Башкова И. А. и др.// ФТТ. 2006. Т. 48, № 7. С. 1231.
12. Shtansky D. V., Gloushankova N. A., Sheveiko A. N. etal. // Surface. Coat. Technol. 2010. Vol. 205. P. 728.
13. Shtansky D. V., Gloushankova N. A., Bashkova I. A. et al. //Ibid. 2008. Vol. 202. P. 3615.
14.Чукаловская Т. В., Медова И. Л. // Коррозия: материалы, защита. 2004. № 4. С. 29.
15.Галюс З. Теоретические основы электрохимического анализа. М.: Мир, 1974.
16.Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Теория коррозии и коррозионно-стойкиеконструкционные сплавы. М.: Металлургия,1993.
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕМАТЕРИАЛЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
УДК539.3
А.П. Янковский
ВЛИЯНИЕТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭФФЕКТ УПРОЧНЕНИЯ ПЛАСТИН С ТОНКИМИ ЖЕСТКИМИПОКРЫТИЯМИ
Набазе общих представлений линейной теории несвязанной термоупругостисформулированы задачи расчета температурных полей и механического поведениякольцевых пластин с упрочняющими покрытиями. Разработан единый численный методинтегрирования постав-
ленныхзадач теплопроводности и термоупругости и проведены конкретные расчеты.Выявлено, что при наличии определенных видов температурных полей в пластинеможет не проявляться эффект резкого упрочнения при нанесении на ее поверхноститонких (0,1–0,8 мм)
высокомодульныхпокрытий, наблюдаемый, например, в естественных условиях эксплуатации, когдатепловое воздействие отсутствует.
Ключевыеслова: пластины с покрытиями, жесткие покрытия, эффект упрочнения, эффектразупрочнения, несвязанная термоупругость, тепловое воздействие.
А.П. Янковский – докт. физ.-мат. наук, вед. науч. сотр. лабораториифизики быстропротекающих процессов ИТПМ СО РАН
(630090, г. Новосибирск-90, ул. Институтская, 4/1), профессор кафедры строительной механики
Сибирскогогосударственного университета путей сообщения (630049, г. Новосибирск-49, ул. Д. Ковальчук, 191). Тел.: (383) 330-38-04. Факс: (383) 330-72-68. E-mail:
ЛИТЕРАТУРА
1.Немировский Ю. В., Янковский А. П. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц.покрытия. 2008. № 3. С. 46.
2.Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир, 1975.
3.Лехницкий С. Г. Анизотропные пластинки. М., Л.: ОГИЗ, 1947.
4.Васильев В. В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.:Машиностроение, 1988.
5.Амбарцумян С. А. Теория анизотропных пластин. М.: Наука, 1967.
6.Андреев А. Н., Немировский Ю. В. Многослойные анизотропные оболочки и пластины:Изгиб, устойчивость и колебания. Новосибирск: Наука, 2001.
7.Пикуль В. В. Механика оболочек. Владивосток: Дальнаука, 2009.
8.Панин С. В., Коваль А. В., Почивалов Ю. И. // Физ. мезомеханика. 2002. Т. 5,№ 4. С. 85.
9.Демидов С. П. Теория упругости. М.: Высш. шк., 1979.
10.Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967.
11.Немировский Ю. В., Янковский А. П. Теплопроводность однородных и композитныхтонкостенных конструкций. Новосибирск: Изд-во «Арт-Авеню», 2008.
12.Власов В. З., Леонтьев Н. Н. Балки, плиты и оболочки на упругом основании. М.:Физматгиз, 1960.
13.Деккер К., Вервер Я. Устойчивость методов Рунге–Кутты для жестких нелинейныхдифференциальных уравнений. М.: Мир, 1988.
14.Бахвалов Н. С. Численные методы. М.: Наука, 1973. Т. 1.
15.Композиционные материалы: Справочник / Под ред. Д. М. Карпиноса. Киев: Наук.думка, 1985.
16.Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение,1968.
17.Самсонов Г. В., Марковский Л. Я., Жигач А. Ф., Валяшко М. Г. Бор, егосоединения и сплавы / Под общ. ред. Г. В. Самсонова. Киев: Изд-во АН УССР,1960.
18.Безухов Н. И., Бажанов В. Л., Гольденблат И. И. и др. Расчеты напрочность, устойчивость и колебания в условиях высоких температур / Под ред. И.И. Гольденблата. М.: Машиностроение, 1965.
19.Новицкий Л. А., Кожевников И. Г. Теплофизические свойства материалов при низкихтемпературах: Справочник. М.: Машиностроение, 1975.
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕМАТЕРИАЛЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ
УДК621.791.92
В.С. Панов, В. Н. Шуменко
ПОКРЫТИЕИЗ НИТРИДА КРЕМНИЯ НА ТВЕРДОСПЛАВНЫЙ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ
Приведеныданные по свойствам и структуре покрытия из нитрида кремния на твердом сплаве,подтвержденные рентгеноструктурным, спек-
тральными дифференциальным термическим методами анализа, а такжеэлектронно-микроскопическими результатами исследования. Изученные свойствапозволяют сделать заключение о возможности использования нитрида кремния вкачестве материала износостойкого покрытия на твердосплавный режущийинструмент.
Ключевыеслова: твердый сплав, покрытие Si3N4, структура, свойства.
В.С. Панов – докт. техн. наук, профессор кафедры порошковых материалови функциональных покрытий МИСиС (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (495) 638-46-42.
В.Н. Шуменко – канд. техн. наук, доцент той же кафедры. E-mail:
ЛИТЕРАТУРА
1.Румянцев В. И., Орданьян С. С., Стефецкий Л. П. и др.// Iнструм. свiт. 2010. № 4 (48). С. 13–16.
2.Керамические инструментальные материалы / Под ред. Г. Г. Гнесина.Киев: Техника, 1991.
3.Григорьев С. Н., Волосова М. А. Нанесение покрытий и поверхностная модификацияинструмента. М.: ИЦМГТУ «СТАНКИН», Янус-К, 2007.
4.Емяшев А. В. Газофазная металлургия тугоплавких соединений: М.: Металлургия,1987.
5.Третьяков В. И. Основы металловедения и технологии производства спеченныхтвердых сплавов. М.: Металлургия, 1976.
6.Фальковский В. А., Клячко Л. И. Твердые сплавы. М.: Изд. дом «Руда и металлы»,2005.
7.Панов В. С., Чувилин А. М., Фальковский В. А. Технология и свойства спеченныхтвердых сплавов и изделий из них: Учеб. пос. для вузов. 2-е изд. доп. иперераб. М.:
МИСиС,2004.
8.Шустер Л. Ш. Исследование износа режущего инструмента и формированиеповерхности в связи с адгезионным взаимодействием: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Куйбышев: Куйб. политех. ин-т, 1975.
