Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya

Расширенный поиск

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

А.М. Шульпеков, Г.В. Лямина, Т.В. Кальянова, О.К. Лепакова, Ю.М. Максимов
Электропроводящие покрытия на основе термостойких соединений титана, полученных методом СВС
Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза получены карбид, силицид и карбосилицид титана. Приведены микроструктура, фазовый состав и свойства этих соединений. Материалы в виде порошков были использованы для создания электропроводящих полимерных компаундов. Исследовано влияние типа и содержания наполнителя, температуры термообработки, состава полимерной связки на электрическое сопротивление композиционных покрытий. Установлено, что связующим, обеспечивающим самое низкое сопротивление компаундов, являются полимеры ПФМП и ПФГ, а наполнителем — карбосилицид титана. Температура эксплуатации компаундов, содержащих в качестве связующего полимеры ПФМП и ПФГ, не должна превышать 250 °С, марок СКТН — 150 °С, смесь эпоксидной смолы и полимеров ПФМП и ПФГ — 300 °С.

Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, карбид титана, силицид титана, карбосилицид титана, наноламинат, полисилоксан, полимерный компаунд, электропроводимость, пленочный электронагреватель, электропроводящие покрытия, контактное электросопротивление.

Авторы:

  • А.М. Шульпеков — канд. техн. наук, ст. науч. сотр. отдела структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН (634021, г. Томск, пр-т Академический, 10/4). Тел.: (3822) 49-24-71. E-mail: shulp@yandex.ru.
  • Г.В. Лямина — канд. хим. наук, ст. науч. сотр. того же отдела ТНЦ СО РАН. E-mail: ggv_l@rambler.ru.
  • Т.В. Кальянова — аспирант того же отдела ТНЦ СО РАН.
  • О.К. Лепакова — канд. техн. наук, ст. науч. сотр. того же отдела ТНЦ СО РАН. E-mail: aleck@dsm.tsc.ru.
  • Ю.М. Максимов — докт. техн. наук, проф., руководитель того же отдела ТНЦ СО РАН. Тел.: (3822) 49-27-02. E-mail: maks@fisman.tomsk.ru.

Литература

  1. Свенчанский А.Д., Малышев С.А. Низкотемпературные нагревательные элементы. М.: Наука, 1964.
  2. Гальперин Б.С. Непроволочные резисторы. Физические основы, конструкции, технология и характеристики. Л.: Энергия, 1968.
  3. Ишков А.В., Сагалаков А.М. // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32, вып. 9. С. 18.
  4. Андрианов К.А. Теплостойкие кремнийорганические ди­электрики М.-Л.: Энергия, 1964.
  5. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений / Под ред. Т.Я. Косолаповой. М.: Металлургия, 1986.
  6. Barsoum M.W., El-Raghy T. // J. Amer. Ceram. Soc. 1996. Vol. 79. P. 1953.
  7. Barsoum M.W. // Prog. Solid State Chem. 2000. Vol. 28. P. 201.
  8. Гуль В.Е., Шенфиль Л.Е. Электропроводящие полимерные композиции. М.: Химия, 1984.
  9. Шульпеков А.М., Лямина Г.В., Рыбаков А.Н. и др. // Журн. прикл. химии. 2005. Т. 78, вып. 4. С. 595.
  10. Шульпеков А.М., Лямина Г. В., Радишевская Н.И. и др. // Там же. 2007. Т. 80, вып. 10. С. 1703.

Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы

М.Н. Путинцева, Ю.П. Башуров
Фазовые превращения при отжиге порошков WC–Co
Рассмотрены фазовые превращения при отжиге порошков, полученных электроэрозионным диспергированием сплавов WC–Co. Все они содержали разное количество высокотемпературной фазы β-WC. Установлено, что эвтектоидный распад β-WC→α-WC+W2C приводит сначала к образованию игольчатых кристаллов фазы α-WC и далее к их разрушению за счет скольжения.

Ключевые слова: фазовые превращения, отжиг порошков WC-Co, электроэрозионное диспергирование, высокотемпературная фаза WC, эвтектоидный распад, игольчатые двойниковые кристаллы, скольжение в кристаллах, центр кристаллизации, двугранный угол, перитектоидный распад.

Авторы:

  • М.Н. Путинцева — канд. техн. наук, вед. инженер кафедры оборудования и технологии сварочного производства КурскГТУ (305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94). Тел.: (4712) 58-71-04. E-mail: PUT69@yandex.ru.
  • Ю.П. Башуров — гл. металлург ОАО "Победит" (362001, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Дивизионная, 1). Тел.: (8672) 76-83-90. E-mail: pobedit_ito@mail.ru.

Литература

  1. Путинцева М.Н. // МиТОМ. 2004. № 4. С. 20–24.
  2. Чапорова И.Н., Чернявский К.С. Структура спеченных твердых сплавов. М.: Металлургия, 1975.
  3. Марусина В.И., Исхакова Г.А., Рахимянов Х.М. // Порошк. металлургия. 1992. № 10. С. 61–64.
  4. Классен-Неклюдова М.В. Механическое двойникование кристаллов. М.: Из-во АН СССР, 1960.

С.В. Вихман, О.Г. Климова, С.С. Орданьян, О.В. Толочко, D.-I. Cheong
Активированное спекание композиционных материалов W–HfC
Изучены особенности консолидации частиц при активированном спекании порошков вольфрама разной дисперсности (dср = 2?3 и 0,8?1,0 мкм). Активация процесса спекания проводилась путем введения добавок никеля (до 0,5 мас.%), наночастиц вольфрама (до 30 мас.%) и мелкодисперсного карбида гафния (5–30 об.%) с последующим измельчением в вибромельнице. Одноосное прессование образцов осуществлялось при давлениях от 50 до 1000 МПа, спекание — в вакууме при температуре 1850 °С с выдержкой 1 ч. Показано, что добавки наночастиц вольфрама повышают плотность спеченных заготовок, а в сочетании с дисперсным карбидом гафния можно получить композиционные материалы на основе вольфрама с размером зерна до 2 мкм.

Ключевые слова: вольфрам, нанопорошки вольфрама, карбид гафния, механоактивация, одноосное прессование, активированное спекание, плотность, пористость.

Авторы:

  • С.В. Вихман – канд. техн. наук, доцент кафедры химической технологии тонкой технической керамики СПбГТИ (ТУ) (190013, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 26). E-mail: vihser@yandex.ru.
  • С.С. Орданьян – докт. техн. наук, проф., зав. той же кафедрой СПбГТИ (ТУ). Тел.: (812) 494-92-25. E-mail: ceramic-department@yandex.ru, ordanjan@tu.spb.ru.
  • О.В. Толочко – докт. техн. наук, проф. кафедры исследований структур и свойств материалов СПбГПУ (195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29). Тел.: (812) 552-89-69. E-mail: oleg@ftim.spbstu.ru.
  • О.Г. Климова – инженер той же кафедры СПбГПУ. E-mail: olga@ftim.spbstu.ru.
  • D. I. Cheong – Ph.D. professor Industry-University Collaboration Foundation in Chungnam National University (220 Gung-dong, Yuseong-Gu, Daejeon, Republic of Korea). E-mail: rmtl@cnu.ac.kr.

Литература

  1. Hwang N.M., Park Y.J., Kim D.-Y., Yoon D.Y. // Scripta Mater. 2000. № 42. Р. 425.
  2. Gupta V.K., Yoon D.-H., Meyer H.M., Luo J. // Acta Mater. 2007. № 55. Р. 3131.
  3. Vacek J. // Hutnicke Listy. 1955. № 10. Р. 469.
  4. Айзенкольб Ф. Успехи порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1969.
  5. Jia C., Liu X., Guan X. // Rare Metals. 2001. № 20. Р. 183.
  6. Randall M. G., Olevsky E. // Intern. J. of Refractory Metals and Hard Mater. 2005. Vol. 2, № 23. Р. 77.
  7. Панин В.Е., Кочелясов И.И., Ким Е.Е., Заяц И.И. // Порошк. металлургия. 1978. № 10. С. 32.
  8. Орданьян С.С., Нештор В.С., Савельев Г.А. // Там же. 1981. № 6. С. 37.
  9. Choi C.-J., Tolochko O., Li D. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2003. Vol. 5, № 5. Р. 487.
  10. Lenel F.V. Powder metallurgy principles and applications. Princeton: Metal Powder Industry Federation, 1980.
  11. Randall M. G. Powder metallurgy science. Princeton: Metal Powder Industry Federation, 1997.
  12. Dominguez O., Phillippot M., Bigot J. // Scripta Metal. and Mater. 1995. № 1. Р. 13.

М.И. Алеутдинова, В.В. Фадин
Влияние электрического поля на разрушение поверхности трения спечённых металлических композитов
Определены износостойкость и электросопротивление зоны трения порошковых модельных композитов на основе стали Гадфильда (Г13) и переработанной стали ШХ15 в условиях скользящего электроконтакта с плотностью тока > 100 А/см2. Представлены структура материалов и трехмерное изображение поверхности трения. Показано, что композит на основе стали Г13 формирует зону контакта с высокими электросопротивлением и шероховатостью. Обнаружено, что в зоне трения под влиянием электроэрозии происходит перенос материала композитов на стальное контртело. Установлено, что при плотности тока ~ 200 А/см2 реализуется режим катастрофического изнашивания.

Ключевые слова: спеченный композит, токосъемный материал, скользящий электроконтакт, изнашивание, слой переноса, поверхность трения.

Авторы:

  • М.И. Алеутдинова – канд. техн. наук, науч. сотр. ИФПМ СО РАН (634021, г. Томск, пр. Академический, 2/4). Тел.: (3822) 28-68-15. Е-mail: aleut@ispms.tsc.ru.
  • В.В. Фадин – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. ИФПМ СО РАН. Тел. и e-mail – те же.

Литература

  1. Анциферов В.Н., Бобров Г.В., Дружинин Л.К. и др. Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учеб. для вузов. М.: Металлургия, 1987.
  2. Кончиц В.В., Мешков В.В., Мышкин Н.К. Триботехника ­электрических контактов. Минск: Наука и техника, 1986.
  3. Буше Н.А., Копытько В.В. Совместимость трущихся поверхностей. М.: Наука, 1981.
  4. Костецкий Б.И., Носовский Н.Г., Караулов А.К. Поверхностная прочность металлов при трении. Киев.: Техника, 1976.
  5. Фадин В.В., Алеутдинова М.И. // Перспективные материалы. 2007. № 2. С. 69.
  6. Мышкин Н.К. // Трение и износ. 1984. Т.5, № 1. С. 34.
  7. Федорченко И.М. //Порошк. металлургия. 1979. № 4. С. 53.
  8. Алеутдинова М.И., Фадин В.В. // Вопросы материаловедения. 2008. № 1 (53). С. 80.
  9. Кудряшов А.Е., Левашов Е.А., Ветров Н.В. и др. // Изв.вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2008. № 3. С. 34.

И.Б. Пантелеев, Т.В. Лукашова, С.С. Орданьян
Жаростойкость и жаропрочность легированных твердых сплавов WC–Cо–Ni–Re(Mn)
Установлены закономерности окисления твердых сплавов (ТС) в системе "карбид вольфрама – металлическая связка на основе кобальта, никеля, рения и марганца". Выявлено, что введение Ni–Re или Ni–Mn в кобальтовую связку повышает температуру начала активного окисления на 20–70 °С и снижает его скорость в следующем порядке: Co–Ni, Co–Mn → (Co–Ni–Mn, Co–Re, Co–Ni) → Co–Ni–Re → Ni–Re. Характер зависимости прочности при изгибе ТС со связками Co–Ni и Ni–Mn от температуры практически не отличается от такового для сплава типа ВК, а добавление в связку Re резко его изменяет. До температур 600 °С для связки Ni–Re и 800 °С для Co–Re происходит некоторое упрочнение ТС (до 20%), а затем его прочность снижается, но остается выше, чем у материалов с кобальтовой и никелевой связками. Максимальная прочность ТС системы WC–Co–Ni–Re достигается в интервале t = 600?800 °С, что соответствует температуре рабочей кромки режущего материала.

Ключевые слова: твердый сплав, жаростойкость, жаропрочность, карбид вольфрама, металл-связка, окисление, кобальт, никель, рений, марганец.

Авторы:

  • С.С. Орданьян – докт. техн. наук, проф., зав. кафедрой химической технологии тонкой технической керамики СПбГТИ (ТУ), (190013, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 26). Тел.: (812) 494-92-25. E-mail: ordanjan@tu.spb.ru, ceramic-department@yandex.ru.
  • И.Б. Пантелеев – докт. техн. наук, доцент той же кафедры. Тел.: (812) 494-92-10. E-mail: panteleev@inbox.ru.
  • Т.В. Лукашова – канд. техн. наук, доцент кафедры теоретических основ материаловедения СПбГТИ (ТУ). Тел.: (812) 316-13-12.

Литература

  1. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.
  2. Инютина И.А., Куприна В.В., Соколовская Е.М., Спасов Н.А. // Исследование и применение сплавов рения. М.: Наука, 1975. С. 54–56.
  3. Савицкий Е.М., Тылкина М.А., Арская Е.П. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 1989. № 4. С. 113.
  4. Чапорова И.Н., Сапронова З.Н., Дежкина Н.И., Карасев Г.Ф. // Свойства и применение спеченных твердых сплавов: Сб. ст. М.: ВНИИПИ тугоплавких металлов и твердых сплавов, 1991. С. 30.
  5. Пантелеев И.Б., Лукашова Т.В., Орданьян С.С. // Цв. металлы. 1997. № 7. С. 70.
  6. Орданьян С.С., Пантелеев И.Б., Лукашова Т.В., Гарабаджиу А.А. // Там же. № 9. С. 62.
  7. Арзамаев Б.Н., Сидорин И. И., Косолапов Г. Ф. и др. Материаловедение: Учеб. для вузов. М.: Машиностроение, 1986.
  8. Семенов С.С. Исследование высокотемпературных механических свойств керамических материалов на основе некоторых тугоплавких соединений: Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.: ЛТИ, 1977.
  9. Орданьян С.С., Юридицкий Б.Ю., Пантелеев И.Б. // Порошк. металлургия. 1982. № 7. С. 94–97.
  10. Пат. 2105825 (РФ). Состав твердосплавного материала / С.С. Орданьян, С.Е. Виноградов, И.Б. Пантелеев. 1998.

Модифицирование поверхности, в том числе пучками заряженных частиц, потоками фотонов и плазмы

В.В. Демиденко, Г.В. Потемкин, Г.Т. Старостин, Ю.В. Оськин, П.Е. Ревин
Установка вакуумно-дуговой обработки поверхности конструкционных материалов
Разработана опытная установка для обработки поверхности металлов и сплавов вакуумно-дуговым разрядом в целях подготовки технологического процесса нанесения защитных покрытий на детали из конструкционных материалов. Приведены ее конструкция и рабочие характеристики. Создан прототип дугового испарителя с арочным магнитным полем, функционирующий при давлениях азота в рабочей камере 10–1000 Па, токах дуги 20–250 А и напряжениях на длинной дуге до 50 В. Показано, что свойства поверхностного слоя стального листа после его обработки, хранившегося в условиях повышенной влажности в течение нескольких лет, не изменились.

Ключевые слова: модификация, очистка и активация поверхности конструкционных сталей, конструкция и рабочие характеристики установки, эффективность обработки.

Авторы:

  • В.В. Демиденко – аспирант НИИ ВН ТПУ (634028, г. Томск, пр. Ленина, 2а). Тел.: (3822) 41-91-58. E-mail: 311_dvv@rambler.ru.
  • Г.В. Потёмкин – канд. физ.-мат. наук, зав. кафедрой гуманитарных и естественных научных дисциплин Томского филиала Новосибирской государственной академии водного транспорта, ст. науч. сотр. НИИ ВН ТПУ. E-mail: gelpotem@ngs.ru.
  • Г.Т. Старостин – инженер НИИ ВН ТПУ. Тел.: (3822) 41-91-58.
  • Ю.В. Оськин – зам. ген. директора по инновациям ОАО "Салаватнефтемаш" (453251, Респ. Башкортостан, г. Салават, ул. Молодогвардейцев, 26). Тел.: (3476) 35-43-03. E-mail: market@snm.ru.
  • П.Е. Ревин – начальник отдела механизации и автоматизации ОАО "Салаватнефтемаш". Тел.: (3476) 35-42-80. E-mail: snm@snm.ru.

Литература

  1. Potemkin G.V., Korchagin P.I., Milyitin G.V. // Proc. 1-st Intern. Congr. on Radiation Physics, High Current Electronics, and Modification of Materials. Tomsk, 2000. Vol. 3. P. 478–479.
  2. А. с. 719710 (СССР). Способ катодной обработки деталей устойчивым дуговым разрядом / М.Х. Эстерлис, В.Е. Булат, Р.Е. Нагайбеков. 1980.
  3. Пат. 2144096 (РФ). Способ обработки поверхности изделий дуговым разрядом в вакууме / Б.Ф. Антипов, И.П. Сидоров, Е.С. Сенокосов и др. 2000.
  4. Стешенкова Н.А., Шумилов В.П., Кузнецов В.Г. и др. // Вестн. технологии судостроения. 2005. № 13. С. 43–45.
  5. Терехов В.П. // Пр-во проката. 2004. № 4. С. 22–24.
  6. Кесаев И. Г. Катодные процессы электрической дуги. М.: Наука, 1968.
  7. Меккер Г., Финкельнбург В. Электрические дуги и термическая плазма. М.: Изд-во иностр. лит., 1961.
  8. Потемкин Г.В., Калмыков В.Ф. // Приборы и техника эксперимента. 2001. № 4. С. 141.
  9. Даутов Г.Ю. и др. Плазматрон со стабилизированными электрическими дугами. Киев: Наук. думка, 1984.
  10. Энергетическая электроника: Справ. пос. / Под. ред. Р. Лаппе. М.: Энергоатомиздат, 1987.
  11. Самервил Дж. М. Электрическая дуга. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962.
  12. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии / Пер. с англ. А.В. Белого, Н.К. Мышкина. Под ред. А.И. Свириденка. М.: Машиностроение, 1986.
  13. Сулима А.М., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машиностроение, 1988.
  14. Булат В.Е., Эстерлис М.Х. // Физика и химия обраб. материалов. 1987. № 3. С. 49.

В.В. Овчинников, Г.Е. Ремнев, Н.В. Гущина, В.И. Гусельников, С.М. Можаровский, А.В. Филиппов, Л.И. Кайгородова
Инициируемые импульсными мощными ионными пучками изменения микроструктуры холоднодеформированного алюминий‑литиевого сплава 1441
Рассмотрены результаты электронно-микроскопического исследования сплава 1441 системы Al–Сu–Мg–Li–Zr–Мn после холодной прокатки (ε = 72 %) и последующего облучения импульсным мощным ионным пучком (70%C+ + 30%H+) в импульсно-периодическом режиме (τ = 80 нс, f = 0,1 Гц) и в условиях генерации только одного импульса (τ = 180 нс). Энергия ионов составляла 180 кэВ. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что низкие дозы облучения D = 1·1014?2·1015 см–2 холоднодеформированного сплава 1441 вызывают заметную трансформацию сформированной в нем ячеистой дислокационной структуры. Обнаружено, что при повышении плотности ионного тока в импульсе интенсивность структурных изменений в сплаве возрастает.

Ключевые слова: модифицирование поверхности пучками частиц, радиационно-динамическое воздействие ускоренных ионов, импульсные мощные ионные пучки, алюминиевые сплавы, холодная деформация, просвечивающая электронная микроскопия, микроструктура, трансформация дислокационной структуры.

Авторы:

  • В.В. Овчинников – докт. физ.-мат. наук, проф., зав. лабораторией пучковых воздействий ИЭ УрО РАН (620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 106). Тел.: (343) 267-87-74. E-mail: Vladimir@iep.uran.ru.
  • Г.Е. Ремнёв – докт. техн. наук, профессор кафедры водородной энергетики и плазменных технологий, зав. лабораторией НИИВН ТПУ (634050, г. Томск, пр. Ленина, 30). Тел.: (3822) 41-91-58. E-mail: remnev@hvd.tpu.ru.
  • В.И. Гусельников – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаборатории НИИВН ТПУ. E-mail: vig-54@mail.ru.
  • Н.В. Гущина – канд. физ.-мат. наук, науч. сотр. лаборатории пучковых воздействий ИЭ УрО РАН. Тел.: (343) 267-87-84. E-mail: guscha@rambler.ru.
  • С.М. Можаровский – первый зам. управляющего директора по инвестициям и развитию КУМЗ (623406, Свердловская обл., г. Каменск-Уральский, ул. Заводская, 5). Тел.: (8343) 939-50-20. E-mail: MogarovskiySM@kumw.ru.
  • А.В. Филиппов – управляющий директор КУМЗ. Тел.: (8343) 939-52-10. E-mail: FilippovAV@kumw.ru.
  • Л.И. Кайгородова – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаборатории фазовых превращений ИФМ УрО РАН (620049, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18).

Литература

  1. Goloborodsky B.Yu., Ovchinnikov V.V., Semenkin V.A. // Fusion Techn. 2001. Vol. 39, № 3. P. 1217.
  2. Ovchinnikov V.V., Goloborodsky B.Yu., Gushchina N.V. et. al // Appl. Phys. 2006. Vol. A83. P. 3.
  3. Овчинников В.В. // Успехи физических наук. 2008. Т. 178, № 9. С. 991.
  4. Ovchinnikov V.V. // Proc. XVI Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. M.–SPb., 1994. SPIE V. 2259. P. 605.
  5. Бородин С.Н., Крейндель Е.Ю., Месяц Г.А., Овчинников В.В. и др. // Письма в ЖТФ. 1989. Т. 15, № 17. С. 51.
  6. Kreindel Yu.,E., Ovchinnikov V.V. // Vacuum. 1990. Vol. 42, № 1-2. P. 81.
  7. Ovchinnikov V.V., Kogan Yu.D., Gavrilov N.V., Shtoltz A.K. // Surface and Coating Technol. 1994. Vol. 64. Р. 1.
  8. Ovchinnikov V.V., Chernoborodov V.I., Ignatenko Yu.G. // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. 1995. Vol. B103. P. 313.
  9. Гущина Н.В., Овчинников В.В., Голобородский Б.Ю., Чемеринская Л.С. // Изв. ТПУ. 2005. Т. 308, № 7. С. 53.
  10. Овчинников В.В., Гущина Н.В., Махинько Ф.Ф. и др. // ФММ. 2008. Т. 105, № 4. С. 404.
  11. Овчинников В.В., Гущина Н.В., Можаровский С.М. и др. // Изв. вузов. Физика. 2008. Т. 11, № 2. С. 56.
  12. Драгошанский Ю.Н., Губернаторов В.В., Соколов Б.К., Овчинников В.В. // Докл. РАН. Техн. физика. 2002. Т. 383, № 6. С. 761.
  13. Губернаторов В.В., Сычева Т.С., Драгошанский Ю.Н. и др. // Докл. АН. 2006. Т. 410, № 2. С. 194.
  14. Овчинников В.В., Гущина Н.В., Махинько Ф.Ф. и др. // Тр. V Междунар. науч. конф. "Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах" (Томск, 28 июл.–4 авг. 2006 г.). Томск: ТПУ, 2006. С. 257.
  15. Овчинников В.В., Гущина Н.В., Махинько Ф.Ф. и др. // Изв. вузов. Физика. 2007. Т. 2. С. 73.
  16. Ovchinnikov V.V., Gushchina N.V., Mozharovsky S.M. et al. // Proc. 9-th Intern. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows (Tomsk, 21–26 sept. 2008). Tomsk: IAO SB RAS, 2008. P. 378.
  17. Жуков В.П. Болдин А.А. // Атомная энергия. 1987. Т. 63, № 6. С. 375.
  18. Жуков В.П., Демидов А.В. // Там же. 1985. Т. 59, №. 1. С. 29.
  19. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков А.И. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах. Томск: Изд-во НТЛ, 2004.
  20. Погребняк А.Д., Ремнев Г.Е., Чистяков С.А., Лигачев А.Е. // Изв. вузов. Физика. 1987. Т. 30, № 1. С. 52–65.
  21. Shulov V.A., Remnev G.E. // Laser and particle Beams. 1993. Vol. 11, № 14. Р. 707.
  22. Davis H.A., Remnev G.E., Stinnett R.V., Yatsui K. // MRS Bull. 1996. Vol. 21, № 8. Р. 58.
  23. Ремнев Г.Е., Иванов Ю.Ф., Опекунов М.С., Пузыревич А.Г. // Письма в ЖТФ. 1995. Т. 21, № 24. С. 60.
  24. Фридляндер И.Н., Чуистов К.В., Березина А.Л., Колобнев Н.И. Алюминий-литиевые сплавы. Структура и свойства. Киев: Наук. думка, 1992.
  25. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. М.: Мир, 1972.
  26. Конева Н.А., Козлов Э.В. // Металлофизика. 1991. Т. 12, № 1. С. 49.
  27. Flower H., Gregson P. // Mater. Sci. and Tech. 1989. Vol. 3, № 2. С. 81.
  28. Martin J. // Ann. Rev. Mater. Sci. 1988. Vol. 18. P. 101–119.
  29. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. М.: Энергоатомиздат, 1987.

Наноструктурированные материалы и функциональные покрытия

Ф.В. Кирюханцев-Корнеев, А.Н. Шевейко, В.А. Комаров, М.С. Блантер, Е.А. Скрылёва, Н.А. Ширманов, Е.А. Левашов, Д.В. Штанский
Наноструктурные покрытия Ti–Cr–B–N и Ti–Cr–Si–C–N для твердосплавного режущего инструмента
Путем магнетронного распыления композиционных многофазных мишеней получены наноструктурные покрытия Ti–Cr–B–N и Ti–Cr–Si–C–N с различным содержанием хрома и азота. Методами рентгенофазового анализа, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и оптической эмиссионной спектроскопии тлеющего разряда изучены их структура и фазовый состав. Основу покрытий Ti–Cr–B–N и Ti–Cr–Si–C–N составляла ГЦК-фаза с текстурой (100) и размером кристаллитов < 25 нм. В покрытиях Ti–Cr–Si–C–N была выявлена также гексагональная фаза на основе Si3N4. Результаты исследования свойств покрытий с использованием методов наноиндентирования, скратч-тестирования, а также путем проведения трибологических испытаний показали, что они имеют твердость до 30 ГПа, адгезионную прочность не менее 35 Н и коэффициент трения в диапазоне 0,35–0,57. Также покрытия обладали высокой термической стабильностью, стойкостью к окислению и коррозионной стойкостью в 1N растворе H2SO4. Полученные при испытаниях твердосплавного металлорежущего инструмента данные свидетельствуют, что нанесение наноструктурных покрытий Ti–Cr–B–N и Ti–Cr–Si–C–N приводит к повышению его стойкости в 11–17 раз.

Ключевые слова: наноструктурные покрытия, магнетронное напыление, СВС-мишени, твердость, коэффициент трения, износостойкость и коррозионная стойкость, термическая стабильность, стойкость к окислению, режущий инструмент с покрытиями.

Авторы:

  • Ф.В. Кирюханцев-Корнеев – канд. техн. наук, доцент кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП), ст. науч. сотр. Научно-учебного центра (НУЦ) СВС МИСиС (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (495) 638-46-59. E-mail: kiruhancev-korneev@yandex.ru.
  • А.Н. Шевейко – науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС. E-mail: sheveyko@mail.ru.
  • Е.А. Левашов – докт. техн. наук, акад. РАЕН, проф., зав. кафедрой ПМиФП, директор НУЦ СВС МИСиС. Тел.: (495) 638-45-00. E-mail: levashov@shs.misis.ru.
  • Д.В. Штанский – докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры ПМиФП, гл. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС. E-mail: shtansky@shs.misis.ru.
  • Е.А. Скрылёва - науч. сотр. Центра коллективного пользования "Материаловедение и металлургия" МИСиС. Тел.: (495) 638-44-39. E-mail: 17sea@rambler.ru.
  • В.А. Комаров – докт. техн. наук, профессор кафедры технологии машиностроения МГУПИ (107996, г. Москва, ул. Стромынка, 20). Тел.: (495) 269-54-55. E-mail: komarovva11@rambler.ru.
  • М.С. Блантер – докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры наноматериалов МГУПИ. E-mail: mike@pochta.msk.ru.
  • Н.А. Ширманов – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаборатории ионно-плазменных покрытий УлГТУ (432063, г. Ульяновск, ул. Энгельса, 3). Тел.: (8422) 41-81-86. E-mail: pas-shirmanov@yandex.ru.

Литература

  1. Holubar P., Jilek M., Sima M. // Surf. Coat. Technol. 1999. Vol. 120–121. P. 184.
  2. Muller K.B. // J. Mater. Proces. Technol. 2002. Vol. 130–131. P. 432.
  3. Mitterer C., Holler F., Reitberger D. et al. // Surface Coat. Technol. 2003. Vol. 163–164. P. 716.
  4. Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Штанский Д.В., Шевейко А.Н. и др. // ФММ. 2004. T. 97, № 3. C. 96.
  5. Штанский Д.В., Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Шевейко А.Н. и др. // ФТТ. 2005. Т. 47, № 2. С. 242.
  6. Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Петржик М.И., Шевейко А.Н. и др. // ФММ. 2007. Т. 104, № 2, С. 176.
  7. Shtansky D.V., Levashov E.A., Sheveiko A.N., Moore J.J. // J. Mater. Synth. Proces. 1998. Vol. 6, № 1. P. 61.
  8. Karvankova P., Veprek-Heijman M.G.J., Zawrah M.F., Veprek S. // Thin Solid Films. 2004. Vol. 467. P. 133.
  9. Otani Y., Hofmann S. // Ibid. 1996. Vol. 287. P. 188.
  10. Park I.-W., Kim K.H. // J. Mater. Proces. Technol. 2002. Vol. 130–131. P. 254.
  11. Shtansky D.V., Sheveiko A.N., Petrzhik M.I. et al. // Surface Coat. Technol. 2005. Vol. 200. P. 208.
  12. Shtansky D.V., Sheveyko A.N., Sorokin D.I. et al. // Ibid. 2008. Vol. 202. P. 5953.
  13. Петржик М.И., Левашов Е.А. // Кристаллография. 2007. T. 52, № 6. C. 1002.
  14. Sundgren J.-E., Hultman L. // Materials and Processes for Surface and Interface Engineering. Kluwer Academic Publ. (Netherlands), 1995. P. 453.
  15. Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Шевейко А.Н., Левашов Е.А., Штанский Д.В. // Вопр. материаловедения. 2008. T. 2, № 54. С. 187.
  16. Patsalas P., Charitidis C., Logothetidis S. // Surface Coat. Technol. 2000. Vol. 125. P. 335.
  17. Kadlec S., Musil J., Munz W.-D. et al. // Ibid. 1989. Vol. 39–40. P. 487.
  18. Wittberg T.N., Hoenigman J.R., Moddeman W.E. et al. // J. Vac. Sci. and Technol. 1978. Vol. 15. P. 348.
  19. Smith K.L., Black K.M. // Ibid. 1984. Vol. 2. P. 744.
  20. Shtansky D.V., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N. et al. // Surface Coat. Technol. 2007. Vol. 202. P. 861.
  21. Mayrhofer P.H. // Nanostructured thin films and nanodispersion strengthened films. NATO Ser. Kluwer Acad. Publ. 2004. P. 57.
  22. Paternoster C., Fabrizi A., Cecchini R. et al. // Surface Coat. Technol. 2008. Vol. 203. P. 736.
  23. Marques A.P., Cavaleiro A. // Thin Solid Films. 2003. Vol. 441. P. 150.
  24. Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Шевейко А.Н., Петржик М.И. и др. // Тр. ХI Междунар. науч.-техн. конф. "Высокие технологии в промышленности России" (Москва, 8–10 сент. 2005 г.). М.: ЦНИИТИ "Техномаш", 2005. С. 461.
  25. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Pierson J.F., Petrzhik M.I. et al. // Thin Solid Films. 2009. Vol. 517. P. 2675.
  26. Панфилов Ю.В., Беликов А.И., Гладышев И.В. // Тр. ХI Междунар. науч.-техн. конф. "Высокие технологии в промышленности России" (Москва, 8–10 сент. 2005 г.). М.: ЦНИИТИ "Техномаш", 2005. C. 488.

В.А. Попов, В.А. Зайцев, А.С. Просвиряков, М.Е. Самошина, Т.Б. Сагалова, И.И. Ходос, М.Н. Ковальчук
Исследование процессов механического легирования при получения композиционных материалов с наноразмерными упрочняющими частицами
Работа посвящена изучению процессов получения металломатричных композитов с порошкообразными наноалмазными упрочняющими частицами. Для исследований применили следующую технологическую схему: механическое легирование исходных компонентов в планетарных мельницах с получением гранул композиционных материалов и последующее компактирование гранул в объемный материал. Для изучения процессов механического легирования провели обработку в планетарной мельнице смеси медных и латунных порошков. Различие в цветовой окраске компонентов позволило изучить процессы их перемешивания. Установлено, что недостаточное время обработки приводит к скоплению упрочняющих частиц на поверхности гранул, что в итоге снижает механические характеристики. В случае равномерного распределения упрочняющих частиц в матрице достигается высокий уровень свойств композиционных материалов.

Ключевые слова: металломатричные композиты, механическое легирование, наноалмазы, упрочняющие частицы.

Авторы:

  • В.А. Попов – канд. техн. наук, нач. отдела международных научно-технических проектов УМС МИСиС (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, д. 4). Тел.: (495) 237-99-88, (495) 955-00-59. E-mail: popov58@inbox.ru.
  • В.А. Зайцев – докт. техн. наук, вед. науч. сотр. НИИ НПО "Луч" (142100, Московская обл., г. Подольск, ул. Железнодорожная, 24). Тел.: (919) 723-28-04. E-mail: u10676@dialup.podolsk.ru.
  • А.С. Просвиряков – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Центра коллективного пользования "Материаловедение и металлургия" МИСиС. Тел.: (495) 236-32-59. E-mail: prosvirykov@inbox.ru.
  • М.Е. Самошина – канд. техн. наук, зав. межкафедральной лабораторией металловедения МИСиС. Тел.: (495) 236-32-59. E-mail: samoshina@list.ru.
  • Т.Б. Сагалова – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. той же лаборатории.
  • И.И. Ходос – докт. физ.-мат. наук, зав. лабораторией ИПТМ РАН (142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Институтская, 6). Тел.: (4965) 24-41-93. E-mail: khodos@iptm.ru.
  • М.Н. Ковальчук – науч. сотр. ИПТМ РАН. E-mail: kovch@iptm.ru.

Литература

  1. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химичес­ких процессов. Новосибирск: Наука, 1986.
  2. Попов В.А., Кобелев А.Г., Чернышев В.Н. Нанопорошки в производстве композитов. М.: Интермет Инжиниринг, 2007.
  3. Kudashov D.V., Aksenov A.A., Klamm V. et al. // Mater-wiss. und Werkstofftech. 2000. Bd. 31. S. 1048.
  4. Popov V.A., Aksenov A.A., Ivanov V.V. et al. // Mater. Sci. Forum. 2002. Vol. 396-402. P. 289–296.
  5. Detkov P.Y., Popov V.A., Kulichikhin V.G., Chukhaeva S.I. // Molecular Building Blocks for Nanotechnology: From Diamondoids to Nanoscale Materials and Applications // Top. Appl. Phys. Vol. 109. N.Y.: Springer, 2007. P. 29–43.
  6. Popov V.A., Skryleva E.A., Chuvilin A. et al. // Proc. 3-rd Intern. Symp. "Detonation Nanodiamonds: Technology, Properties and Application" (Russia, St.-Petersburg, 1–4 July 2008). SPb.: Joffe Physico-Technical Institute, 2008. P. 95–98.
  7. Попов В.А., Кайзер У., Чувилин А. и др. // Тез. докл. XXII Рос. конф. по электронной микроскопии (Моск. обл., г. Черноголовка, 2–6 июня 2008 г.). Черноголовка: ИПТМ РАН, 2008. С. 188.

Управление качеством процессов и материалов

А.Ю. Кем
Разработка экологически ориентированных процессов получения изделий из алюминиевых порошков методами порошковой металлургии. Сообщение 1. Функциональное моделирование процессов порошковой металлургии алюминия
Показано, что для экологически безопасной реализации процессов порошковой металлургии алюминия необходимо cоздавать высокопроизводительные технологии, основанные на частично или полностью замкнутых циклах и новых методах подготовки исходных мелкодисперсных порошков алюминия, снижающих их пылящую способность и решающих проблему взрыво- и пожароопасности производства.

Ключевые слова: моделирование, экологичность, порошки алюминия, декомпозиция, диаграмма Исикава, кривая Парето, АВС-анализ, ранжирование.

Авторы:

  • А.Ю. Кем – докт. техн. наук, профессор кафедры технологии конструкционных материалов ДонГТУ (344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1). Тел.: (8632) 38-13-60. E-mail: alekem@yandex.ru.

Литература

  1. Брахнова И.Т. // Порошк. металлургия. 1991. № 12. С. 97–98.
  2. Анциферова И.В., Висман Я.И. Экологические аспекты в порошковой металлургии титана. М.: ГНУ НЦ ПМ, 2004.
  3. Гопиенко В.Г., Смагоринский М.Е., Григорьев А.А., Белавин А.Д. Спеченные материалы из алюминиевых порошков. М.: Металлургия, 1993.
  4. Савицкий А.П., Афанасьев О.Б., Гопиенко Б.Г. и др. // Порошк. металлур­гия. 1986. № 9. С. 23–27.
  5. Кем А.Ю. Технологические особенности порошковой металлургии алюминия. М.: ЦНИИ "Электроника", 1990.
  6. Савицкий А. П. // Порошк. металлургия. 1985. № 10. С. 41–50.
  7. Радомысельский И.Д., Довыденков В.А., Довыденкова А.В., Клименко А.И. // Там же. 1984. № 6. С. 82–84.
  8. Кем А.Ю. Специальные методы порошковой металлургии для изделий электронной техники. Ростов-на-Дону: Изд. центр ДГТУ, 2006.
  9. Зеленский В.И., Кем А.Ю., Иванченко В.В. и др. // Электронная техника. М.: ЦНИИ "Электроника", 1989. Сер. 7, вып. 6(157). С. 33–36.
  10. Анциферова И.В. Управление экологическими рисками при получении материалов из титана методом порошковой металлургии: Автореф. … дис. докт. техн. наук. Пермь: ПГТУ, 2004.
  11. ГОСТ Р 50.1.028-2001 "Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции: Методология функционального моделирования. Методология функционального моделирования IDEFO". М.: Изд-во стандартов, 2001.
  12. Исикава К. Японские методы управления качеством. М.: Экономика, 1988.
  13. Гнедин А.В. // Автоматика и телемеханика. 1983. № 3. С. 166–170.
  14. Ручкинова О.И., Анциферова И.В., Максимова С.В. и др. / Экологический менеджмент. Пермь: ПГТУ, 2000.
  15. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности. М.: Книга-сервис, 2002.
  16. Металлические порошки и порошковые материалы: Справочник /Под ред. Ю.В. Левинского. М.: Изд-во "ЭкоМет", 2005.
  17. Построение экспертных систем / Под ред. Ф. Хейес-Рота, Д. Уотермена, Д. Лената. М.: Мир, 1987.
  18. ГОСТ Р 51901.4-2005 (МЭК 62198-2001) "Менеджмент риска. Руководство по применению при проектировании". М.: Изд-во стандартов, 2006.
№ 2 (2010)


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)