Разработан процесс электрохимического синтеза наноразмерных порошков гексаборидов неодима (празеодима) и трехкомпонентных со- единений Pr(Nd)x–Fe(Ni,Co)y–Bz из хлоридно-фторидных расплавов. Состав полученных порошков исследован методом рентгенофазово- го анализа, размеры частиц определены с помощью лазерного дифракционного анализа. Установлена зависимость фазового состава по- рошков от температуры, соотношения компонентов, плотности тока и потенциала электролиза. Найдены оптимальные условия процесса получения наноразмерных порошков боридов неодима и празеодима и тройного соединения Nd1,1Fe4B4. 

Работа посвящена исследованию влияния механического активирования (МА) на кинетику и механизм горения реакционных смесей в трой- ной системе Mo–Si–B, а также получению методом СВС керамических материалов. В качестве исходных компонентов использовали элемент- ные порошки молибдена, кремния и бора. Механическое активирование проводили в планетарной мельнице. Определены режимы МА, при которых количество выделяющегося тепла и скорость тепловыделения максимальны. В результате МА возрастают скорость тепловыделения и реакционная способность смеси за счет измельчения реагентов, уменьшения областей когерентного рассеяния, увеличения плотности де- фектов структуры и дислокаций. В отличие от неактивированных смесей, для МА-смесей зависимости температуры и скорости горения от начальной температуры линейны. Проведена количественная оценка вклада МА в эффективную энергию активации (Eэфф) процесса горения. 

Исследованы процессы структурообразования и формирования диффузионных СВС-слоев на высокоуглеродистых материалах. Для изучения были выбраны высокоуглеродистые материалы марок АСЧ-1 (ГОСТ 1585-85), СЧ-20, СЧ-25 (ГОСТ 805-95), ВЧ 45-5, ВЧ 38-17, ВЧ 42-12 (ДСТУ 3925- 99), композиционные материалы марки УУКМ на основе углеродной ткани «Урал НШ-215» и электродный графит ЭГ. Микроструктуру упроч- ненного слоя исследовали на световом микроскопе «Neophot-21». Фазовый анализ проводили с помощью рентгеноспектрального микро- анализатора MS-46, оснащенного приставкой электронного микроскопа ME 76. Испытания на жаростойкость осуществляли в соответствии с ГОСТ 6130-71, на адгезию – согласно методу вдавливания конического индентора, на износостойкость – по ГОСТ 23.224-86, на коррозионную стойкость – определяя изменение массы образцов до и после испытаний. Для расчета равновесного состава продуктов системы был исполь- зован прикладной пакет программ АСТРА. 

Исследовано влияние прочностных свойств кобальтовой связки и зерен карбида вольфрама на эксплуатационные характеристики твердо- сплавных зубков буровых долот. Полученные результаты использованы для разработки новых марок твердых сплавов на основе высокотем- пературных карбидов вольфрама: ВК6С, ВК10С, ВК15С и ВК15К. Установлено, что применение данных сплавов в производстве зубков дает возможность повышения механической скорости бурения за счет использования зубков с более агрессивной конструкцией. Показано, что новые марки сплавов позволяют также увеличить ресурс инструментальной оснастки из них. 

Изложены некоторые результаты разработки композиционного материала на основе спеченного порошка алюминия с малыми добавками наночастиц Al2O3, полученных плазмохимическим методом. Приведены причины использования малых концентраций наночастиц с точки зрения роли межфазного слоя, механизма упрочнения Орована и др. Показаны некоторые свойства и микроструктура полученных алюмо- композитов с различным содержанием наночастиц. По известным законам для исследуемых композитов было рассчитано напряжение Оро- вана как один из возможных вкладов в увеличение прочности материала. 

Обобщены закономерности металлургических реакций карбида титана, легированного переходными металлами IV–VI групп, с расплавом никеля. Установлено, что взаимодействие двойных карбидов с никелем характеризуется преимущественным растворением в нем углерода и легирующего металла. Соответственно изменяется состав карбидной фазы. Показано, что эффективность влияния легирующих элементов на скорость растворения карбида титана в никеле зависит от соотношения атомных размеров титана и легирующего металла. Если RMe > RTi (Me = Zr, Hf ), то интенсивность взаимодействия карбида титана с никелем возрастает, при RMe ≤ RTi (Me = V, Nb, Mo, W) – снижается. В пер- вом случае определяющим фактором является увеличение энергии упругой деформации решетки, а во втором – уменьшение межфазной энергии границы раздела карбид–расплав. 

Проанализированы экспериментальные данные о влиянии режимов облучения сильноточными импульсными электронными пучками (СИЭП) на кинетику абляции поверхностных слоев лопаток компрессора из стали ЭП866Ш и защитного покрытия NiCrAlY на лопатках турбины газо- турбинного двигателя из сплава ЖС26НК. Показано, что СИЭП микросекундной длительности является высокоэффективным инструментом для ремонта лопаток компрессора и турбины. Применение СИЭП позволяет удалять за один импульс поврежденные при эксплуатации по- верхностные слои покрытий на лопатках турбины толщиной от 5 до 10 мкм при плотности энергии 50–55 Дж/см2. Толщина удаляемых за им- пульс при плотности энергии 48–50 Дж/см2 поверхностных слоев лопаток компрессора из стали ЭП866Ш составляет 7 мкм. 

Изучены процессы структурообразования в поверхностном слое стали 20 в результате лазерной наплавки стали марки H13 (аналог 4Х5МФ1С), которую осуществляли на установке LENS 850-R с лазером мощностью 1 кВт по нескольким типичным схемам. Исследовано влияние техно- логии наплавки на формирование неоднородной структуры и твердости по слоям наплавки. Проведены металлографический, спектраль- ный и рентгеноструктурный анализы. Показано значительное изменение химического состава слоев по сравнению с химическим составом исходной стали H13. Нагрев наплавки при температурах 650 и 750 °С приводит к выравниванию структуры и снижению твердости. Вы- явлены факторы, влияющие на сложный характер формирования структуры и, соответственно, на изменения твердости для всех видов наплавки. 

Исследовано влияние плотности энергии и количества импульсов при воздействии компрессионными плазменными потоками (КПП) и сильноточными электронными пучками (СЭП) на глубину плавления и микроструктуру модифицированных слоев сплава Т15К6. Пред- ложен способ компьютерного моделирования теплопереноса при таких мощных воздействиях на твердый сплав, учитывающий объ- емное соотношение компонентов сплава, изменение их теплофизических характеристик с ростом температуры, различие формы им- пульса и соответствующего пространственного энерговыделения. Сравнение расчетных глубин проплавления компонентов сплава для СЭП и КПП с экспериментальными данными в интервале плотностей энергии 30–50 Дж/см2 показало их хорошее согласование. Выявлена взаимосвязь особенностей теплового воздействия СЭП и КПП с глубиной плавления и микроструктурой модифицирован- ных слоев сплава Т15К6. 

Рассмотрена возможность получения защитных покрытий Ti–N на нелегированной стали, обработанной дугой низкого давления с графитовым анодом. Изучены морфология и структура покрытий. Исследован фазовый состав пленок. Определены физико-механические характеристики осажденных покрытий. Полученные данные свидетельствуют о необходимости осаждения покрытия в едином c очисткой вакуумном цикле при температуре подложки не менее половины ее температуры плавления. 

Исследована возможность наноструктурирования поверхностей металлических изделий гибким упругим инструментом (вращающимися про- волочными щетками – ВПЩ). Установлено, что при определенных режимах обработки на поверхности образуется тонкий слой аморфизиро- ванного материала и формируется текстура, наиболее острая в поверхностных слоях. Одновременно с упрочнением поверхностного слоя ВПЩ можно наносить функциональные покрытия различного назначения толщиной от 3–5 до 40–45 мкм.