Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

№ 3 (2025)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

Износостойкость коррозионно-стойких аустенитных высокоазотистых сталей 05Х22АГ15Н8МФ и 02Х22АГ10Н4МФ в криогенной среде

Черненок Д.В., Блинов Е.В., Блинов В.М., Банных И.О., Ашмарин А.А., Демин К.Ю., Лукина И.Н., Самойлова М.А.

Аннотация

Проведены испытания на изнашивание в условиях сухого трения скольжения в криогенной среде коррозионно-стойких аустенитных высокоазотистых сталей 05Х22АГ15Н8МФ (0,50% N) и 02Х22АГ10Н4МФ (0,55% N) и не содержащих азот сталей 08Х18Н9Т и 03Х17Н13М2. Установлено, что по сопротивлению изнашиванию при повышенной (7,5 м/с) скорости скольжения в самосопряженной системе высокоазотистые стали 05Х22АГ15Н8МФ и 02Х22АГ10Н4МФ из-за большего твердорастворного и деформационного упрочнения превосходят стали 08Х18Н9Т и 03Х17Н13М2.
Металлы. 2025;(3):5-13
pages 5-13 views

Анализ процесса селективного извлечения свинца и цинка из пыли ДСП при карботермическом восстановлении

Подусовская Н.В., Комолова О.А., Григорович К.В., Демин К.Ю., Анисонян К.Г.

Аннотация

Выполнен анализ процесса селективного карботермического восстановления оксидов свинца и цинка из пыли дуговых сталеплавильных печей (ДСП) в лабораторной горизонтальной трубчатой электропечи в среде аргона с избыточным расходом восстановителя (20 мас.%) при ступенчатом нагреве с длительностью выдержки на каждой ступени 1 ч. Установлено, что последовательные нагрев и выдержка смеси пыли ДСП и восстановителя при температурах 1100 и 1200°С привели к удалению из пыли соответственно 96,8 и 99,9 отн.% свинца и цинка. При этом содержание железа в остатке возросло до 61,7 мас.%. Расчетом получено, что для восстановления оксидов в рассматриваемом образце пыли ДСП достаточным является введение 15,5 мас.% углерода как восстановителя. Экспериментально подтверждено, что при осаждении конденсата непосредственно на газоотводящей трубке в печи в инертной среде можно получить продукт преимущественно в металлическом виде, а охлаждение конденсата в ловушках вне печи приводит к образованию оксидов свинца и цинка, что свидетельствует об окислении материала в процессе конденсации при доступе воздуха. Данные рентгеноспектрального микроанализа конденсата, полученного в печи в инертной среде, указывают на возможность испарения из пыли ДСП не более 25 отн.% оксида свинца в газовую фазу без предварительного восстановления. В целом результаты показывают, что селективное извлечение свинца из пыли ДСП с минимальным попутным извлечением цинка должно проводиться при температуре ниже 1100°С.
Металлы. 2025;(3):14-31
pages 14-31 views

Особенности формирования микроструктуры при непрерывном старении в гранулируемых сплавах на основе никеля

Елисеев Д.С.

Аннотация

Рассмотрено влияние непрерывного старения на микроструктуру гранулируемого жаропрочного сплава ЭП741НП на основе никеля. Применение непрерывного старения позволило увеличить плотность выделения частицγ´-фазы в результате уменьшения их размера и степени коагуляции внутри зерен, а также привело к укреплению границ карбидными и боридными соединениями.
Металлы. 2025;(3):32-41
pages 32-41 views

Механохимический синтез композитных структур Ni/HfC

Григорьева Т.Ф., Дудина Д.В., Видюк Т.М., Ковалева С.А., Ухина А.В., Девяткина Е.Т., Восмериков С.В., Ляхов Н.З.

Аннотация

Методами рентгеноструктурного анализа, растровой электронной микроскопии с использованием рентгеноспектрального микроанализа изучена структурно-фазовая эволюция механохимического формирования металломатричных механокомпозитов Ni/HfC с содержанием никеля 50 и 70 мас.%. Показано, что при механохимическом синтезе в тройной смеси порошков никеля, гафния и углерода (сажи) при стехиометрическом соотношении содержаний гафния и углерода образование карбида гафния рентгенографически определяется уже через 40 с. Для обоих составов размеры кристаллитов никеля при механической активации до 4 мин быстро уменьшаются по сравнению с исходными. Интенсивное образование карбида гафния фиксируется при механической активации длительностью в интервале 4−8 мин. В интервале 12−20 мин процессы вторичного структурообразования приводят к гомогенизации продукта и обеднению карбида гафния по углероду до состава HfС0,5.

Металлы. 2025;(3):42-49
pages 42-49 views

Микроструктура и механические характеристики композитов Cu-Cu2O, изготовленных методом горячего прессования медного порошка

Ткачук Г.А., Мальцев В.А., Чикова О.А.

Аннотация

Представлены результаты изучения микроструктуры и механических характеристик композиционного материала Cu-Cu2O. Образцы отобраны от медных электроконтактов для электрических сварочных аппаратов. Электроконтакты изготовлены методом горячего прессования порошка меди ПМС-1 в условиях ОАО «Уралэлектромедь». Микроструктура изучалась методами растровой электронной микроскопии и сканирующей зондовой микроскопии. Механические характеристики определялись методом наноиндентирования по оригинальной методике авторов, предусматривающей преобразование диаграммы вдавливанияF(h) в диаграмму растяженияσ(ε). Металлографические исследования материала показали малый размер зерна (~10 мкм); содержание включений куприта Cu2O размером ~1 мкм гранной морфологии было близко к 20%. Получен следующий результат измерения механических характеристик: модуль ЮнгаE= 119,89±5,75 ГПа, нанотвердость HIT= 2,28±0,15 ГПа; упругое восстановление материалаR= 5,54±2,33%; характеристика пластичностиδА= 94,46±2,33%; предел текучестиσт≈ 600 МПа. Оценка механических напряжений из-за двухфазности композиционного материала Cu-Cu2O показала, что дополнительное давление, отнесенное к длине линии разрыва, примерно в 50 раз превышает внешнее усилие, т.е. может служить основной причиной выхода изделий из строя.

Металлы. 2025;(3):50-60
pages 50-60 views

Механизм нитридизации биметаллической пары Zr-V

Ковалев И.А., Кочанов Г.П., Коломиец Т.Ю., Дробаха Г.С., Ашмарин А.А., Демин К.Ю., Чернявский А.С., Солнцев К.А.

Аннотация

Установлена последовательность фазовых структурных превращений, характеризующих высокотемпературную нитридизацию цирконий-ванадиевой биметаллической заготовки. Определен механизм нитридизации цирконий-ванадиевого сплава ZrV2, который образуется при изготовлении биметаллической заготовки электродуговой сваркой. В ходе высокотемпературного взаимодействия с азотом происходит распад сплава, основой которого является интерметаллид ZrV2, с образованием стехиометрического нитрида циркония ZrN, твердых растворов циркония с азотом и соединений состава ZrхVуN1–хyс одновременной сегрегацией ванадия на границах зерен нитрида циркония. Выделившийся ванадий диффундирует в область твердого раствора циркония с азотом в индивидуальном цирконии, образуя твердый раствор состава ZrхVуN1–хy. Конечными продуктами нитридизации при выбранной температуре являются ZrN и Zr0,3V0,6N0,1– керамика, представляющая собой композит, состоящий из зерен стехиометрического нитрида циркония, распределенных в соединении ZrхVуN1–хyс предельным составом Zr0,3V0,6N0,1.

Металлы. 2025;(3):61-70
pages 61-70 views

Моделирование растворения оксидных фаз циркония и гафния в кислотных растворах

Елисеева Е.А., Березина С.Л.

Аннотация

Приведены результаты исследования кинетики растворения гидратированных диоксидов циркония и гафния. Потенциометрическим титрованием суспензий диоксидов в подкисленных водных растворах хлорида калия получены экспериментальные зависимости, характеризующие кинетические закономерности процесса. Рассчитаны константы кислотно-основных равновесий на межфазной границе диоксид/раствор, с учетом которых интерпретированы полученные данные. Моделированием процесса растворения и сравнительным анализом экспериментальных и теоретических кривых установлен его стадийный характер. Показано, что растворение диоксидов протекает с образованием промежуточных адсорбционных комплексов.
Металлы. 2025;(3):71-76
pages 71-76 views

Расчет степени черноты металлических расплавов по данным технологического контроля температуры и времени при выплавке конструкционных сталей

Вильданов С.К.

Аннотация

Приведены результаты расчета степени черноты железоуглеродистых расплавов – полупродуктов, образованных в сталеплавильных агрегатах: конвертере и дуговой сталеплавильной печи, для дальнейшего получения углеродистых конструкционных сталей. Расчет основан на модели охлаждения расплава по излучению. Для расчета использованы выборки большого объема. Выборки извлечены из совокупных данных, систематических по времени измерений температуры расплава в отдельные периоды технологического цикла выплавки сталей. Показано, что в диапазоне температур 1560–1700°С степень черноты находится в пределах от 0,01 до 0,058. Зависимость степени черноты от температуры носит активационный характер и удовлетворительно описывается полученным экспоненциальным приближением.
Металлы. 2025;(3):77-87
pages 77-87 views

Определение ресурса металлической оболочечной конструкции с использованием нейронной сети

Емельянов И.Г., Кислов А.Н.

Аннотация

Предложен эффективный метод оценки ресурса металлической оболочечной конструкции при переменной термомеханической нагрузке. Напряженно-деформированное состояние конструкции определяется решениием нелинейной краевой задачи термопластичности для тонкостенной оболочки вращения. Ресурс работы конструкций при переменных термомеханических нагрузках определяется на основе уравнения малоцикловой усталости материала. Применение представленного метода демонстрируется на примере оболочечной конструкции, которая предназначена для высокотемпературного отжига электротехнической стали. Температура защитной оболочки при эксплуатации может достигать 1000°С. Однако данная оболочка изготовляется не из жаропрочного металла, а из стали Ст3, не предусмотренной для использования при такой экстремальной температуре. В отсутствие необходимых механических параметров для материала конструкции, эксплуатируемой при высоких температурах, применяется метод прогнозирования. Найденные значения ресурса для металлической оболочки с механическими параметрами материала при известных температурах экстраполируются с использованием нейронных сетей на более высокие эксплуатационные температуры.
Металлы. 2025;(3):88-96
pages 88-96 views

Особенности влияния знакопеременной упругопластической деформации на механические свойства некоторых металлических материалов

Шелест А.Е., Рогачев С.О., Юсупов В.С., Андреев В.А., Карелин Р.Д., Баженов В.Е.

Аннотация

Изучено влияние упругопластической знакопеременной деформации на механические свойства полос магния Мг90 и стали Ст1 при обработке на роликоправильной машине. Использование данной обработки за один и три прохода не изменяет геометрию полос, но при этом увеличивается предел текучести стали и уменьшается предел текучести магния. Одновременно с этим на кривой растяжения образцов стали исчезает площадка текучести, а на кривой растяжения образцов магния после стадии упругой деформации появляется область, подобная стадии легкого скольжения в монокристалле. Для интегральной оценки воздействия знакопеременной деформации на материал и определения его сопротивления деформации построены кривые течения с использованием модели Надаи.

Металлы. 2025;(3):97-103
pages 97-103 views

Улучшение технологических свойств металлических сплавов немонотонным пластическим деформированием

Хван А.Д., Хван Д.В., Сидоренко А.А.

Аннотация

Рассмотрена задача улучшения технологических свойств материала с целью увеличения предельной деформации в условиях действия растягивающих нормальных напряжений. Решение данной задачи строится на основе модели анизотропного упрочнения Г. Бакхауза. Получены необходимые соотношения для оптимизации процесса улучшения технологических свойств материала. С целью экспериментальной проверки полученного решения рассматриваемой задачи выполнены эксперименты на тонкостенных трубках в условиях нагружения их в цикле растяжение–кручение–растяжение, подтверждающие с точностью менее 90% возможность использования предлагаемого способа увеличения критической деформации в производственных условиях.
Металлы. 2025;(3):104-108
pages 104-108 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».