В статье дана оценка существующих литейных способов получения изделий из алюминиевых материалов с углеродным наполнителем. Приведены результаты сравнительных исследований свойств алюминиевых материалов, где в качестве наполнителя использовали микрокристаллический графит, фуллереновую чернь, нанотрубки, аморфную фазу стеклоуглерода.

Разработан новый подход к приготовлению алюминиево-кремниевых сплавов, базирующийся на представлении о ведущей роли водорода в формировании структуры и свойств сплавов и заключающийся в использовании в качестве шихтовых материалов диоксида кремния (кремнезема) и водорода взамен кристаллического кремния. Предложены первоначальные практические пути реализации нового способа на примере промышленных сплавов, приготовленных на шихтовом синтетическом сплаве. Показано, что применение предложенного способа позволяет повысить механические свойства и снизить коэффициент линейного расширения сплавов Al-Si. Изучено влияние термической обработки на механические свойства, плотность и тепловое расширение синтетических сплавов.

В статье представлены некоторые результаты исследований процессов нагрева и восстановления дисперсных материалов, содержащих железо, в лабораторных и полупромышленных условиях и механизм (физическая модель), разработанный на основании полученных данных для описания процессов твердофазного восстановления дисперсных железосодержащих отходов в динамическом слое, которые могут рассматриваться как часть решения задачи по разработке технологии малотоннажного рециклинга.

В статье показаны металлические отливки, полученные с помощью 3D-технологий. Способы 3D-обработки материалов относятся к аддитивному методу производства, отличающемуся ресурсосбережением. Каркасно-ячеистые отливки могут наследовать структуры природы с оптимальным сочетанием материалоемкости, прочности и привлекательного внешнего вида. 3D-технологии расширяют существующий спектр металлопродукции. Среди новых литейных процессов в Физико-технологическом институте металлов и сплавов НАН Украины запатентованы 3D-технологии формовки песчаных изделий путем деформирования из сыпучих материалов, а также получения литейных оболочковых форм по разовым моделям.

При кристаллизации отливок из белого чугуна в зависимости от содержания хрома и углерода образовывались карбиды Me₃С, Me₇С₃, Me₂₃С₆. Затрудненная диффузия хрома вызвала образование термодинамически неустойчивых и неравновесных фаз (карбидов). В процессе термической обработки образовывались устойчивые равновесные фазы путем перестройки кристаллической решетки карбидов, замещением атомами хрома атомов железа, марганца, никеля и кремния. Выделившиеся атомы концентрировались, образуя вкрапления аустенита внутри карбидов. Выдержка в течение 9 ч при 720 °С и отжиг уменьшили неравномерность распределения хрома в металлической основе чугуна, содержащего 11,5% Cr, а в чугуне с 21,5% Cr увеличила. Выдержка в течение 4,5 ч при 1050 °С и нормализация уменьшила неравномерность распределения хрома в металлической основе чугуна с 21,5% Cr, а в чугуне с 11,5% Cr увеличила.

Выполнены исследования по распределению хрома и меди в наплавленном покрытии, полученном из поверхностнолегированной проволоки бором с дополнительно нанесенным гальваническим покрытием хрома и меди. Структура наплавленного покрытия состоит из дендритов, по границам которых расположена боридная эвтектика. Установлено, что содержание хрома в дендритах в 1,5–1,6 раза меньше, чем в боридах; распределение меди по структуре равномерное. Установлены коэффициенты усвоения хрома и меди при аргонно-дуговой наплавке из проволочного электрода с гальваническим покрытием. Коэффициент усвоения для хрома равен 0,9–1,0; для меди – 0,6–0,75.

Показано, что плавление, кристаллизация и модифицирование металлов являются сложными наноструктурными процессами. В этих процессах в основном участвуют нанокристаллы и атомы металлов, центры кристаллизации ден­ дритов, поверхностно-активные элементы, газы, модифицирующие элементы, слабо растворимые в твердом металле примесные элементы. Их активность и интенсивность отвода теплоты кристаллизации определяют структуру ме­ талла.

Показано, что примесное модифицирование вторичных сплавов неэффективно по причине высокого содержания в расплаве высокодисперсных неметаллических частиц. Они способствуют получению немодифицированной микроструктуры и загрязнению отливок неметаллическими включениями. Эффективными способами модифицирования вторичных сплавов являются ускоренное затвердевание отливок и наследственное модифицирование.

Исследован количественный и качественный состав газовых выделений. Определено количественное содержание СО, СО₂, NO_x, О₂, предельных углеводородов и производных бензола в реакционной зоне в зависимости от времени протекания процесса при температурах 400–800 0С. Приведен перечень организаций, где практически реализована идея использования отработанных масел в качестве альтернативного топлива

Получены и исследованы физико-механические свойства вспененного теплоизоляционного материала на основе щелочно-силикатной композиции и шунгита. В ходе исследований определены соотношения компонентов шихты, при которых возможно получить оптимальное соотношение механические свойства/теплопроводность. Установлено, что композиционные материалы, полученные с наполнителем из шунгита, обладают более пористой структурой (до 76% от объема материала) и отличаются более однородным распределением пор по размеру (от 0,11 до 0,2 мм).

Проводится анализ причин поломок оборудования ретайнера стана PQF трубопрокатного цеха. Поломка ретайнера стана PQF приводит к остановке всего участка горячей прокатки труб. На основе полученных данных предлагается решение, позволяющее повысить надежность и долговечность оборудования ретайнера. Решение проблемы предполагает изменение алгоритма работы в управляющем программируемом логическом контроллере Simatic S7-400 стана PQF. Изменения касаются блока управления перемещением ретайнера. Предусматривается переход с равноускоренного закона управления движением рейки ретайнера к неравноускоренному. Благодаря данному решению сводится к минимуму основная причина поломок оборудования ретайнера PQF – механические удары в зубчатых соединениях. Решение не предполагает изменение конструкции оборудования либо введение в работу дополнительных узлов. Затраты на внедрение минимальны.

При производстве проволоки высоких групп прочности актуальной является проблема обеспечения достаточно высокого уровня пластичности. Одним из вариантов для предупреждения охрупчивания проволоки и, как следствие, повышения пластических свойств является применение устройства стабилизации внутренних напряжений в проволоке. Узел правильно-рихтовального устройства за счет знакопеременного изгиба улучшает перераспределение растягивающих напряжений в поверхностных слоях проволоки. Устройство стабилизации внутренних напряжений в проволоке находит все большее практическое применение в условиях волочения ОАО «БМЗ-управляющая компания холдинга «БМК» и показывает положительные результаты по снижению количества выпадов по реверсивным скручиваниям.

Представлены результаты исследования фазово-структурных превращений, протекающих при механическом легировании композиций систем «основной металл – легирующий оксид – легирующий металл с высоким сродством к кислороду», направленного на установление места и роли в этом процессе термодинамического фактора.

Рассмотрены особенности конструкции технологической оснастки для пластического формообразования широких фланцев в трубных заготовках и приспособления для осуществления технологического процесса. Приведена зависимость для определения деформирующего усилия. Представлены схемы штампа для моделирования процесса отбортовки и локальной деформации торообразного участка во фланце

В настоящее время установлено, что основными причинами выхода из строя деталей трансмиссий лесных машин является износ их рабочих поверхностей. Разрушение контактных поверхностей конических зубчатых колес переднего ведущего моста трелевочного трактора ТТР-401 при его эксплуатации связано, как правило, с образованием на зубьях пластических деформаций. Согласно современным представлениям теории разрушения деталей установлено, что после образования пластических деформаций в локальном объеме образуются микротрещины, развитие которых зависит от величины и знака остаточных напряжений. В данной статье приведены графики зависимости виброускорений конических зубчатых колес переднего ведущего моста трелевочного трактора от метода их упрочнения.

Научный и практический интерес представляет применение лигатур-модификаторов для вторичной обработки высокопрочного чугуна с целью стабилизации процесса сфероидизации графита и получения более высоких физикомеханических свойств отливок. Особенностью технологии получения высокопрочных чугунов является их склонность к переохлаждению в процессе кристаллизации в литейной форме. Это приводит к образованию усадочных дефектов и структурно свободного цементита, особенно в тонкостенных сечениях готовых отливок. Для минимизации этих эффектов в практике литейного производства высокопрочных чугунов широко используется процесс вторичного модифицирования. В связи с этим актуальным является вопрос выбора присадок, оказывающих эффективное воздействие не только на процесс графитизации, но и на формирование металлической основы высокопрочного чугуна. Цель настоящей работы – исследование особенностей структурообразования в чугуне с шаровидным графитом при использовании в качестве вторичной обработки лигатурымодификатора на основе олова с добавками наночастиц карбида титана, оксида иттрия и многослойных углеродных нанотрубок. В лабораторных условиях в индукционной тигельной печи ИСТ-006 с кислой футеровкой проведена плавка чугуна. Сфероидизирующая обработка жидкого металла производилась ковшевым методом за счет магнийсодержащей лигатуры ФСМг 7. Вторичная обработка высокопрочного чугуна осуществлялась добавкой лигатурымодификатора в количестве 0,1% на дно разливочного ковша. Отливались образцы для анализа химического состава, микроструктуры, технологических и механических свойств полученного сплава. Исследования показали, что при вторичной обработке высокопрочного чугуна разработанным модификаторомлигатурой в структуре формируется перлитная металлическая основа за счет воздействия олова и шаровидный графит улучшенной формы под влиянием оксида иттрия, карбида титана и углеродных трубок. При этом снизилась склонность высокопрочного чугуна к образованию карбидов в литой структуре. По механическим свойствам полученный чугун соответствует марке ВЧ60.

Для повышения износостойкости деталей машин, а также их восстановления при ремонте широко применяют различные виды поверхностного упрочнения: цементацию, азотирование, цианирование и др. Однако в условиях максимальных нагрузок, возникающих при работе ряда лесных машин, например трелевочных тракторов, твердость зубчатых колес трансмиссии является недостаточной. Так, было установлено, что для переднего ведущего моста трелевочного трактора ТТР 401 производства МТЗ характерна пластическая деформация зубьев конической передачи, которая приводит к необходимости проведения внеплановых ремонтов или ее замены. Для того чтобы решить данную проблему, было предложено дополнительно ввести в состав упрочняющей смеси кремний, который при диффузионном насыщении создает менее хрупкие фазы. Это позволяет избежать охрупчивания упрочненного слоя и способствует его лучшей приработке

В настоящее время на заготовке древесины предпочтение отдается колесным машинам, обладающим по сравнению с гусеничными лучшей управляемостью и маневренностью, более высокими скоростными показателями, эргономическими качествами и надежностью, меньшей металлоемкостью и затратами на обслуживание. Создавались лесные трелевочные машины преимущественно на базе тракторов общего назначения с применением навесных приспособлений для специфических условий работы.

Разработана технология производства медных анодных шаров методом поперечно-клиновой прокатки. Технология обеспечивает требования к анодным шарам по кристаллическому строению, форме и точности геометрических размеров.

Показано влияние состава сложнолегированных инструментальных сталей: С (0,4–0,50%), Si (0,6–1,2%), Mn (0,17– 0,8%), Сr (0,8–3%), W (0,9–4%), Mo (0,01–3,5%) и V (0,28–1,8%) на способность их упрочнения за счет только высокого отпуска после индукционного плавления, заливки в керамическую форму и охлаждения на воздухе (без деформации), а также после проведения по различным режимам полного цикла термической обработки.