Показано, что атомная и атомно-кластерная теории не могут быть основой для теорий кристаллизации и модифицирования металлов и сплавов. На основе термодинамических расчетов разработана наноструктурная теория металлических расплавов. В этой теории основными структурными элементами являются не атомы, а нанокристаллы. Они термодинамически стабильны в металлическом расплаве, поэтому определяют его структуру и свойства. Центры кристаллизации состоят из нанокристаллов. Интенсивность агрегации нанокристаллов определяется концентрацией демодифицирующих поверхностно-активных элементов. Действие модификаторов объясняется процессом связывания этих элементов. Наноструктурная теория металлических расплавов объясняет механизм действия модифицирующих неметаллических включений и интерметаллидов, эффект перемодифицирования, высокую скорость кристаллизации при большой интенсивности охлаждения металлического расплава. Наноструктурная теория металлических расплавов является основой для теорий кристаллизации и модифицирования металлов и сплавов.

Литейное производство является многопрофильной отраслью машиностроения, обеспечивающей получение литых заготовок из различных металлов и сплавов. Серийность производства оказывает большое влияние на эффективность и качество получаемых отливок. Единичное и мелкосерийное литейное производство являются важной составной частью современного машиностроения. В статье представлен структурный анализ технологии получения отливок, рассмотрены отдельные технологические переделы как с точки зрения влияния на эффективность литья, так и с точки зрения обеспечения высокого качества при минимальных затратах. Учитывая особую потребность единичного и мелкосерийного производства литья в технологической гибкости, предложены схемы оптимизации подготовки производства и рационального технологического оснащения. Приведены примеры используемого оборудования.

В статье приведены данные по используемым современным материалам для создания модельных комплектов, способу их монтажа для применения на любых литейно-механических заводах, специализирующихся на ремонте и создании отливок опытными или мелкосерийными партиями. Проведен анализ используемых материалов, клеевых составов, применяемых для их крепления, а также экономических показателей затрат, необходимых для их изготовления. Показаны свойства склеенных соединений, используемых для изготовления как пластиковых компонентов модельных комплектов, так и их комбинаций с металлическими частями.

Сделаны термодинамические расчеты структуры металлических расплавов, процессов их кристаллизации и дегазации при эвтектической реакции. Показано. что основными структурными элементами являются нанокристаллы, а пузырьки водорода оказывают непосредственное влияние на морфологию эвтектических кристаллов и процесс структурообразования фаз. Разработаны физико-химические принципы и механизмы модифицирования микроструктуры силуминов. Установлено, что основными процессами, влияющими на модифицирование кристаллов фаз, являются интенсивность коагуляции нанокристаллов, рафинирование от адсорбированных атомов кислорода и водорода, предотвращение выделения пузырьков водорода на эвтектических кристаллах. Разработаны экологически безопасные способы литья силуминов с высокодисперсной инвертированной микроструктурой, основанные на смешивании жидкого металла и жидко-твердого сплава, ускоренном затвердевании и структурно-наследственном модифицировании. Разработан антифрикционный силумин, который по фрикционной износостойкости превосходит и заменяет промышленные алюминиевые и оловянные бронзы, но дешевле и легче их в 2–3 раза. Разработаны универсальные силуминовые модификаторы для стали, бронзы, чугуна, латуни. Разработаны устройства и кристаллизаторы с затопленно-струйной системой охлаждения, которые в 2–3 раза эффективнее обычных. Создан опытно-промышленный литейный участок по производству сплошных и полых заготовок из силуминов с высокодисперсной инвертированной микроструктурой. Эти заготовки поставляются более чем на 100 промышленных предприятий Беларуси, России, Кореи и Украины.

В статье приведены требования, предъявляемые к смазке, используемой при литье под давлением цветных сплавов. Представлена методика проведения исследований по определению седиментационной устойчивости приготавливаемой смазки, а также приведены результаты исследования седиментационной устойчивости смазки, используемой при литье цветных сплавов под давлением. Установлено, что с целью существенного увеличения седиментационной устойчивости составов смазок для литья силуминов на основе выбранных компонентов необходимо подогреть предварительно исходные компоненты до температуры не ниже 80 °C и перемешать их при частоте вращения лопаток диспергатора не менее 6000 мин^–1.  Оптимальный  режим  получения  смазки  с  высокой  седиментационной  устойчивости  (более 200 сут) наблюдается при следующих температурно-временных показателях: температура подогрева исходных компонентов – не менее 90 °C, время перемешивания – 5 мин, частота перемешивания – 18000 мин^–1.

Описаны результаты экспериментальных исследований по определению влияния легирования и термической обработки на механические свойства высокохромистого чугуна. При легировании расплава никелем, молибденом и марганцем, а также при термической обработке закалкой изучены удельный износ, предел прочности при изгибе полученных образцов, их твердость и микротвердость. Выполнен сравнительный анализ влияния легирующих элементов и способов термической обработки. При легировании Ni, Mo и Mn наибольший удельный износ имеют литые образцы, не подвергавшиеся термической обработке. Установлено, что наибольшую прочность при изгибе имеют закаленные образцы, легированные Ni, значительно меньшую твердость и микротвердость – литые образцы, не подвергавшиеся термической обработке. Определен примерный состав хромистого чугуна для дальнейших исследований по увеличению его износостойкости. Результаты исследований используются в процессе изготовления деталей дробильно-размольного оборудования.

В настоящей работе приведены подходы к расчетному анализу процессов затвердевания и охлаждения непрерывнолитых заготовок с целью совершенствования и разработки технологических режимов в условиях современных машин непрерывного литья с применением метода конечных элементов (МКЭ).

Рассмотрено применение современных численных методов при затвердевании и охлаждения заготовок на машинах непрерывного литья заготовок. Обосновано использование метода конечных элементов при использовании расчетных и экспериментальных данных для разработки и совершенствования технологии разливки.

В работе сформулированы основные принципы построения и дано описание технологического процесса горячего брикетирования отходов черных металлов как способа превращения мелкофракционных и тонкодисперсных частиц металла в габаритный полуфабрикат заданных размеров и химического состава. Приведено описание оборудования для осуществления этого процесса с высокоэффективным безокислительным нагревом и полным безопасным обезвреживанием дымовых газов. Представлены результаты плавок горячепрессованных брикетов в различных плавильных агрегатах. Показано, что очищенные от СОЖ брикеты плотностью 6500–7100 кг/м³ являются полноценными заменителями кускового лома. Даны рекомендации и технико-экономическое обоснование целесообразности внедрения процесса горячего брикетирования в производство на предприятиях подшипниковой, машиностроительной и металлургической отраслей с последующим использованием горячепрессованных брикетов для получения литых заготовок собственного предназначения.

Преждевременное разрушение железобетонных конструкций, подвергаемых агрессивному воздействию окружающей среды, является серьезной проблемой как с технической, так и с экономической точки зрения. Арматура из углеродистой стали, заложенная в бетон, обычно не подвержена коррозии из-за образования защитной ионно-оксидной пленки, которая пассивирует сталь в условиях сильных щелочей в порах бетона. Однако эта пассивность может быть нарушена хлоридами, проникающими через бетон, или из-за карбонизации, достигающей поверхности арматуры. Затем начинается коррозия.

Примером решения данной проблемы является замена при строительстве обычной стальной арматуры на плакированную. Через близко расположенные поверхности раздела двух твердых металлов атомы диффундируют между собой с различной скоростью при высокой температуре, определенном давлении. Тем самым, создается металлургическая связь между двумя твердыми металлами, целостность или «прочность» которых зависит от «чистоты» границы раздела между двумя металлами и атомов, составляющих эту «переходную зону» или связь.

В статье исследуется плакированный арматурный прокат с целью определения возможности производства в условиях стана 320 ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК». Для изучения нового вида арматуры были проведены такие виды исследований, как определение химического состава, микроструктуры, механических свойств. Определены основные преимущества данного вида продукции.

С момента появления армирующего материала для автомобильных шин и резинотехнических изделий, каким является металлокорд, можно наблюдать его постоянное развитие. Ужесточение конкуренции среди производителей шин делает приоритетным направление по разработке новых и уникальных видов данной продукции с улучшенными техническими  характеристиками.  В  статье  излагается  тенденция  развития  производства  металлокорда  для  крупнои сверхкрупногабаритных шин в Беларуси начиная с 2007 г. и по настоящее время.

Цель данного проекта – обеспечить поставки металлокорда больших диаметров для ОАО «Белшина» в необходимом объеме. Рассматривается решение проблемы выполнения объемов поставок металлокорда при ограниченном количестве оборудования с сохранением качества выпускаемой продукции. В процессе работы была разработана альтернативная схема изготовления металлокорда, осуществлен подбор технологических параметров настройки и свивки, проведена модернизация канатного оборудования.

Разработана методика выполнения измерения массовой доли оксидов калия и натрия в пыли фильтров электросталеплавильных печей методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП). Исследованы возможности атомно-эмиссионных спектрометров серии iCAP для определения калия и натрия в пыли фильтров электросталеплавильных печей.

Предложен способ перевода оксидов калия и натрия в раствор. Калибровка спектрометра проводилась по водным растворам с известной концентрацией калия и натрия. Для приготовления градуировочных растворов использовались химически чистые соли калия и натрия. Подобраны аналитические линии калия и натрия, свободные от спектральных наложений.

Получена хорошая корреляция градуировочных графиков. Разработанная методика применяется для определения массовой доли оксидов калия и натрия в пыли фильтров электросталеплавильных печей. Проведена валидация методики. Повторяемость результатов сопоставлена с показателями повторяемости стандартизованной методики. Спектрометры серии iCAP могут быть использованы при определении массовой доли оксидов калия и натрия в пыли газоочистки.

Для достижения точности и стабильности учета длины металлокорда на этапе его изготовления необходимо выполнить модернизацию существующего канатовьющего оборудования. В результате модернизации внедрен новый алгоритм работы канатовьющего оборудования, изменена система учета длины металлокорда, использовано новейшее оборудование и технологии. Внедрены бесконтактная система передачи электрической энергии и беспроводная система передачи данных на базе инфракрасного канала.

Применение новейших технологий и собственных достижений позволило получить совершенно новый тип канатовьющей машины, способной производить металлокорд согласно требованиям спецификации потребителя.

В статье рассмотрены вопросы получения высокопрочных сталей. На основании исследования микроструктуры был сделан вывод о воздействии температуры на исследуемую сталь. Для проверки влияния процесса сварки на изучаемую сталь измеряли твердость сварного шва и зоны термического влияния. В дальнейшем сварной шов проверяли рентгенотелевизионным контролем на предмет дефектов сварного соединения.

Для анализа возможности свободной гибки с локальным нагревом были проведены эксперименты по отпуску образцов с целью выявления его оптимальной температуры, при котором не происходит образование трещин в исследуемых сталях после гибки. Проведены эксперименты по изгибу изучаемых сталей после локального нагрева линии гибки.

Проведено сопоставление результатов обмера твердости сварного шва, а также образцов, полученных после отпуска и локального нагрева линии гибки. Построены графики падения твердости изучаемой стали в зависимости от температуры отпуска, а также падения твердости по мере удаления от линии локального нагрева. Проведены эксперименты по изгибу со сжатием высокопрочным сталей с применением подложки.

Полученные в ходе экспериментов образцы исследовали рентгенотелевизионным контролем на предмет определения дефектов линии гибки. Рассчитана величина сжимающих напряжений, воздействующих на изгибаемый образец.

Исследованы морфология поверхности, магниторезонансные и антистатические свойства смесовой ткани 07С11КВ производства ООО «Моготекс» с покрытием углерода, легированного кластерами металлов.

Покрытие наносили методом импульсного катодно-дугового осаждения в вакууме 3,5 · 10^–3 Па. Установлено, что при нанесении покрытия формируется капельная фаза. Размеры капель достигают 20–25 мкм. Удельное поверхностное сопротивление на ткани 1 сторона / 2 сторона составляет 3,2 · 10⁷ и 1,9 · 10⁷ Ом соответственно. На спектре ЭПР фиксируются широкая спектральная линия с эффективным значением g-фактора 2,27±0,01 и шириной 94,4 мТл и узкая спектральная линия с эффективным значением g-фактора 2,04±0,01 и шириной 4,3 мТл, что соответствует углеродным кластерам покрытия.

Из соотношения интенсивностей сигналов заполненного резонатора и калибровочного образца следует, что нерезонансное поглощение электромагнитного поля СВЧ в системе ослабляется незначительно.

Установлены закономерности формирования плазменных покрытий, получаемых из порошков на основе системы FeAl, синтезируемых методом реакционного механического легирования. Выявлено влияние режимов обработки композиций в механореакторе на свойства покрытий. Предложен эффективный способ управления пористостью покрытий из разработанных порошков, в основу которого положено изменение мощности, потребляемой установкой.

Плазменные покрытия имеют неравновесный фазовый состав, который в отличие от равновесного включает широкую гамму оксидов металла основы и легирующих элементов, образующихся в процессе напыления. Покрытия при этом сохраняют субмикромикрокристаллический тип структуры порошков с высокоразвитой границей зерен и субзерен. Основой покрытий является интерметаллид FeAl. В роли упрочняющих фаз выступают ультрадисперсные соединения интерметаллидов и оксидов.

Отжиг порошков оказывает значительное влияние на структуру и свойства покрытий и, в первую очередь, на слои из композиций с комплексным легированием оксидами. Термическая обработка способствует увеличению плотности и твердости покрытий и снижению пористости. Исследование образцов покрытий после отжига при высоких температурах свидетельствует о высокой жаропрочности и сохранении микрокристаллического типа структуры их основы.

В статье рассматривается идентификация частиц пыли на поверхности металлографических образцов. Отмечается, что объем литературы, посвященной металлографическим артефактам, небольшой. Это связано с тем, что русскоязычная литература металлографического направления создавалась давно, когда фиксирование структуры проводили фотометодом на фотопластинки или пленку. Трудоемкость процесса и недостаток фотоматериалов исключали наработку сведений о металлографических артефактах.

Современные металлографические комплексы фиксируют изображения структуры цифровым способом. Поэтому, помимо изображений структуры, возможно без ограничений фиксировать и артефакты пробоподготовки. Проиллюстрированы частицы пыли на поверхности металлографических шлифов и их отличие от неметаллических включений. Рассмотрено применение темнопольного освещения и поляризованного света для идентификации артефактов. Проиллюстрированы некоторые эффекты, возникающие при металлографическом травлении.

Исследование направлено на создание алюминиевых композиционных жаропрочных материалов с особыми физикомеханическими свойствами. Эффективным путем решения проблемы является применение технологии, основанной на реакционном механическом легировании. Проведенный анализ процессов формирования фазового состава, структуры и свойств, имеющих место на всех стадиях реализации технологии, и влияние на их протекание легирующих компонентов позволил установить, что в качестве базовой для производства материалов перспективна композиция «алюминий (ПА4) – ПАВ (С17Н35СООН – 0,7 %)». Микрокристаллический тип структуры ее основы, характеризующийся высокоразвитой поверхностью границ зерен и субзерен и стабилизированный наноразмерными включениями оксидов и карбидов алюминия, сформировавшихся при механическом легировании, независимо от состава исходной шихты наследуется на последующих технологических этапах производства материалов и определяет близкие значения жаропрочности, которые существенно выше, чем у аналогов. Дополнительное легирование, обеспечивающее получение особых свойств, не изменяет «структурно-фазовый» тип разработанных материалов. Они являются композиционными микрокристаллическими дисперсно-упрочненными.

Рассматривается возможность загрязнения поверхности образцов стали абразивными материалами при подготовке проб для определения химического состава на оптико-эмиссионных спектрометрах [1]. В стандартах на методы подготовки образцов подробно описаны способы обработки поверхности, используемые материалы, требования к качеству анализируемой поверхности. Поверхность образца можно фрезеровать или шлифовать с использованием различных абразивных материалов. В практике работы лаборатории аналитического обеспечения центральной заводской лаборатории ОАО «БМЗ» выяснилось, что поверхность образцов в процессе подготовки проб загрязняется алюминием и кальцием.

Для того чтобы определить, каким образом происходит загрязнение аналитических поверхностей, был изучен химический состав всех материалов, используемых при подготовке проб, и проведен эксперимент, позволяющий установить метод подготовки поверхности образца, не приводящий к загрязнению поверхности алюминием и кальцием. Для эксперимента были отобраны три стандартных образца состава стали с аттестованными значениями массовой доли алюминия и кальция в разных диапазонах. Поверхность каждого образца обработана тремя способами и проведен оптико-эмиссионный спектральный анализ на каждой аналитической поверхности в пяти точках для установления значения массовой доли алюминия и кальция и оценки разброса полученных результатов (ОСКО).

В результате проведенных испытаний было установлено, что при шлифовании поверхности образцов с помощью абразивных кругов из белого корунда и шлифовальной бумаги неводостойкой зернистостью Р40 происходит загрязнение поверхности анализируемого образца алюминием и кальцием, поэтому при определении массовой доли алюминия и кальция в стали необходимо для подготовки поверхности использовать метод фрезерования.

Мы живем в неинерциальном мире. В неинерциальных системах не работают классические законы механики и постулаты специальной теории относительности. Для работы законов механики нужно учитывать силы инерции. Их следует считать реальными силами пространства. Оно материально и обладает свойствами поля. Показано, что механизм действия пространства на элементы (тела) системы аналогичен механизму действия магнитного поля на свободные электроны проводника в этом поле. Предложены три закона динамики поступательного движения для неинерциальной системы. С помощью сил пространства можно объяснить реактивное движение, невесомость, действие торнадо, модифицирующее действие встряхивания или вибрации металлического расплава на микроструктуру отливки при ее затвердевании. Показано, что силы тяготения и пространства не эквивалентны.

Одним из основных торговых партнеров Беларуси, России и Украины являются страны Европейского Союза. В настоящей статье анализируется уровень экспортных поставок из этих и некоторых других стран в ЕС за 10 лет (2010– 2019 гг.) изделий литейного и металлургического производства в соответствии с принятой товарной номенклатурой внешнеэкономической деятельности по группе 72 «Черная металлургия». Данные взяты из официальных статистических отчетов Европейского Союза.

В первой части статьи дается информация по экспорту из Беларуси, России и Украины изделий по конкретным товарным позициям 7201–7218, 7224, 7228 группы 72, с указанием трех крупнейших стран – экспортеров в ЕС по данным позициям и общему мировому экспорту в ЕС. В группе 72 отобрано 20 позиций, где роль Беларуси, России и Украины более весома.

Во второй части даются данные по экспорту в ЕС Беларуси, России и Украины и 11 других стран мира по группе 72

«Черная металлургия» в целом за 2010–2019 годы с отражением этой полной информации в графической форме. Сделан краткий анализ тенденций развития поставок, приведены некоторые выводы по экспорту в ЕС по отдельным товарным позициям и группе 72 в целом.