АННОТАЦИИ

статей, включенных в Сборник научных трудов
«Современные методы и технологии создания и обработки материалов»
(2016 год)

Том 1 - Материаловедение

УДК 621.98.044
А.В. Алифанов, С.Н. Юркевич, А.М. Милюкова, Г.П. Горецкий,
А.И. Люцкевич, К.С. Юркевич
МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ
ИЗ ТИТАНОВЫХ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
МАГНИТО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск,
Беларусь ОАО «558 Авиационный ремонтный завод» г. Барановичи, Беларусь
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Исследовано влияние магнитно-импульсной обработки на изменение макро- и микроструктуры поверхностного слоя деталей из титановых и алюминиевых сплавов. Показано, что при определенных режимах макробалльность зерен уменьшается от 7–8 до 4–5, что повышает качество наносимых в дальнейшем гальванических покрытий (хрома или никеля) и улучшает износостойкость деталей. The effect of magnetic-pulse processing to change the macro- and microstructure of the surface layer of parts from titanium and aluminum alloys. It is shown that under certain conditions makroballnost grains decreases from 7–8 to 4–5, which increases the quality applied in the future of galvanic coatings (chrome or nickel) and improves the durability of parts.

УДК 621.357.8: 669.295: 615.4
С.И. Багаев, И.П. Смягликов, Е.К. Сергеева,
Н.М.Чекан, О.Н. Юшкевич, Т.Г. Метелица
КЕРАМИЧЕСКИЕ КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫЕ
БИОПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТАХ
ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ
Физико-технический институт НАН Беларуси
Белорусский государственный медицинский университет г. Минск, Беларусь
В работе приведены экспериментальные исследования структуры и свойств оксидных покрытий с содержанием кальций-фосфатных соединений. Изучено влияние составов электролита и режимов обработки на структурно-фазовую модификацию поверхности титана и его сплавов. Исследуемые покрытия представляет собой биоинертную оксидную матрицу, обеспечивающую необходимые прочностные характеристики изделия, внутри которой равномерно распределяются кальций-фосфатные соединения, придающие материалу необходимые биосовместимые свойства.
The experimental data on the structure and properties of oxide coatings with a content of calcium and phosphorus compounds on the titanium samples are presented. The effect of electrolyte composition and processing conditions on the structural-phase modification of the surface of titanium and its alloys are described. Modification surface layer is a biologically inert metal oxide matrix, which provides the necessary mechanical characteristics, in which the calcium phosphate compounds are uniformly distributed that gives the material the necessary biocompatible properties.


УДК 621.74.4+621.778.2
А.Г. Бакаев, А.И. Гордиенко, К.Б. Подболотов, А.А. Щавлев
МАТЕРИАЛЫ ПРЕСС-ФОРМ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРКОМПОЗИТНЫХ
ДЕТАЛЕЙ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В статье представлена разработка материалов пресс-форм на основе бетона, армированного углеродными и стеклянными волокнами для использования при изготовлении деталей беспилотных летательных аппаратов.
The paper discusses the development of concrete reinforced carbon and glass fibers for tooling used for manufacturing of unmanned aircraft vehicle parts.


УДК 661.66.665.1
И.А. Бубненков, Ю.И. Кошелев, А.А. Швецов, Н.Г. Бардин
ОСОБЕННОСТИ СИЛИЦИРОВАНИЯ ПЕКОВЫХ КОКСОВ
С РАЗЛИЧНОЙ БАЛЬНОСТЬЮ МИКРОСТРУКТУРЫ
АО «Научно-исследовательский институт материалов на основе графита»
ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет
имени Д.И. Менделеева» г. Москва, Россия
Рассмотрено влияние структурных параметров пековых коксов с различной бальностью микроструктуры, изменяющихся с увеличением температуры графитации, на их реакционную способность по отношению к расплаву кремния. Для обоих коксов определена температура графитации, при которой силицированный материал пропитывается полностью и имеет максимальное содержание карбида кремния.
The influence of the structural parameters of the current sea state cupcakes with different microstructures, changing with increasing graphitization temperature on their reactivity with respect to the silicon melt. For both cokes defined graphitization temperature at which the material is impregnated completely siliconized and has a maximum content of silicon carbide.


УДК 546.541.261
В.Ю. Баринов, С.Г. Вадченко, А.С. Щукин,
В.В. Просянюк, И.С. Суворов, С.В. Гильберт
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ
ГОРЕНИИ ТРЁХСЛОЙНЫХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМ
(Zr+CuO+LiF) – (LiF) – (Zr +BaCrO4+ LiF)
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения
Российской академии наук, г. Черноголовка, Россия
АО «ФНПЦ «Научно-исследовательский институт прикладной химии»
г. Сергиев Посад, Россия
В работе проведено экспериментальное исследование электрических явлений, возникающих в процессе горения тонких трёхслойных систем (Zr+CuO+LiF) – (LiF) – (Zr +BaCrO4+ LiF),представляющих собой высокотемпературные гальванические элементы (ВГЭ). Установлено, что в процессе горения батареи из трёх последовательно соединённых ВГЭ происходит генерирование электрического сигнала амплитудой 4,5 В. Показано, что скорость горения трёхслойной системы составляет 26 мм/с. Определены нагрузочные характеристики ВГЭ. Установлено, что с увеличением нагрузки происходит увеличение ширины полуимпульса и напряжения.
This paper deals with the experimental study of electrical phenomena in the process of combustion of multilayer energetic condensed systems type (Zr + CuO + LiF) – (LiF) – (Zr + BaCrO4 + LiF). It is established that, an electric signal with amplitude of 4.5 V is generated during combustion. It is found that the combustion rate of the multilayer system is approximately 6 mm / sec. Determined loading characteristics of the multilayer sample. It was found that with increasing of loading increasing in the width and voltage half of the impulse takes place.


УДК 621.771
К.Е. Белявин, А.Н. Белый, И.И. Таран
ПОЛУЧЕНИЕ АНТИФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
С ПРОПИТКОЙ ФТОРОПЛАСТОМ
Белорусский национальный технический университет
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Изучен процесс получения двухслойного композиционного материала Ст3 — антифрикционный слой из порошковой бронзы БрОФ 10-1 методом прокатки. Установлены режимы прокатки двухслойного материала. С помощью микроструктурного анализа установлено влияние силовых параметров на структуру и качество соединения антифрикционного слоя со стальной основой.
The process of getting double-layer composite material Steel 3 — antifriction layer from powder bronze BrOF 10-1 by rolling is studied. The rolling schedule of double-layer material are specified. With the help of microstructural analysis, the influence of rolling power parameters on the structure and quality of steel-based antifriction layer engagement is defined.


УДК 669.58
В.М. Константинов, И.А. Булойчик
ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФУЗИОННОГО ЦИНКОВАНИЯ
ДЛЯ СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
Белорусский национальный технический университет, г. Минск, Беларусь
В статье обоснована возможность и целесообразность использования процессов термодиффузионного цинкования для антикоррозионной защиты элементов металлоконструкций Показано, что с применением данного способа цинкования возможна обработка широкой номенклатуры изделий. Особенностью процесса диффузионного цинкования является обеспечение диффузионного взаимодействия с насыщаемой основой изделия, в результате чего на поверхности защищаемой детали формируется интерметаллидный диффузионный слой, эксплуатационные свойства которого существенно превосходят традиционные покрытия на основе цинка.
The article reveals the possibility of applying thermo-diffusion methods for obtaining Zn anticorrosive diffusion layers on metal elements. It is shown that using this method it is possible to obtain Zn anticorrosive diffusion layers on metal article of any type and configuration. The peculiarity of the method is in the diffusion counteraction between the saturating mixture and the substrate. The result is the formation of intermetallic diffusion layer with significantly improved characteristics comparing to the coatings are obtained using traditional methods.


УДК 539.3
В.Г. Кононенко, В.В. Богданов, М.А. Волосюк, А.В. Волосюк
ИФФУЗИОННАЯ ГОМОГЕНИЗАЦИЯ 50% СМЕСИ ПОРОШКОВ
МОНОКРИСТАЛЛОВ KBr–KCl
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, г. Харьков, Украина
Исследована кинетика процесса диффузионной гомогенизации 50%-ной смеси порошков монокристаллов KBr и KCl при температурах 450, 500 и 550 °С и давлениях в диапазоне (1–6000) атм. Установлена зависимость коэффициентов диффузии от давления при указанных условиях, которая указывает на то, что наблюдаемое уменьшение коэффициентов диффузии с ростом давления обусловлено уменьшением под давлением равновесной концентрации вакансий.
The kinetics of diffusion homogenization process of 50% powder mixtures of KBr and KCl single crystals at pressure in the range from 1 to 6000 atm and at temperatures 450, 500, and 550 °C were investigated. The obtained diffusion coefficients versus pressure dependencies under the above-mentioned conditions indicates the observed diffusion coefficient decrease with increasing pressure being caused by decreasing equilibrium vacancies concentration under pressure.


УДК 621.373.826.004.14
В.К. Гончаров, К.В. Козадаев, Е.П. Микитчук
РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ АТМОСФЕРНОГО
ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ КОЛЛОИДОВ
БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
НИИПФП им. А.Н. Севченко БГУ г. Минск, Беларусь
Разработана экспериментальная установка для формирования ультрадисперсной фазы металлов в жидких средах внедрения (в частности дистиллированной воде). Для получения наночастиц благородных металлов (Ag, Au, Pt) применяется метод атмосферного лазерного осаждения.
Experimental arrangement for the formation of an ultra-dispersed metal phase in liquid solutions (specifically in water) have been developed. A method for atmosphere laser deposition of metals is proposed for production of nanoparticles of Ag, Au and Pt.


УДК 621
С.С. Грабчиков
ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ
ЭКРАНОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ И
НАУЧНОЙ АППАРАТУРЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШИРОКОГО
СПЕКТРА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» г. Минск, Беларусь
В работе рассмотрены вопросы защиты радиоэлектронной и научной аппаратуры широкого спектра назначения от воздействий постоянных магнитных полей, регулярных и импульсных электромагнитных полей. В качестве эффективного средства защиты предложены многослойные пленочные экраны, состоящие из слоев с высокой магнитной проницаемостью и слоев с высокой электрической проводимостью. Представлены возможности и достоинства технологического процесса формирования многослойных пленочных экранов системы пермаллой/медь, результаты исследования их эффективности электромагнитного экранирования в зависимости от внутреннего строения, параметров электромагнитного излучения, а также описан ряд примеров практического применения.
The article deals with aspects electronic and scientific equipment protection from influence of the permanent magnetic fields, regular and pulsed electromagnetic fields. As an effective protection we proposed multilayer film shields consisting of layers with high permeability and layers with high electrical conductivity. We describe the opportunities and advantages of the technological process of formation of multilayer film shields based on permalloy/copper system. It has been demonstrated the results of the studies of the electromagnetic shielding effectiveness depending on the shields internal structure and electromagnetic radiation parameters. It has been discussed prospects of practical applications.


УДК 621.758:537.622
Ю.Н. Драгошанский, В.И. Пудов
ФОРМИРОВАНИЕ УПОРЯДОЧЕННЫХ ДЕФЕКТОВ
И УЛУЧШЕНИЕ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
МАГНИТОМЯГКИХ СПЛАВОВ С РАЗЛИЧНОЙ
СТЕПЕНЬЮ СОВЕРШЕНСТВА ТЕКСТУРЫ
Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН г. Екатеринбург, Россия
Исследовано влияние степени совершенства ребровой кристаллографической текстуры (110)[001] на эффект снижения магнитных потерь при локальной лазерной обработке и скрайбировании лент электротехнической анизотропной стали на основе сплава Fe-3%Si. Показано, что в случае оптимальной текстуры стали (марка 3409) после указанных обработок снижение полных магнитных потерь составляет 18 и 8,5% соответственно, а в монокристаллах стали при скрайбировании и растяжении — до 32–37%.
The influence of the degree of perfection rib crystallographic texture (110) [001] on the effect of reducing the magnetic losses at the local laser and scribing process of tapes electrical anisotropic steel on based Fe-3% Si alloy have been studied. It is shown that in the case of the optimum texture of steel (grade 3409) after these treatments decrease in total magnetic losses of 18 and 8,5%, respectively, and for a single crystals when scribing and tension — up to 32–37%.


УДК 669:[539.4+539.5]
А.И. Гордиенко, В.В. Ивашко, С.Р. Ларичков, В.И. Копылов
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ РОТАЦИОННОЙ
КОВКИ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ
И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Ti-Pd СПЛАВА
Физико-технический институт НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Научно-исследовательский физико-технический институт ННГУ, г. Нижний Новгород,
Россия
В работе описаны результаты экспериментальных исследований структуры и механических свойств ультрамелкозернистого титанового сплава Ti-0,16Pd. Показано, что использование интенсивного пластического деформирования методом ротационной ковки приводит к существенному повышению показателей прочности при хороших показателях пластичности, что позволяет рекомендовать его в качестве материала для имплантатов в медицине.
The paper describes the results of experimental study of structure and mechanical properties of ultra-fine-grained titanium alloy Ti-0.16Pd. It is shown that intensive plastic deformation by rotational forging brings about substantial increase in strength properties combined with good plasticity. The obtained material can be recommended for producing medical implants.


УДК 669.15
В.В. Ивашко, С.В. Авдеев
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ТРУБ,
ИЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗ СТАЛИ 30ХМА
Физико-технический институт НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь
ОАО «БМЗ» — управляющая компания холдинга БМК» г. Жлобин, Беларусь
Изучено влияние режимов термической обработки на структуру и механические свойства горячекатаных труб, изготовленных из стали 30ХМА. Базируясь на полученных экспериментальных данных, освоены режимы термической обработки в промышленных закалочной и отпускной печах с шагающим подом.
An influence of heat treatment on structure and mechanical properties of hot-rolled tubes made of 30XMA steel has been studied. Based on the obtained experimental data, the modes of heat treatment in industrial quenching and tempering furnaces with walking beam have been practiced.


УДК 621.791
А.С. Калиниченко, В.В. Мешкова
СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ
САМОФЛЮСУЮЩИХСЯ НИКЕЛЬХРОМОВЫХ ПОРОШКОВ,
УПРОЧНЕННЫХ ОКСИДОМ АЛЮМИНИЯ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Исследованы структурно-фазовые особенности покрытий, полученных на стали плазменным напылением смеси порошков самофлюсующегося сплава на никельхромовой основе с различным процентным соотношением оксидной керамикой. Установлено, что для всех условий формирования покрытий частицы Al2O3 достаточно равномерно распределены по объему покрытия. Независимо от содержания оксидной керамики наблюдаются следующие фазы: никелевая матрица, интерметаллидные соединения Cr7Ni3 и (Fe, Ni), бориды никеля NiB, Ni2B, Ni3B, силицид никеля Ni3Si, бориды хрома CrB, Cr2B, карбиды хрома Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6.
The structural and phase characteristics of the coatings obtained on steel by plasma spraying of a mixture of self-fluxing nickel-chromium alloy powders with different percentages of oxide ceramics have been investigated. It was found that for all conditions of coatings formation Al2O3 particles are evenly distributed within the volume of the coating. Regardless of the oxide ceramics content the following phases are observed: nickel matrix, intermetallic compounds Cr7Ni3 and (Fe, Ni), nickel borides NiB, Ni2B, Ni3B, nickel silicides Ni3Si, chromium borides CrB, Cr2B, chromium carbides Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6.


УДК 669.2.017:620.18
Ю.И. Кривонос, А.В. Кебец, Т.Ю. Бучик, С.Н. Паранин, С.В. Заяц
ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОМАТРИЧНОГО НАНОСТРУКТУРНОГО МАТЕРИАЛА
ИЗ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОРОШКА Al-Al2O3
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Институт электрофизики УрО РАНг. Екатеринбур г, Россия
Исследован процесс получения металломатричного композита на основе алюминия путем варьирования процентного состава в порошке оксида алюминия и механического сплавления шихты перед магнитоимпульсным прессованием и электроимпульсным спеканием.
A process of an aluminium-base metal-matrix composite manufacture using variation of aluminium oxide percentage composition in the powder and mechanical alloying of the furnace-charge before magnetic pulse pressing and electric pulse sinterin.


УДК 538.951-405
И.М. Климович, Ф.Ф. Комаров, В.А. Зайков, А.К. Кулешов
ВЛИЯНИЕ ПОТЕНЦИАЛА СМЕЩЕНИЯ НА СТРУКТУРУ
И ТВЕРДОСТЬ ПОКРЫТИЙ Ti-Al-N
Белорусский государственный университет г. Минск, Беларусь
В работе исследовано влияние отрицательного потенциала смещения на подложке на структурные свойства и твердость покрытий Ti-Al-N, формируемых методом реактивного магнетронного распыления. Состав и структура полученных покрытий определялись методами растровой электронной микроскопии (РЭМ), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и рентгеноструктурного анализа (РСА). Твердость Ti-Al-N покрытий измерялась методом микроиндентации. Установлено, что увеличение отрицательного потенциала смещения от 110 до 200 В приводит к изменению преимущественной ориентации покрытий с (111) на (200) и увеличению твердости.
The influence of substrate bias voltage on structure and hardness of Ti-Al-N coatings prepared by reactive magnetron sputtering was investigated. Composition and structure of the films was determined by scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-Ray spectroscopy and X-Ray diffraction technique. Hardness of Ti-Al-N coatings was measured by microindentation testing. The changing of films crystallographic orientaition from (111) to (200) and hardness enhancing were observed with increasing substrate bias voltage from –110 to –200 V.


УДК 669.296:621.789:621.785.7
П.А. Витязь, В.А. Кукареко, А.Г. Кононов, Л.С. Цыбульская, С.С. Перевозников
СТРУКТУРА И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Co-P ПОКРЫТИЙ
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси
НИИ физико-химических проблем БГУг. Минск, Беларусь
Исследовано структурное состояние Co-P покрытий, а также изучено влияние структуры на дюрометрические и триботехнические характеристики покрытий. Показано, что в зависимости от содержания фосфора электроосажденные покрытия имеют кристаллическую (<8 ат. %), аморфно-кристаллическую (8 ат. %), либо аморфную структуру (>10 ат. %). Отжиг покрытий приводит к выделению в них частиц фосфидов Co2P. В результате отжига покрытий с высоким содержанием фосфора регистрируется образование фазы β-Со. Установлено, что наиболее высокими механическими свойствами обладают кристаллические Co-Р покрытия с содержанием фосфора 3 ат. % и аморфные покрытия с содержанием фосфора 20 ат. %. Сделано заключение, что износостойкость аморфных покрытий Co-Р определяется деформационно-термической стабильностью их аморфной структуры. Показано, что кристаллизация аморфных покрытий в процессе отжига обеспечивает существенное повышение их микротвердости и износостойкости.
The structure, microhardness and tribological behavior of Co-P electrodeposited coatings has been studied. The formation of crystalline coatings (<8 at.% P), mixed amorphous and crystalline (8 at. % P) and amorphous coatings (>10 at.% P) has been observed. It was established that the annealing of Co-P coatings leads to formation of Co2P precipitates. As a result of annealing of amorphous Co-P coatings the formation of β-Со phase has been observed. It was shown that the rystalline coatings having 3 at.% P and amorphous coatings with 20 at.%P have the highest wear resistance. It was concluded that the wear resistance of amorphous Co-P coatings is determined by deformation and thermal stability of their amorphous structure. Crystallization of amorphous phase during annealing leads to sufficient improvement of the wear resistance of Co-P coatings.


УДК 621.762:71
С.В. Константинов, Ф.Ф. Комаров, В.Е. Стрельницкий, В.В. Пилько
ТРИБОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ TiCrN
Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем им.
А.Н. Севченко» БГУ, г. Минск, Беларусь
Национальный научный центр Харьковский физико-технический институт, Украина
Впервые проведено исследование радиационной стойкости наноструктурированных покрытий TixCr1–xN 0,8≤x≤0,58 при облучении ионами He+ с энергией 500 кэВ в диапазоне флюенсов 5·1016 ион/см2 — 3·1017 ион/см2. Установлено, что покрытия TixCr1–xN 0,8≤x≤0,58 выдерживают облучение без существенных изменений структуры до флюенса 3·1017 ион/см2, при котором происходит частичный флекинг (отшелушивание) покрытий до глубины среднего проективный пробега ионов гелия. Обнаружено уменьшение среднего размера кристаллитов покрытий и уменьшение периода кристаллической решетки покрытий после облучения. Установлено уменьшение микротвердости покрытий TixCr1–xN всех составов после облучения.
The radiation tolerance of the nanostructured TixCr1–xN 0,8≤x≤0,58 coatings under He+ ions irradiation with an energy of 500 keV, fluences in the range of 5·1016 ions/cm2 — 3·1017 ions/cm2 was studied for the first time. It was found that the TixCr1–xN 0,8≤x≤0,58 coatings withstand irradiation without significant changes in the structure to a fluence of 3·1017 ions/cm2, when a partial coating flacking (exfoliation) to a depth of the projected range of helium ions takes place. A decrease in the average size of crystallites of coatings and the crystal lattice period reduction after radiation exposure were detected. The microhardness decrease for the TixCr1–xN coatings of all compositions after irradiation was found.


УДК 621.793:677.017:677.077
В.Н. Кохнюк,1А.Г. Дениженко, А.Р. Семёнов, Е.В. Мочайло
ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИСТАТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ФИЛЬТРОВ
С МЕДНЫМ ПОКРЫТИЕМ
Физико-технический институт НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь
Витебский государственный технологический университет, г. Витебск, Беларусь
Приведены результаты исследований напряжённости электростатического поля и удельного поверхностного электрического сопротивления текстильных материалов из различных материалов с медным покрытием.
The results of the research of electrostatic field intensity and specific surface electrical resistance of different textiles with a copper coating are given.


УДК 621.793:677.017:677.077
В.Н. Кохнюк, А.Г. Дениженко, Е.В. Мочайло, И.П. Смягликов
ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИЦИДНЫХ СВОЙСТВ
ТЕКСТИЛЬНЫХ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
С НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫМ МЕДНЫМ ПОКРЫТИЕМ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Представлены результаты исследований влияния наноструктурированных медных покрытий на бактерицидные свойства текстильных материалов из полиэфирных, полиамидных и вискозных нитей различной линейной плотности.
The research results of the effect of nanostructured copper coatings on the antibacterial properties of textile materials made of polyester, polyamide and viscose filaments of different linear density are presented.


УДК 539.612:620.22:546.28
Е.Ф. Кудина
ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ
ГИБРИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Институт механики металлополимерных систем им. В.А.Белого
НАН Беларуси г. Гомель, Беларусь
Получены высокодисперсные гибридные материалы из функционализированных олигомером эпоксидиановой смолы водных растворов силиката натрия. Показано влияние состава композиции и технологии получения (вид термической обработки, время микроволнового нагрева, время экспозиции смеси на воздухе до электромагнитного воздействия) на структуру и свойства формируемых материалов.
Highly dispersed hybrid products have been obtained from sodium silicate aqua solutions functionalized by epoxydiene resin. The effect of the composition (oligomer concentration, composition of coagulating additive) and production technology (thermal treatment type, time of microwave heating, time of exposition in air before electromagnetic effect) on the structure and properties of the formed materials is described.


УДК 621.891.923
А.М. Кузей, В.Е. Бабич
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА МОРФОЛОГИЮ
И СТРОЕНИЕ НАРУШЕННОГО СЛОЯ АЛМАЗА
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Методами сканирующей электронной микроскопии изучено строение нарушенного слоя на поверхности алмаза при его обработке резцом и абразивным инструментом. Нарушенный слой представляет собой в различной степени дефектные элементы структуры кристалла — блоки мозаики. В его структуре можно выделить два подслоя, морфологически связанные между собой сетью микротрещин и субблоками.
Structure of a damaged layer on a diamond surface under its processing by cutter and abrasive tool is investigated using the SEM method. A damaged layer represents itself the defect to different extents elements of a crystal structure, namely, mosaic blocks. It is possible to distinguish two sub-layers in the structure of the former, they are morphologically linked with one another by a network of micro-cracks and sub-blocks.


УДК 621.785.78:620.178
В.А. Кукарекоч
ВЛИЯНИЕ УПРУГИХ МЕЖФАЗОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ
НА АБРАЗИВНУЮ СТОЙКОСТЬ ДИСПЕРСИОННО-ТВЕРДЕЮЩИХ СПЛАВОВ
НА НИКЕЛЬ-ХРОМОВОЙ И МЕДНО-БЕРИЛЛИЕВОЙ ОСНОВАХ
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Исследовано влияние упругих межфазовых деформаций на стойкость к абразивному изнашиванию типичных дисперсионно-твердеющих сплавов на Ni-Cr и Cu-Be основах. Показано, что выделение при старении сплавов упрочняющих частиц, характеризующихся отрицательной величиной фактора несоответствия удельных атомных объемов матричной и выделившейся фаз (Dv/v<0), приводит к возрастанию интенсивности изнашивания сплавов. Установлено, что на стадиях релаксации упругих межфазовых деформаций медно-бериллиевого сплава регистрируется увеличение его сопротивления абразивному изнашиванию. Сделано заключение, что использование в узлах трения, работающих в условиях абразивного изнашивания, дисперсионно-твердеющих сплавов с отрицательной величиной фактора Dv/v нецелесообразно вследствие пониженной износостойкости таких сплавов.
The effect of interphase strain on abrasive wear resistance of typical precipitation hardening Ni-Cr and Cu-Be alloys has been studied. It is shown that precipitation of particles with negative value of misfit factor between crystal lattices of parent and product phases (Δv/v<0) results in an increase of abrasive wear. It was established that interphase strain relaxation leads to improvement of wear resistance of Cu-Be alloy. It was concluded that the application of the precipitation hardening alloys with negative misfit factor between crystal lattices of parent and product phases (Δv/v<0) as the materials for friction pairs are not efficient due to their poor wear resistance.


УДК 536.46+534.29
В.В. Клубович, М.М. Кулак, Б.Б. Хина
УЛЬТРАЗВУК В ПРОЦЕССАХ СВС
Институт технической акустики НАН Беларуси г. Витебск, Беларусь
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрено влияние ультразвуковых колебаний (УЗК) на структурообразование тугоплавких соединений титана при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС), скорость и максимальную температуру горения, фазовый состав и параметры кристаллических решеток полученных фаз в системах Ti-C-Ni-Mo и Ti-B. Показано, что воздействие УЗК на СВС-процесс является эффективным физическим методом целенаправленного управления фазовым составом и структурой продуктов синтеза.
The effect of ultrasound oscillations (USO) on the structure formation of titanium-base refractory compounds during self-propagating high-temperature synthesis (SHS), velocity and maximal temperature of the combustion wave, phase composition and lattice periods of the synthesized phases in systems Ti-C-Ni-Mo and Ti-B is studied. It is demonstrated that applying USO to SHS process is an efficient means for controlling the phase composition and structure of the synthesis products.


УДК 621.791.92:621.81
В.Я. Лебедев, В. Г. Кудрицкий
МОРФОЛОГИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПОРОШКОВ ДЛЯ
МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
ИММС НАН Беларуси г. Гомель, Беларусь
Выполнены исследования морфологии поверхностей порошковых материалов для магнитно-абразивной обработки. Показано влияния состава и морфологии порошков на производительность обработки различных материалов.
The studies of the morphology of the powder surfaces of materials for magnetic-abrasive processing. Displaying influence the composition and morphology of powders, the performance processing of different materials .


УДК 544.72: 544.77:546.562
Д.О. Лемешев, В.А. Колесников, Е.В. Журба, М.О. Сенина, О.В. Яровая
ДИСКОВЫЕ МЕМБРАННЫЕ КОНТАКТОРЫ
С КАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНЫМ СЛОЕМ НА ОСНОВЕ ОКСИДА КОБАЛЬТА
«Российский химико-технологический университет им.Д.И. Менделеева» г. Москва, Россия
Получены плоские мембранные контакторы, представляющие собой керамические дисковые микрофильтрационные мембраны с нанесенным слоем оксида кобальта (II, III). Определены такие характеристики как толщина слоя, распределение пор по размеру, проведена оценка удельной поверхности подложки и нанесенного слоя Со3О4. Показано, что полученные мембранные контакторы пригодны для проведения жидкофазного каталитического окисления фенола в мягких условиях.
We get a flat membrane contactor, which are disk ceramic microfiltration membrane coated with a layer of cobalt oxide (II, III). Defined by such features as thickness, pore size distribution, the estimation of the specific surface of the substrate and the applied layer of Co3O4. It is shown that the membrane contactors are suitable for liquid-phase catalytic oxidation of phenol under mild conditions.


УДК 621.791.72
Н.И. Луцко, А.С. Лапковский
ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ ДВУХСЛОЙНОГО
ПОКРЫТИЯ ИЗ БРОНЗЫ В ПРОЦЕССЕ ЕГО НАНЕСЕНИЯ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Исследовалось получение покрытий из бронзы методом лазерной наплавки. Показаны преимущества лазерной наплавки по сравнению с другими технологиями наплавки. Установлена закономерность изменения микротвердости покрытия в процессе его формирования.
Application of coatings from powder bronze by laser cladding were investigated. Advantages of laser cladding were exhibited in comparison with other cladding technologies. Coatings microhardness adjustment behavior were determined during coating formation proceeding.


УДК 621.763
Д.В. Минько, К.А. Павлов, А.С. Логвиненко
ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ: ПРОБЛЕМЫ
КАЧЕСТВА ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» г. Москва, Россия
В работе проведен анализ перспективных методов получения современных композиционных материалов. На примере технологии SPS показаны такие преимущества электроимпульсных методов, как высокая производительность, относительная простота, универсальность, экологическая чистота. Проведен анализ показателей качества научных исследований и риски, возникающие при внедрении их результатов в производство. Предложена методология, основанная на комплексном оценивании и использовании менеджмента рисков, позволяющая объективно оценивать результаты прикладных исследований.
Perspective methods of obtaining of composite materials are analyzed in this thesis. There are 4 primary benefits shown on an example of SPS technology: the high performance, relative simplicity, universality, ecological purity. We analyzed the quality indicators of scientific research and risks of implementation their results in the production. Thus, we proposed the methodology, that‘s based on the complex evaluation and using risk-management. This methodology allows to objectively evaluating the results of applied research.


УДК 544.323.2:661.665.1:666.3
Н.А. Макаров, Д.О. Лемешев, Д.Ю. Жуков, И.М. Артемкина, О.И. Родимов
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАК СПОСОБ ВЫБОРА
МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК В ТЕХНОЛОГИИ СПЕКАНИЯ
КАРБИДОКРЕМНИЕВОЙ КЕРАМИКИ
«Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева» г. Москва, Россия
Выполнен расчет и проанализирована зависимость изменения энергии Гиббса реакций взаимодействия SiC с оксидами различной природы в температурном интервале от 273 до 2300 K с целью выбора спекающих добавок для получения конструкционной керамики на основе SiC. Результаты позволяют сделать вывод о том, что наилучшими модификаторами для карбида кремния являются оксиды с высоким химическим сродством элементов к кислороду. Исходя из полученных данных, для синтеза спекающих добавок в энергоэффективных технологиях карбидокремниевой керамики могут быть рекомендованы CaO, MgO, SrO, Al2O3, Y2O3, Sc2O3 и оксиды группы Ln2O3.
The present paper discusses chemical interaction of silcon carbide with different oxides based on Gibbs energy calculation in temperature interval from 273 to 2300 K in order to select oxide sintering aids for producing SiC-based structural ceramics. The results suggest that the best additives for SiC would be oxides with strong propensity for binding to oxygen. Therefore, candidate oxides for sintering aids synthesis in the energy-efficient SiC-based ceramics production would be CaO, MgO, SrO, Al2O3, Y2O3, Sc2O3 as well as Ln2O3.


УДК 621.762
Д.В. Минько
ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ ПРЕССОВАНИЕ В ВАКУУМЕ
ПОРОШКОВЫХ СТЕКЛОКОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» г. Москва, Россия
Представлено исследование электроимпульсного прессования в вакууме стеклокомпозиционного материала из порошка стекла неорганического марки ДС10 с добавкой наноразмерного порошка люминофора YAG:Ce. Показано, что комбинированное импульсное воздействие нагрева электрическим током в вакууме и давления прессования в диапазоне 0,1–1 МПа позволяет получить структуру стеклокомпозиционного материала с равномерным распределением пор размером не более 100 нм. Установлено, что в процессе электроимпульсного прессования в вакууме химически активный порошок люминофора сохраняет свои первоначальные свойства.
Presented study of electro-pressing in a vacuum glass composite of inorganic glass powder brand DS10 with the addition nano-sized powder luminophore YAG:Ce. It is shown that the combined effect pulsed electric heating under vacuum and the pressing pressure in the range of 0.1–1 MPa glass composite structure allows to obtain a material with uniform pore size distribution of not more than 100 nm. It is found that in the process of electro-pressing under vacuum active powder luminophore maintains its original properties.


УДК 692.4
М.Г. Киселев, А.В. Дроздов, С.Г. Монич
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ
МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦОВ ИМПЛАНТАТОВ
НА ЕЕ СМАЧИВАЕМОСТЬ И УДЕЛЬНУЮ ЕМКОСТЬ
ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ПЛАЗМОЙ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Статья посвящена экспериментальной оценке влияния параметров шероховатости модифицированной поверхности образцов имплантатов на ее смачиваемость и удельную емкость при взаимодействии с плазмой крови человека. Изложены основные положения методики проведения исследований, включая описание схем, примененных в ходе выполнения экспериментов. Приведены экспериментальные данные, отражающие влияние параметров шероховатости модифицированной поверхности образцов имплантатов на ее смачива- емость и удельную емкость при взаимодействии с плазмой крови человека.
The article is devoted to the experimental evaluation of the effect of the modified surface roughness on the wettability of its implants designs and container in contact with human blood plasma. The main provisions of the research methodology, including the description of the schemes applied in the course of experiments. Experimental data showing the influence of the modified implant surface roughness of samples at its wettability and capacity with the interaction of human blood plasma.


УДК 539.216:546.824-31
А.Т. Волочко, В.А. Зеленин, Г.В. Марков, Е.О. Нарушко
ПОВЫШЕНИЕ ПРОЗРАЧНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ЭКРАНОВ В ОПТИЧЕСКОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Разработана конструкция многослойного покрытия на основе системы Cu-ZrO2, экранирующего электромагнитные излучения (ЭМИ) в радиочастотном диапазоне. Приведены результаты исследований влияния разбиения слоя меди на два и на четыре более тонких слоя на защитные свойства покрытий в диапазоне частот 8−12 ГГц и на прозрачность экранов. Показано, что эффективность экранирования ЭМИ с увеличением количества пар слоев Cu-ZrO2 значительно повышается, а их прозрачность остаётся достаточно высокой.
The article contains the development design of multilayer coatings based on Cu-ZrO2 system, which shields electromagnetic radiation in the radio frequency range. The research results of influence of the copper-containing layer partition onto two and four more thinner layers on protective properties of coatings in the frequency range of 8−12 GHz and on the optical transparency of the screens are shown. The conclusion is that the shielding effectiveness for electromagnetic radiation with increasing number of Cu-ZrO2 pairs of layers significantly increase, and their transparency remains rather high.


УДК 521.372.512.23
А.И. Драпеза, С.К. Лазарук, Н.В. Плешко, В.А. Лобан,
Г.А. Скороход, В.А. Сысов, Е.И. Гудкова, Т.И. Ореховская
ПОВЫШЕНИЕ ИНФОРМАТИВНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ
И ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПЛАНАРНО-ЕМКОСТНЫХ
ЧИП-ФОРМАТОВ ФАРАДЕЕВСКОГО И НЕФАРАДЕЕВСКОГО ТИПА
Белорусский государственный университет
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Белорусский государственный медицинский университет г. Минск, Беларусь
В данной работе предложен метод повышения информативности обнаружения и дифференциации вида микроорганизмов при использовании планарно-емкостных чип-форматов. Показаны существенные различия в зарядовых свойствах пленочных биоструктур, сформированных на планарно-емкостных чип-форматах нефарадеевского типа при температуре 37 °С и напряжении формирования U=0,5 мВ из суспензии микроорганизмов E.coli, S.aureus, P.aeruginosa и C.albicans, за вычетом заряда пленочных структур их фильтратов.
In this work a method for increasing the information content of the detection and differentiation of species of microorganisms using a planar capacitor chip formats was proposed. Showing significant differences in the charge properties of biological structures of film formed on the planar capacitive non-faradaic type chip formats at 37 °C and a voltage of the U = 0,5 mV from a suspension of microorganisms E.coli, S.aureus, P.aeruginosa and C.albicans, minus charge film structures of their filtrates.


УДК 537.876.23+543.42:621.373
Л.С. Хорошко, Т.И. Ореховская, М.В. Меледина, Н.В. Гапоненко,2Т.Ф. Райчёнок, Х.К.
Вильегас Брито, Е.Б. Чубенко, А.В. Кривошеев,К.С. Сукалин
ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ ЛАНТАНОИДАМИ
ИТТРИЙ-АЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ПОДЛОЖКАХ
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Приведены результаты анализа люминесценции и технология формирования легированных лантаноидами иттрий-алюминиевых композитов золь-гель методом на различных подложках, включая кварцевое стекло, пористые анодные пленки и текстурированную алюминиевую фольгу. Предложена технология формирования люминесцентных композитов из суспензии золя и порошка люминофора. Обсуждаются перспективы применения таких структур в оптоэлектронике, конверсии и детектировании излучений.
The results of the luminescence and fabrication of the lanthanides doped yttrium-aluminum composites on the various substrates including quartz glass, porous anodic films and structured aluminum foil are presented. The technology of synthesis of luminescent composites from the suspension of sol and luminophore powder are proposed. The perspective of application of these structures in optoelectronics, radiation conversion and detection are discussed.


УДК 620.178.3
И.Н. Степанкин, Е.П. Поздняков, Романенко Д. Н.
К ВОПРОСУ КОНТАКТНОГО ИЗНАШИВАНИЯ
КАРБОНИТРИДНЫХ И КАРБИДНЫХ СЛОЕВ ЛЕГИРОВАННЫХ
КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ 35ХГСА И 40Х
Гомельский государственный технический университет
имени П.О. Сухого г. Гомель, Беларусь
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Юго-западный
государственный университет» г. Курск, Россия
В работе приведены результаты исследований стойкости к контактному изнашиванию диффузионно-упрочненных слоев конструкционных сталей 35ХГСА и 40Х при пульсирующем воздействии на поверхность материалов напряжения величиной 1300 МПа. Выявлен механизм разрушения указанных слоев. Определены зависимости, отражающие интенсивность контактного изнашивания. Обоснованы рекомендации применения сталей 35ХГСА и 40Х в качестве материала заменителя стали Х12М для изготовления мелкоразмерного инструмента для холодной объемной штамповки.
The results of studies of resistance to wear contact diffusion-hardened layers 35CrMnSiS4 structural steels and 40CrS5 of the cyclical impact on material surface stress value of 1300MPa. The mechanism of destruction of these layers identified. The dependence, reflecting the intensity of the contact wear. The recommendationsof application 35CrMnSiS4 steels and 40CrS5 as a substitute material for the manufacture of steel X165CrMoV12 small-sized tool for cold forming.


УДК 621. 758: 537.622
В.И. Пудов, Ю.Н. Драгошанский
ФОРМИРОВАНИЕ ДВУХОСНОЙ МАГНИТНОЙ
АНИЗОТРОПИИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ МАГНИТНЫХ
ПОТЕРЬ В МАГНИТОПРОВОДАХ
Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН г. Екатеринбург, Россия
Разработана методика формирования двухосной магнитной анизотропии элементов шихтованных магнитопроводов из электротехнической стали. Применение эффективного комплекса воздействий на основе локальной лазерной и термомагнитной обработок, обеспечило значительное снижение магнитных потерь в трансформаторном магнитопроводе на 9–14%.
A method of formation of the two-axis magnetic anisotropic of core elements from electrical steel was work out. Use of an effective complex on the basis of the local laser treatment of magnetic elements, provided a significant reduction of the magnetic losses in the cores of the transformers (9–14%).


УДК 620.178.3
Ф.И. Пантелеенко, И.Н. Степанкин
К ВОПРОСУ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОГО
ИЗНАШИВАНИЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Гомельский государственный технический университет
имени П.О. Сухого г. Гомель, Беларусь
Обсуждены подходы к исследованию контактной усталости материалов. Предложена методика для построения кривых контактного износа. Спроектировано и изготовлено оборудование для проведения исследований. Показана эффективность результатов исследований для оценки эксплуатационных характеристик штамповых сталей.
Discussed approaches to the study of contact fatigue of materials. A method for constructing a contact wear curves. Designed and manufactured equipment for research. The effectiveness of the results of research to evaluate the performance of die steels.


УДК 621.795, 621.9.048.7
В.А. Филимонов, С.В. Якубовская, А.А. Корбит
КОМПОЗИЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ
ПОКРЫТИЯ НИКЕЛЬ-УГЛЕРОД-ВОЛЬФРАМ,
АДАПТИРОВАННЫЕ К ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
Физико-технический институт НАН Беларуси
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
В работе исследовано влияние режимов электрохимического формирования композиционных покрытий на основе гетерофазных систем никель-углерод-вольфрам из неводных электролитов на основе карбамида на состав покрытий, их микроструктуру и физико-механические характеристики. Метод позволяет формировать дисперсную армирующую фазу одновременно с матрицей. Присутствие ультрадисперсных и дисперсных частиц углерода в никель-вольфрамовой матрице обуславливает высокую термическую устойчивость покрытия при отжиге.
The impact of electrochemical formation modes of nickel-tungsten-carbon heterophase systems based composite coatings from carbamide based nonaqueous electrolytes on the coatings’ composition, microstructure and physicomechanical properties is investigated in the paper. The method enables to form the dispersed reinforcing phase at the same time as the matrix. The presence of ultradisperse and disperse carbon particles in a nickel-tungsten matrix causes high thermal resistance of the coating upon annealing.


УДК 538.911:531.2
Б.Б. Хина, Г.Г. Горанский
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ
В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ С ПОКРЫТИЕМ
ПРИ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ
Физико-технический институт НАН Беларуси
Научно-технологический парк «Политехник» г. Минск, Беларусь
С использование теории упругости построена математическая модель напряженно-деформированного состояния в системе «вал — покрытие» при протекании фазовых переходов в материалах вала и покрытия, сопровождающихся изменением удельного объема. Выполнены оценки внутренних напряжений в данной системе при фазовом переходе в покрытии. Показано, что при аморфизации кристаллического покрытия в нем возникают сжимающие касательные напряжения, обеспечивающие повышение эксплуатационных свойств детали в условиях усталостных нагрузок. Полученные результаты могут быть использованы для выбора режима термического напыления покрытий из аморфизирующегося порошкового сплава.
With the use of the elasticity theory, a mathematical model is developed for stress-strain state in a system “shaft-coating” where phase transitions accompanied with volume changes can occur both in the core and in the coating. Internal stresses in this system are estimated when a phase transition occurs in the coating. It is demonstrated that amorphization of a crystalline coating brings about compressive tangential stress in the latter, which increases the service life of the article at fatigue. The obtained results can be used for choosing a regime of coating deposition by thermal spraying of amorphizing powder alloys.


УДК 661.66.665.1
И.А. Бубненков, Ю.И. Кошелев, А.А. Швецов, Н.Г. Бардин
ПОДБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ
ПУЛЬВЕРБАКЕЛИТА В СРЕДНЕЗЕРНИСТОЙ УГЛЕРОДНОЙ ОСНОВЕ,
ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ
АО «Научно-исследовательский институт материалов на основе графита»
Российский химико-технологический университет
имени Д.И. Менделеева г. Москва, Россия
Производство среднезернистого силицированного графита включает в себя ряд операций, одной из которых является смешивание углеродной шихты определенного гранулометрического состава со связующим веществом. В качестве связующего вещества обычно ис- пользуют различные эпоксидные, фенолформальдегидные смолы, а также каменноугольный пек [1]. Количество введенного связующего играет важную роль в формировании пористости углеродной основы и, соответственно, в степени ее пропитки расплавом кремния. Поэтому одной из наиболее важных технологических задач при изготовлении силицированного графита является подбор оптимального содержания связующего вещества в исходном пресс-порошке.
Production of medium siliconized graphite involves a number of operations, one of which is a batch mixing of carbon certain granulometric composition with a binder, which is usually used various epoxy, phenol-formaldehyde resins, and coal tar pitch [1]. The quantity of binder plays an important role in the formation and the porosity of the carbon substrate, respectively, in its degree of impregnation of the silicon melt. Therefore, one of the most important technological problems in the manufacture of siliconized graphite is a selection of the optimum binder content in the original press powder.


УДК 621.762: 631.31
В.Г. Щербаков
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ ИНДУКЦИОННОЙ
НАПЛАВКОЙ ДИФФУЗИОННО-ЛЕГИРОВАННЫМИ
СПЛАВАМИ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТХОДОВ
ПРОИЗВОДСТВА
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
В статье рассмотрены некоторые особенности формирования покрытий, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания, индукционной наплавкой токами высокой частоты диффузионно-легированными сплавами из металлических отходов производства. Описаны особенности формирования покрытий из сплавов на основе диффузионно-легированной чугунной дроби. Предложен вариант формирования износостойких покрытий, для работы в условиях интенсивного абразивного изнашивания, индукционным нагревом токами высокой частоты из металлических отходов производства, полученных комплексной обработкой, заключающейся в предварительном диффузионном легировании в подвижной порошковой среде и последующей кратковременной обработкой концентрированными источниками энергии.
The article reveals the peculiarities of wear resistant coatings formation based on diffusively-alloyed metal discard compounds obtained using induction hard-facing technologies. Some special characteristics of coating formation during the process of diffusively-alloyed iron shot fusing are also described in the article. Proposed a new method of wear resistant coatings formation made of metal discard using the technologies based on complex induction hard-facing process that includes a preliminary diffusive alloying in a fluidized saturating powder mixture and a further short time processing with concentrated energy sources.


УДК 544.323.2:661.665.1:666.3
Д.И. Вершинин, Н.А. Макаров
КЕРАМИКА В СИСТЕМЕ Li2O-ZnO-TiO2 С ДОБАВКОЙ
ЭВТЕКТИЧЕСКОГО СОСТАВА
Российский химико-технологический университет
имени Д.И. Менделеева г. Москва, Россия
В системе Li2O-ZnO-TiO2 с использованием добавки эвтектического состава Li2O-ZnO-B2O3 синтезирован материал, который впоследствии может быть использован для изготовления микроволновых приборов, таких, как фильтры, резонаторы и ряд иных электронных компонентов. Введение модификатора в количестве 3,0 мас. % позволяет уже при температуре 950 °С добиться относительной плотности 97 %. Разработанная керамика характеризуется диэлектрической проницаемостью 17,8 и фактором диэлектрической добротности 45000 ГГц. Впоследствии необходимо исследовать влияние добавки на кинетику спекания, фазовый состав, микроструктуру и диэлектрические свойства.
The system Li2O-ZnO-TiO2 using additives eutectic Li2O-ZnO-B2O3 synthesized material which can subsequently be used to make microwave devices such as filters, resonators and a number of other electronic components. It has been shown that the introduction of a modifier in an amount of 3.0 wt.% allows at a temperature of 950 °C to achieve a relative density of 97%. Designed ceramics characterized by a dielectric constant of 17.8 and a Q-factor of the dielectric 45,000 GHz. Subsequently, the effect of additives on the sintering kinetics, the phase composition, microstructure and dielectric properties should be investigated.

Том 2 – Технологии и оборудование механической
и физико-технической обработки материалов

УДК 621.98.044.7
А.В. Алифанов, А.М. Милюкова, А.И. Покровский,
Н.В. Бурносов, А.А. Лях, В.Н. Шишмолин, О.А. Толкачева
ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ НОЖЕЙ ДЛЯ РЕЗКИ
САХАРНОЙ СВЕКЛЫ МЕТОДАМИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрены условия работы импортных ножей для резки сахарной свеклы и возможность повышения их износостойкости. Показано, что, применяя различные высокоэнергетические методы упрочнения (магнитно-импульсная обработка, ионно-плазменное азотирование), можно увеличить работоспособность ножей, не изменяя их геометрические размеры и качество поверхности.
The article discusses the conditions of work of imported knives for cutting sugar beet and the possibility of increasing their service life and wear resistance. It is shown that, using various methods of hardening high-energy (magnetic-pulse processing, ion-plasma nitriding) can significantly increase their efficiency without changing the geometrical dimensions and the surface quality of the knife. This will reduce the volume of purchases of knives abroad for foreign currency.


УДК 621.7(075.8)
Л.Е. Афанасьева, И.А. Барабонова, Г.В. Раткевич, А.А. Румянцев
ЛАЗЕРНАЯ ПОРОШКОВАЯ НАПЛАВКА БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ
Тверской государственный технический университет г. Тверь, Россия
В настоящей работе изучены микроструктура и распределение микротвердости быстрорежущей стали марки Р6М5, полученной порошковой лазерной наплавкой на автоматизированном лазерном комплексе ЦЛТ-Ю-5 с многоканальным (48 лучей) СО2 лазером.
In the present work we studied the microstructure and microhardness distribution of high-speed R6M5 steel produced by laser powder cladding with multichannel (48 rays) automated CO2 laser complex CLT-Yu-5.


УДК 621.384.039.54
А.А. Бакиновский, А.А. Бурин
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ
УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПОСЛОЙНОЙ НАПЛАВКОЙ ЗАГОТОВОК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ
Физико-технический институт НАН Беларуси,г. Минск, Беларусь
Проведена модернизация установки электронно-лучевой сварки ЭЛА-15 для проведе- ния экспериментов по аддитивному получению образцов из проволоки. Исследован характер влияния параметров электронного луча на геометрическую форму получаемого изделия. Изготовлены опытные образцы из стали СВ-08Г2С в виде полых тел вращения цилиндрической и конической формы.
Modernization of installation ЭЛА-15 for electron beam welding was done to carry out experiments on the electron beam free form fabrication from wire. The character of the influence of the electron beam parameterson the geometric shape of samples receceived was studied. There was made the prototype from steel CB-08Г2С.


УДК 621.9.048.7
А.П. Ласковнев, А.В. Басалай, В.И. Шиманский, А.М. Кузьмицкий, А.Ю. Изобелло
ПОВЕРХНОСТНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ СПЛАВА
Ti-6Al-4V ЦИРКОНИЕМ КОМБИНИРОВАННЫМ
ВОЗДЕЙСТВИЕМ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОТОКОВ
Физико-технический институт НАН Беларуси
Белорусский государственный университет г. Минск, Беларусь
Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В работе представлены результаты исследования фазового и элементного состава, микротвердости, коэффициента трения и шероховатость поверхности образцов сплава Ti-6Al-4V с предварительно нанесенным покрытием циркония, подвергнутых воздействию компрессионных плазменных потоков (КПП). Показано, что легирование цирконием под действием КПП позволяет сформировать поверхностный слой, содержащий твердый раствор на основе высокотемпературной фазы титана β-Ti(Zr). Установлено, что комбинированное воздействие ионно-плазменных потоков приводит к снижению концентрации алюминия и ванадия в поверхностном слое, увеличению микротвердости и снижению коэффициента трения, а также увеличению шероховатости поверхности.
Investigation results of phase and elemental composition, microhardness, friction coefficient and surface roughness of Ti-6Al-4V alloy samples pre-coated by zirconium and subjected to compression plasma flows treatment have been presented in this work. Alloying with zirconium under the influence of compression plasma flows provide the formation of surface layer containing solid solution based on the high-temperature titanium phase β-Ti(Zr). It has been established that the combined effect of ion-plasma flows results aluminum and vanadium concentration decrease in the surface layer, leads to the growth of its microhardness and surface roughness, decrease of the friction coefficient.


УДК 621.793
М.А. Белоцерковский, А.П. Яловик
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИПЕРЗВУКОВОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ
ПРИ РЕМОНТЕ ШТОКОВ ГИДРОЦИЛИНДРОВ
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрены причины выхода из строя штоков гидроцилиндров строительно-монтажной техники. Определены режимы гиперзвуковой металлизации износостойких покрытий для восстановления штоков.
The causes of failure of the hydraulic cylinder rod for construction and assembly techniques have been considered. The modes of Hypersonic metallization wear-resistant coatings for stocks restoration were determined.


УДК 621.9.048
М.Г. Киселев, А.В. Дроздов, П.С. Богдан
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОТРЕЗНОГО ДИСКА С
МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПУТЕМ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ
ОБРАБОТКИ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Работа посвящена определению эксплуатационных показателей отрезного диска с модифицированной путем электроконтактной обработки рабочей поверхностью. Приведены основные сведения о методике проведения экспериментальных исследований и результаты проведенных экспериментов, отражающие влияние твердости материала образца на интенсивность его распиливания испытуемым диском, качество обработанной поверхности, а также на износостойкость рабочей поверхности инструмента. Представлены и проанализированы результаты экспериментальных исследований, отражающих влияние окружной скорости вращения диска при выполнении электроконтактной обработки его поверхности на интенсивность последующего распиливания им образца из текстолита.
The work is devoted to the definition of operational indicators of the cutting disc modified by treatment with electro-working surface. Provides basic information about how to conduct experimental studies and the results of the experiments, showing the effect of the hardness of the sample material on the intensity of its cutting test disc, the quality of the treated surface, as well as the durability of the working surface of the tool. Presented and analyzed the results of experimental studies, reflecting the impact of the district disk rotation speed when the electric-surface treatment on the intensity of the subsequent sawing them a sample of the PCB.


УДК 621.785
М.Н. Босяков, И.Л. Поболь, В.В. Былицкий, В.В. Рудый
ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ
ДЛЯ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ «БЕЛАЗ»
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
ОАО «БЕЛАЗ — управляющая компания холдинга
«БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ» г. Жодино, Беларусь
Работа посвящена анализу возможностей совершенствования технологии глубокой (до 5 мм) цементации колец подшипников автосамосвалов «БЕЛАЗ» путем применения тлеющего разряда в углеродсодержащей среде, позволяющего существенно сократить длительность процесса насыщения стали углеродом. Рассматриваются особенности созданного в ФТИ НАН Беларуси оборудования для реализации данного процесса.
The work is devoted to the analysis of improvement possibilities of technologies for deep carbonization (up to 5 mm) of BELAZ dump trucks bearing rings through the use of glow discharge in carbon-containing environment, allowing significant reduction of the saturation duration of steel with carbon. The peculiarities of the equipment, which was created in the PTI NAS of Belarus, for the implementation of this process are discussed.


УДК 621.793793.7:533.9
М.Н. Босяков, А.Н. Моисеенко
ВЫБОР РЕЖИМА УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ
НА УСТАНОВКАХ ИОННОГО АЗОТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ТИПА
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В работе представлен алгоритм выбора режима ионного азотирования изделий применительно к установкам промышленного типа в зависимости от степени загрузки камеры и марки обрабатываемой стали, рассмотрены основные управляющие параметры процесса.
The paper presents the algorithm of mode selection of ion nitriding with regard to industrial type ion nitriding equipment, depending on the degree of loading of the chamber and type of the processed steel, the basic control parameters of the process.


УДК 620.6
И.И. Вегера, Д.И. Булан, А.И. Тарарук
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО
НАГРЕВА ВНУТРЕННИХ ОТВЕРСТИЙ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрен процесс высокочастотного нагрева внутренних отверстий и произведено компьютерное моделирование процесса индукционного нагрева.
Considered the process of high-frequency heating Internal holes and produced a computer simulation of the process of induction heating.


УДК 620.9
А.И. Гордиенко, А.И. Михлюк, А.В. Зизико, А.В. Полысаев, В.Ч. Вишневский
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрены возможности локального упрочнения рабочих поверхностей деталей и компьютерного моделирования процесса индукционного нагрева.
The possibility of local hardening of the working surfaces are considered and computer simulation the process of induction heating.


УДК 621.914.02
А.А. Гришкевич, В.Н. Гаранин
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ УСТОЙЧИВУЮ РАБОТУ
ФРЕЗЕРНОГО ИНСТРУМЕНТА С АДАПТИВНЫМИ СВОЙСТВАМИ
Белорусский государственный технологический университет г. Минск, Беларусь
Представлена расчетная модель фрезерного инструмента с адаптивными свойствами с учетом изменения углов в пространстве. На основании ранее выполненных расчетов в плоскости, в работе предлагается использование углов Эйлера с центром координат сетки, находящемся на оси вращения инструмента. Предложенная модель позволяет определять реакцию связи корпуса инструмента с подвижным сектором и изучать особенности взаимодействия адаптивного инструмента с обрабатываемым древесным материалом.
The calculated model of milling tool with adaptive properties adjusting the angles in space is presented. On the basis of earlier settlements in the plane, the the Euler angles from the grid coordinates of the center, located on the axis of the instrument is offered. The proposed model allows to determine the reaction of the body due to the movable tool sector and study the characteristics of the adaptive interaction tool with the processed wood material.


УДК 621.373
О.Г. Девойно, В.В. Жарский, М.А. Кардаполова, Н.И. Луцко, А.П. Пилипчук, Д.А. Романов
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ
ПОВЕРХНОСТИ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО
ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ ИЗ СПЛАВА ПГ-СР3
Белорусский национальный технический университет
ООО «Рухсервомотор»
Военная академия Республики Беларусь г. Минск, Беларусь
Выполнен анализ процесса селективного лазерного спекания и определены параметры процесса формирования изделия из сплава ПГ-СР3. Установлена связь температурного градиента с кривизной траектории движения лазерного луча.
The assaying of process of selective laser sintering is made and parameters of process of shaping of an article from alloy ПГ-СР3 are defined. Connection of a temperature gradient is established with curvature of a trajectory of movement of a laser ray.


УДК 623.793
О.К. Яцкевич, О.Г. Девойно, М.А. Кардаполова
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ
ПОВЕДЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БОРОМ И МОЛИБДЕНОМ
ЧАСТИЦ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ В ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Показано влияние теплофизических свойств модифицированных композиционных частиц Al2O3- Mo, Al2O3- B, а также температурно-временных параметров поведения частиц в пламенной струе, полученных в результате математического моделирования, на прочность сцепления получаемых керамических покрытий.
In the paper there were carried out investigations of the influence of thermophysical properties of modified composites particles Al2O3-Mo, Al2O3 — Band flight particle characteristics in the plasma sprayprocess obtained by modellingon adhesion properties of alumina coatings.


УДК 621.785.5
А.Н. Дробов
НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ АЗОТИРОВАНИЯ
ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ МЕДИЦИНСКОГО
И АВИАЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрены некоторые проблемы азотирования титана и титановых сплавов медицинского и авиационного назначения.
Some problems of titanium and titanium alloys nitriding for medical and aviation applications are considered.


УДК 621.793.1
С.Д. Латушкина, А.Г. Жижченко, И.М. Романов,
О.И. Посылкина, В.М. Комаровская
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ НАНОСТРУКТУРНЫХ ПОКРЫТИЙ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Приведены результаты исследований механических свойств наноструктурных покрытий, осажденных из многокомпонентной сепарированной плазмы вакуумной дуги. Рассчи- таны основные характеристики, определяющие свойства материала покрытия: индекс пластичности, упругое восстановление и сопротивление пластической деформации.
The results of mechanical properties investigations of the nanostructural coatings deposited from the multicomponent separated vacuum arc plasma are given. The main characteristics determining the properties of the coating material namely plasticity index, elastic recovery and plastic deformation strength are calculated.


УДК 621.793.1
А. Г. Жижченко, В. Ю. Гладкий, О.И. Терещук
УПРАВЛЕНИЕ СЕПАРИРОВАННЫМ ПЛАЗМЕННЫМ
ПОТОКОМ ПРИ ВАКУУМНО-ДУГОВОМ ОСАЖДЕНИИ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрены вопросы образования макрочастиц в плазменных потоках при вакуумно-дуговом осаждении. Проведен анализ систем сепарации плазменного потока, предложена конструкция двухкатодного Y-образного источника фильтрованной плазмы для осаждения многокомпонентных покрытий. Изучено распределение электромагнитных полей в плазмоведущих каналах источника для оптимизации технологического процесса формирования покрытий с улучшенными эксплуатационными свойствами.
The problems of macroparticles generations in the plasma flows during vacuum-arc deposition are examined. The analysis of the plasma flow separation systems was carried out and construction of the two-cathode Y-shaped filtered plasma source for multicomponent coatings deposition was suggested. The electromagnetic field distribution in the plasma-guide for the technological process optimization to generate the coatings with improved operational properties was studied.


УДК 669.714
И.А. Иванов, Э.В. Ковалевич, А.Г. Слуцкий, В.А. Шейнерт, И.Л. Кулинич
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ
МЕТАЛЛ-КРЕМНИЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТОДОВ-МИШЕНЕЙ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
В статье анализируются различные технологические методы получения многокомпонентных катодов-мишеней для вакуумных источников плазмы. На основе термодинамических расчетов и экспериментальных исследований подтверждена возможность получения силицидов медь-кремний, медь-кремний-титан. Показано, что для получения составов титан-кремний требуется разработка дополнительных технологических мероприятий, обеспечивающих получение комплексного силицида.
In this paper the different technological methodes of obtaining of manycomponent cathodes for vacuum plasma sources are analyzed. The possibility of constraction of alloys copper siliside and cupper-siliside-titanium is confirmed by thermodynamic calculations and experimental investigations. It’s shawed that siliside-titanium alloy obtaining requires addition technological actions.


УДК 621.785.532:537.568
Ю.Ф. Иванов, Н.Н. Коваль, Ю.Х. Ахмадеев, И.В. Лопатин, Е.А. Петрикова,
А.Д. Тересов, О.С. Толкачев, А.Р. Шамиева, В.В. Шугуров
ЭЛЕКТРОННО-ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ МОДИФИКАЦИЯ
ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЯ. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА
Институт сильноточной электроники СО РАН г. Томск, Россия
Представлены результаты, полученные при исследовании фазового и элементного состава, дефектной субструктуры поверхности алюминия технической чистоты марки А7, подвергнутого комбинированной обработке, сочетающей нанесение покрытия, электронно-пучковое перемешивание системы пленка/подложка и азотирование в плазме газового разряда низкого давления. Выполнен анализ закономерностей, рассмотрены физические механизмы модификации структуры, выявлены оптимальные режимы воздействия, позволяющие кратно повышать микротвердость и износостойкость материала.
The results received at research of phase and element composition, a defective substructure of a surface of technically pure aluminum grade A7 subjected to a combined treatment that combines coating deposition, electron-beam mixing of the film / substrate system and nitriding in plasma of low pressure gas discharge. The analysis of regularities is made. Physical mechanisms of modification of structure are considered. The optimum modes of influence allowing a multiple increase the microhardness and wear resistance of material are revealed.


УДК 621.791.92: 621.9.048.7
А.А. Изюмов, А.Д. Губко, М.К. Степанкова
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА ТВЁРДОГО СПЛАВА ВК6 НА СТАЛЬ 40Х
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В работе исследована возможность получения твёрдосплавных покрытий из отходов производства методом электронно-лучевой наплавки.
The paper examines availability of producing the hard face coatings from industrial wastes by electron-beam cladding.


УДК 621.791
А. И. Комаров, А.С. Калиниченко, В.И. Комарова, В.В. Мешкова
ВЛИЯНИЕ ИСХОДНОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ СПЛАВА АД35
НА СТРУКТУРУ СФОРМИРОВАННЫХ НА НЕМ МДО-ПОКРЫТИЙ
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Исследована микротвердость и фазовый состав МДО-покрытий на алюминии АД35 в зависимости от предварительной механической обработки поверхности, а также в зави-симости от интервала, между предварительной обработкой и нанесением МДО-покрытия
This paper shows results of influence investigation of preliminary mechanical surface treatment and interval between pre-treatment and coating on micro hardness and phase composition for coating on substrate from aluminum alloy AD35.


УДК 621.793.1
А.Н. Карпович, А.В. Белый, А.А. Гришкевич, А.А. Колесникова
ИОННО-ЛУЧЕВОЕ АЗОТИРОВАНИЕ ВОЛЬФРАМСОДЕРЖАЩЕЙ
БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ: СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ
ПРЕВРАЩЕНИЯ И СВОЙСТВА
Физико-технический институт НАН Беларуси
Белорусский государственный технологический университет г. Минск, Беларусь
Исследованы структурно-фазовые превращения, коррозионные и триботехнические свойства поверхностных слоев вольфрамсодержащей быстрорежущей стали после ионно-лучевого азотирования. Установлены оптимальные режимы ионно-лучевого упрочнения.
The structural and phase transformations, tribological and corrosion properties of the surface layers of high-speed tungsten steel after ion-beam nitriding were investigated. The optimal ion-beam hardening conditions were determined.


УДК 674.055, 539.23, 621
А.К. Кулешов, В.В. Углов, В.М. Анищик, Д.П. Русальский
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОСВЯЗИ НАПРЯЖЕННОГО
СОСТОЯНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ПОКРЫТИЙ КАРБИДА НИОБИЯ И МЕДИ НА ТВЕРДОМ СПЛАВЕ
Белорусский государственный университет г. Минск, Беларусь
Ионно-плазменным методом были сформированы NbС-Cu покрытия, в которых от- носительное содержание ниобия было больше меди в 2,2; 4 и 8 раза. При относительном содержание меди в 8 раз меньше, чем ниобия в формируемом NbС-Cu покрытии уровень сжимающих напряжений в карбиде ниобия уменьшается в несколько раз. Это приводит к значительному увеличению адгезии покрытия к твердому сплаву, уменьшению коэффициента трения, при этом значение твердости уменьшается незначительно до 34 ГПа.
The NbC-Cu coatings containing niobium in more copper 2.2, 4 and 8 times on WC-Co hard alloy were formed by means of vacuum-arc deposition. At а relative copper content of less than 8 times niobium in NbC-Cu coating level of compressive stress in the niobium carbide decreases by several times. This resulted significant increase in adhesion of the coating to the solid alloy, reduce friction coefficient, while the hardness decreased slightly to 34 GPa.


УДК 537.523
А.Т. Волочко, Г.В. Марков, А.П. Ралько, П.Н. Мисуно, Ж.Е. Макарова
ПРОЦЕССЫ ИОНИЗАЦИИ В КАТОДНОМ
ПЯТНЕ ВАКУУМНОЙ ДУГИ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В данной статье авторами представлен анализ процессов ионизации в катодном пятне вакуумной дуги.
In this article the authors represent the analysis of ionization processes in cathode sport of vacuum arc.


УДК 620.9+621.785
И.И. Вегера, А.И. Михлюк, А.И. Маталыго, А.В. Полысаев
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИНДУКЦИОННОГО
НАГРЕВА ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ ПОД ОПЕРАЦИЮ РАСКАТКИ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрен процесс индукционного нагрева трубных деталей и компьютерного моделирования процесса индукционного нагрева.
Considered the induction heating pipe parts process and computer simulation the process of induction heating.


УДК 621.785
А.Н. Моисеенко
МАССОПЕРЕНОС В СИСТЕМЕ
«ИОНИЗИРОВАННАЯ СРЕДА – МЕТАЛЛ»
ПРИ ИОННОМ АЗОТИРОВАНИИ СТАЛЕЙ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В работе рассмотрена взаимосвязь плотности потока атомарного азота, образующегося на поверхности катода-детали вследствие диссоциативной рекомбинации и параметров формируемого азотированного слоя на примере азотирования различных марок сталей.
The paper discusses the relationship between the flow density of atomic nitrogen is formed on the surface of the cathode-workpiece, due to dissociative recombination and parameters of the formed nitrided layer, for example, nitriding of various steel.


УДК 621.9
Н.М. Расулов, У.М. Надиров
КАЧЕСТВО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ
В ФОРМИРОВАНИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
СВОЙСТВ ИЗДЕЛИЙ
Азербайджанский технический университет г. Баку, Азербайджан
Приводятся результаты исследований связей между производственными и эксплуатационными показателями качества изделий и влияния условий эксплуатации на эксплуатационные показатели качества. Представлены коэффициенты производственного качества для обобщенной оценки качества изготовления деталей. Для оценки качества изготовления партии изделий предложены критерии стабильности их надежности. Разработана методика увязки качества деталей, их ресурса работы с эксплуатационными показателями изделий.
The results of research links between the production and performance indicators of quality of products and the influence of operating conditions on the performance indicators. Presented production quality factors for generalized assessment of the quality of the manufacture of parts. To assess the Party workmanship product offered criteria for the stability of their reliability. Using the features and quality of the axis ratio of the production quality, the technique of link quality components, their working life with the performance characteristics of products.


УДК 621.791.75
D. Nmadu, A.A. Parshuto
TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF OXIDE FILMS
GROWN ON ALUMINIUM ALLOY AMg2 (5052)
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Mинск, Беларусь
An original technique of High Voltage Electrochemical Oxidation (HVEO) was used to produce a high wear resistance and excellent microhardness of oxide films on aluminum alloy AMg2 (equivalent of 5052 alloy). The process was carried out in sulphuric acid and tartaric acid as an electrolyte. A strong influence of the electrolyte temperature both on the hardness and tribological performance was revealed. The results were discussed in light of the rate of ionic current flow through the coating during anodic polarization measurements.
Для получения высокой износостойкости и микротвердости оксидных пленок на алюминиевом сплаве АМг2 (аналог сплава 5052) использована оригинальная методика высоковольтного электрохимического окисления. Процесс проводили в электролите, состоящем из серной и винной кислот. Выявлено существенное влияние температуры электролита на твердость и трибологические характеристики оксидных слоев. Результаты были обсуждены в свете скорости ионного тока через покрытие при анализе анодной поляризации.


УДК 621.791.75
D. Nmadu, A.A. Parshuto
EFFECT OF CURRENT DENSITY ON THE ANODIZING
OF ALUMINIUM ALLOY AD1 (A1050)
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Mинск, Беларусь
The characteristics of anodized oxidation film on aluminium alloys is highly influenced by its process parameter. Current density and electrolyte temperature is one of the most important factors to determine the characteristic of oxidation film on aluminium alloys. In this study, AD1 (analog of AA1050) aluminium alloy was anodized using high voltage electrochemical oxidation (HVEO); the anodizing process was carried out by changing current density and electrolyte temperature. SEM characterized the morphology of the coating layer. Microhardness Vickers tester measured the hardness of anodic film. As a result, increasing with anodic oxidation current density, the oxidation film was thicker and denser on the surface. The hardness increased with increase in current density.
Свойства покрытий, полученных анодным окислением сплавов алюминия, существенно зависят от параметров процесса. Плотность тока и температура электролита являются одними из наиболее важных факторов, определяющих свойства оксидных покрытий на алюминиевых сплавах. В этом исследовании алюминиевый сплав AД1 (аналог AA1050) подвергался анодированию с использованием высоковольтного электрохимического окисление. Процесс анодирования осуществлялся с изменением плотности тока и температуры электролита. СЭМ характеризует морфологию поверхности покрытия. Микротвердость анодного покрытия измеряли методом Виккерса. В результате при повышении плотности тока анодирования увеличивались толщина окисленного слоя, его плотность и твердость.


УДК 539.422.5
В.Е. Овчаренко, Ю.Ф. Иванов, К.В. Иванов, А.В. Белый,
А.А. Моховиков, Yu Baohai, А.Н. Карпович
ЭЛЕКТРОННО-ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ МОДИФИКАЦИЯ
И УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН г. Томск, Россия
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Институт сильноточной электроники СО РАН г. Томск, Россия
Физико-технический институт НАН Беларуи г. Минск, Беларусь
Институт исследований металлов АН КНР г. Шеньян, Китай
Целью настоящей работы являлось проведение сравнительного анализа характера структурно-фазовых состояний, формирующихся в поверхностном слое твердого сплава с высоким содержанием керамической компоненты, при импульсном облучении электронным пучком в плазмах инертных газов с различными значениями энергии ионизации и атомной массы и влияния формирующихся структурно-фазовых состояний на стойкость поверхностного слоя твердого сплава при резании металла.
The purpose of this paper is to carry out a comparative analysis of structure-phase states, formed in the surface layer of the cemented carbide with high concentration of a ceramic component, which is irradiated by high-intensive pulse electron beam provided that a plasma-forming gas has various ionization energies and atomic masses, and forming structure-phase states influence on the cemented carbide surface layer resistance when metal cutting.


УДК 542.4
В.И. Овчинников, А.Ф. Ильющенко, О.П. Реут
ВОЗМОЖНОСТЬ ПЕРЕХОДА ИЗ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ В АМОРФНОЕ ПРИ ОБРАБОТКЕ СТАЛЕЙ
ВЫСОКОСКОРОСТНЫМИ ПОТОКАМИ МИКРОЧАСТИЦ
«НИИ импульсных процессов с ОП» ГНУ ИПМ г. Минск, Беларусь
ИПК и ПК БНТУ г. Минск, Беларусь
В статье рассмотрены современные представления о механизме аморфизации материалов, обработанных высокоскоростными потоками частиц. Показано, что в области предельно высоких степеней пластической деформации и внедрения частиц в материал происходит процесс аморфизации структуры, приводящий в конечном итоге к образованию аморфной фазы. Динамическое легирование металлов и сплавов частицами способствует фазовому переходу кристаллического материала в аморфное состояние.
The article considers the modern understanding of the mechanism amorphization of materials treated with high-speed flows of particles. It is shown that in the field of extremely high degree of plastic deformation and the introduction of micro-particles in the material is the process of amorphization structure, leading eventuallyto the formation of the amorphous phase. Dynamic alloying of metals and alloys particles contributes to the phase transition of crystalline material in the amorphous state.


УДК 621. 791.72
И.Г. Олешук, А.Д. Губко, О.И. Назарова
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МИКРОДЮРОМЕТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
СОЕДИНЕНИЙ ИЗ СТАЛИ 40Х, ПОЛУЧЕННЫХ
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКОЙ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Разработана методика исследования сварных соединений, полученных электронно-лучевой сваркой (ЭЛС). Оптимизированы технологические параметры ЭЛС экспериментальных образцов из стали 40Х толщиной 30 мм. Изучено влияние режимов сварки (тока луча) на геометрию и микроструктуру сварных швов, а также распределение микротвердости в сварных соединениях.
The technique developed for the study of welded joints produced by electron beam welding. The process parameters of electron beam welding of experimental samples of 40X steel 30 mm thick were optimized. The effect of welding modes (beam current) on the geometry and microstructure of welded joints is investigated as well as the distribution of microhardness in the weld.


УДК 621.793.7+621.9.048.7: 53.043
А.И. Поболь, Г.Г. Горанский, В.И. Жорник
ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ
ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ САМОФЛЮСУЮЩЕГОСЯ
СПЛАВА НИКЕЛЯ И ОТХОДОВ ТВЕРДОГО СПЛАВА
ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОПЛАВЛЕНИЯ
Физико-технический институт НАН Беларуси
Белорусский национальный технический университет
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Исследована эволюция триботехнических свойств газотермических покрытий на основе самофлюсующегося сплава никеля и отходов твердого сплава, подвергнутых элек- тронно-лучевому оплавлению (ЭЛО). Показаны особенности структурообразования по- крытий при их формировании, а также их роль в механизме последующего износа.
The evolution of the tribological properties of thermal sprayed coatings based on self-fluxing nickel alloy and hard alloy wastes exposed to electron-beam remelting is investigated. The peculiarities of coatings structuresduring their formation, as well as their role in the mechanism of further wear is shown.

УДК 621.92
Н.М. Расулов, Е.Т. Шабиев
ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА ГЛУБИНУ РЕЗАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ ЗУБЬЕВ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС МЕТОДОМ КОПИРОВАНИЯ
Азербайджанский технический университет г. Баку, Азербайджан
При шлифовании зубьев зубчатых колес методом копирования глубина резания по профилю зуба получается неравномерной, что снижает эффективность процесса. Исследуется влияния технологических факторов на глубину резания при шлифовании зубьев методом копирования. Получена система уравнений для определения изменения глубины резания на любом участке профиля зуба, соответствующем эвольвентному углу; произведен их анализ; показано направления обеспечения относительно равномерного распределения глубины резания по профилю зуба.
When grinding the teeth of gear wheels by copying the depth of cut tooth profile is obtained uneven, which reduces the efficiency of the process. Examines the influence of technological factors on the depth of cut of the grinding teeth of the copying method. The resulting system of equations to determine the change of depth of cut on any portion of the tooth profile, involute corresponding corner.

УДК 533. 9. 082
И.А. Романчук, В.С. Голубев, В.Н. Алехнович
НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯД, ПОДДЕРЖИВАЕМЫЙ ВАКУУМНОЙ ДУГОЙ
С СЕПАРАЦИЕЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО ПОТОКА
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Исследуются пространственные распределения параметров плазмы несамостоятельного разряда, поддерживаемого вакуумной дугой с сепарацией ионно-плазменного потока. Обсуждаются возможные механизмы увеличения плотности ионного тока в области осаждения вакуумно-плазменных покрытий.
The spatial plasma distributions of the nonself-sustained discharge of the vacuum arc with ion-plasma flow separation are investigated. The possible mechanisms of the ion current enhancement in the field vacuum-plasma coatings deposition are discussed.

УДК 621.9
А.Ф. Ильющенко, Л.В. Судник, Г.Ф. Бетеня, И.В. Петров,В.В. Семашко
ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧИХ
ОРГАНОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
С ПРИМЕНЕНИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Научно-исследовательский институт импульсных процессов с опытным производством
г. Минск, Беларусь
Проведены исследования опытных образцов дисков дискаторов, изготовленных с применением импульсных технологий — сварка взрывом и высокоскоростное закалочное охлаждение жидкостью. Отработаны оптимальные режимы сварки и термической обработки, обеспечивающие материал необходимыми физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Установлено, что повышенная твердость и фрагментированная структура упрочненных слоев в многослойном изделии позволяет достичь высоких прочностных и вязкостных характеристик, а также минимизировать процесс абразивного изнашивания.
Studies of harrow discs prototypes, manufactured using impulse technologies such as explosion welding and high speed quench liquid cooling have been carried out. Optimal welding conditions and heat treatment have been fulfilled providing material with necessary physico-mechanical and operating properties. It has been found that the increased hardness and fragmented structure of hardened layers in a multilayer product allow to achieve high strength and viscosity characteristics as well as minimize the process of abrasive wear.

УДК 621.79:536.2
И.А. Сосновский,1А.А. Курилёнок, К.Е. Белявин, О.О. Кузнечик
ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ
В ТЕХНОЛОГИИ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКИ ПОКРЫТИЙ
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси
Белорусский национальный технический университет
Институт порошковой металлургии г. Минск, Беларусь
Приведен анализ индукционной центробежной наплавки порошковых материалов и метода адаптивного управления технологическим оборудованием, обеспечивающего параметрическую стабилизацию режимов процесса. Сформулированы модельные допущения, получены аналитические зависимости и разработана идентификационная модель, позволяющая адаптивной системе параметрической стабилизации режимов индукционной центробежной наплавки не только поддерживать требуемые параметры процесса, но и определять условия его завершения. Показано практическое применение такой системы при получении подшипников скольжения с антифрикционными покрытиями повышенной износостойкости для путевых машин.
The analysis of the induction centrifugal surfacing powder materials and methods of adaptive control of technological equipment, providing a parametric process of stabilization regimes. Formulated model assumptions,analytical dependence and developed identity model allows adaptive system parametric stabilization modes induction centrifugal surfacing not only to maintain the required process parameters, but also to determine the conditions for its completion. Displaying the practical application of such a system in the preparation of anti-friction sliding bearings with increased wear resistance of coatings for track machines.

УДК: 621.785.5
А.П. Чейлях, Н.Е. Мак-Мак
УПРАВЛЕНИЕ СВОЙСТВАМИ КОНСТРУКЦИОННЫХ
СТАЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНИРОВАННОЙ
ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ
Приазовский государственный технический университет г. Мариуполь, Украина
Плазменная обработка благодаря высококонцентрированному скоростному нагреву обеспечивает диспергирование микроструктуры, а также открывает возможность создания метастабильных фазово-структурных модификаций аустенита в поверхностных науглероженных слоях металлических изделий.Использовались металлографические, рентгеноструктурные исследования, измерения твердости и микротвердости, испытания износостойкости (при сухом трении скольжения металл по металлу).В результате реализации деформационного мартенситного γост.→α’ превращения при изнашивании (ДМПИ) достигается эффект самоупрочнения в процессе испытаний.
Plasma treatment, owing to high concentrated rapid heating ensures microstructure dispersion and creates a possibility of formation of metastable phase-structural austenite modifications in carbonized surface layers of metal parts. Metallographic and X-ray research were used, as well as measurements of hardness and micro-hardness. Wear resistance was tested at dry friction of metal sliding against metal.An effect of self-strengthening at the process of testing was reached due to realization of Deformation Induced Martensite γret.→α’ Transformation at wear (DIMTW).

УДК 621.794.61:539.23
Н.М. Чекан, И.П. Акула
ИССЛЕДОВАНИЕ ТИПОВ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ
И ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ Ti-Al-Si-N
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Выполнены работы по определению типов химических связей композиционных покрытий TiAlSiN, осажденных катодно-дуговым методом. Исследовано поведение покрытий TiAlSiN в условиях воздействия высоких температур. Показана перспективность применения такого материала в качестве износостойких термостабильных покрытий на металлообрабатывающем инструменте.
The studies to determine the types of chemical bonds in composite coatings TiAlSiN formed using the method of cathodic arc deposition have been carried out. The behavior of the coating TiAlSiN in the conditions of high temperatures was investigated. Perspectives of the use of such material as wear resistance and thermostable coatings on metal processing tools are shown.

УДК 669.35:533.924
Н.Н. Черенда, А.В.Басалай, В.В. Углов, В.М. Асташинский, А.М. Узьмицкий
ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО
УПРОЧНЕННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ В МЕДИ
ЛЕГИРОВАНИЕМ АТОМАМИ ЦИРКОНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ
КОМПРЕССИОННЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ПОТОКОВ
Белорусский государственный университет г. Минск, Беларусь
Томский политехнический университет г. Томск, Россия
Физико-технический институт НАН Беларуси
Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Установлено, что воздействие компрессионных плазменных потоков (КПП) на медь с предварительнонанесенным покрытием циркония позволяет сформировать поверхностный слой меди с дисперсной структурой, легированный атомами циркония, содержащий нитрид циркония ZrN и интермерталлидыCu5Zr, Сu51Zr14. Легирование меди цирконием под действием КПП позволяет повысить микротвердость поверхностного слоя в 3,2 раза и снизить коэффициент трения в 2,5 при незначительном увеличении электросопротивления.
The findings show that the action of compression plasma flows on the “zirconium coating/copper substrate”system leads to the formation of copper surface layer with dispersed structure and alloyed with zirconium and containing ZrN nitride and Cu5Zr, Сu51Zr14 intermetallides. Alloying with zirconium under the influence of compression plasma flows provides 3.2 times microhardness increase and 2.5 times friction coefficient decrease with a slight increase in resistivity.

УДК 621.791.927.5
В. Маркович, О. Чернашеюс, С. Индришюнас, В.С. Голубев, Р. Лукаускайте,
Е. Шкамат, Н. Вишняков
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЁВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ
ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА ОБРАЗЦАХ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ
СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ
Вильнюсский Технический университет имени Гедимина
Центр физических разработок и технологий г. Вильнюс, Литва
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Метод селективного лазерного спекания (SLS) с последующей лазерной обработкой представляется перспективным способом создания объемных изделий, отличающихся более высокой износостойкостью и прочностью, с увеличенным ресурсом и большими функциональными возможностями. Эти технологии могут быть востребованы в мелкосерийном производстве, например, для изготовления литейных форм, биоимплантов, а также в металлургической, авиационно-космической, автомобильной и других отраслях промышленности.
The method of selective laser selection (SLS) with the subsequent laser treatment is perspective way of creation of the 3-D products with good wear resisting, higher durability, increased resource and more functionality. These technologies can be used in small-series production, for example, for production of casting molds, bioimplants, and also in metallurgical, aerospace, automobile and other industries.

УДК 539.21
В.И. Шиманский, Н.Н. Черенда, Д.В. Анисимова,В.М. Асташинский
СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ СПЛАВА TI-NB-SI, СФОРМИРОВАННОГО
ВОЗДЕЙСТВИЕМ КОМПРЕССИОННЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ПОТОКОВ
Белорусский государственный университет г. Минск, Беларусь
Томский политехнический университет г. Томск, Россия
Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» г. Москва, Россия
В работе представлены результаты исследования структурно-фазового состояния сплава на основе системы Ti-Nb-Si, сформированного в приповерхностном слое кремния в результате воздействия компрессионными плазменными потоками (КПП). Воздействию КПП подвергались образцы монокристаллического кремния с предварительным нанесением покрытий титана и ниобия толщиной 1,5–2 мкм. В результате обработки был сформирован приповерхностный легированный слой, содержащий силициды ниобия и титана (NbSi2 и Ti5Si4), а также твердый раствор (β-Ti,Nb) на основе ниобия и высокотемпературной фазы титана. Сформированные структуры являются термически стабильными до температуры 800 °С.
The structure and phase composition of the Ti-Nb-Si based alloy formed by the compression plasma flow (CPF) impact are discussed in the present work. The samples of single crystals of Si with previously deposited Ti and Nb coatings were treated by the CPF at different absorbed energy densities. The top-surface alloyed layers were formed in the Si wafers containing of silicides NbSi2 and Ti5Si4 as well as (β-Ti,Nb) solid solution based on a high-temperature phase of titanium. The obtained structure is characterized by thermal stability in air atmosphere at temperatures up to 800 °С.

УДК 621.793.12
С.К. Ших, В.С. Сипач
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТАВА
ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ СУЛЬФИДА ЦИНКА
НА ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛАХ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Методами рентгеноструктурного и оптико-эмиссионного анализа проведены исследования покрытий на основе сульфида цинка на полистирольных и полимерных материалах, используемых в полиграфии при изготовлении различных изделий, содержащих голографическое изображение. Установлено, что у покрытий, нанесенных на полистирол, происходит образование в покрытиях фазы ZnSкуб. с кубической кристаллической решеткой (п.г. F-43m; a=0,5406 нм), в то время как в покрытиях, сформированных на полипропилене, соединение ZnS имеет гексагональную кристаллическую решетку (п.г. P63mc; а=0,3821 нм; с=0,6257 нм).
Using X-ray crystallography and optical emission analysis studies of zinc sulfide based coatings deposited on polystyrene and polymer materials that are used in polygraphic industry for production of various items containing holographic images have been carried out. They have been shown that there is a cubic lattice ZnScub. phase forming in the coatings deposited on polystyrene (s.g. F-43m; a=0,5406 nm), while in the coatings deposited on polypropylene the chemical compound ZnS has a hexagonal lattice (s.g. P63mc; а=0,3821 nm; с=0,6257 nm).

УДК 621.791.722
С.В. Юревич
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ
СВАРНЫХ ШВОВ ТОНКОЛИСТОВОГО ОСОБОЧИСТОГО НИОБИЯ
ОТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Представлены результаты исследований морфологии обратной поверхности сварных швов тонколистового особочистого ниобия в зависимости от параметров ЭЛС. Отработаны режимы ЭЛС, позволяющие получить гладкую поверхность сварных швов с шероховатостью не более 1 мкм.
The results of study of the relations between weld root surface morphology of thin sheet ultra-pure niobium and EBW parameters are presented. The modes of electron beam welding had been developed which allow obtaining a smooth surface of weld root with a roughness less than 1 μm.

УДК: 621.791
И.Л. Поболь
ПОЛУЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Выполнен обзор методов получения изделий из металлов и сплавов с использованием 3D печати. Представлены исследования по применению электронно-лучевого воздействия для изготовления изделий с нанесенными на поверхность слоями с существенно отличающимися от свойств основы свойствами.
A review of methods for producing parts from metals and alloys with the use of 3D-printing is carried out. Investigations are presented which concern the application of electron beam treatment for the manufacture of products with layers pre-deposited on the substrate surface with the properties that significantly differ from the properties of the substrate.

Том 3 – Обработка металлов давлением

УДК 621.735.043 + 621.73
А.Ю. Изобелло, И.К. Данильчик, Э.Г. Биленко
ФОРМИРОВАНИЕ РЕЗЬБЫ МЕТОДОМ НАКАТКИ
ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ВЫСОКОПРОЧНОГО КРЕПЕЖА
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В работе представлены результаты исследований по определению влияния технологических параметров отпуска токами высокой частоты на структуру и твердость приповерхностного слоя под накатку резьбы при изготовлении высокопрочных болтов класса прочности 10.9 из стали 40ХГНМ. Установлено, что для формирования резьбы методом накатки необходимая глубина отпущенного слоя должна составлять половину профиля резьбы плюс 2–4 мм и иметь твердость 240–280 HV. Между впадиной профиля резьбы, сформированной в отпущенном слое, и закаленной сердцевиной необходима прослойка в 2 мм для увеличения срока службы накатных роликов.
The paper presents the results of studies to determine the impact of technological high-frequency currents vacation options on the structure and hardness of the surface layer of a thread rolling in the manufacture of high-strength bolts in strength class 10.9 steel 40ХГНМ. It was found that the formation of the thread by rolling the required depth of the layer should be allotted half thread plus 2–4 mm and have a hardness of 240–280 HV. Between the thread root formed in the layer of tempered and hardened core layer is required in the 2 mm to increase the service life of rolling rollers.

УДК 621.73
А.Н. Давидович, О.В. Кирило, Л.М. Давидович, А.Г. Лемеза
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ
МАЛОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОПЕРЕЧНОЙ ПРОКАТКОЙ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
В статье приведены результаты исследований пластического формообразования при поперечной прокатке материалов с ограниченной пластичностью. Показано, что для предотвращения осевого разрушения необходимо деформацию на проходах прокатки ограничивать значением степени обжатия δ≤1,2.
The article presents the results of studies of the plastic forming under transverse rolling materials with limited ductility. It is shown that in order to prevent the destruction of the axial it is required to limit by meaning compensation ratio δ≤1.2 deformation on rolling passes.

УДК 621.74.669.131.7
А.П. Ласковнёв, А.И. Покровский, Л.Р. Дудецкая, М.Б. Дудецкий
ЛИТЕЙНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ
КОЛЕС ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ОБРАБОТКОЙ
НА АУСТЕНИТО-БЕЙНИТНУЮ СТРУКТУРУ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Разработана технология изготовления литых заготовок зубчатых колес автомобиля «МАЗ» из легированного высокопрочного чугуна, исследована кинетика протекания бейнитного превращения при изотермической закалке отливок, а также установлены основные принципы легирования для получения оптимальной структуры и свойств в литых заготовках сателлита и шестерни полуоси дифференциала.
A pilot technology for producing cast blanks of gear wheels from high-strength cast iron (the differential gear and the main gear of “MAZ” truck) is described. The technology includes isothermal hardening for the formation of austenite-bainite structure.

УДК 621.771.073
Л.А. Исаевич, Д.М. Иваницкий, М.И. Сидоренко
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАТЯГА ПРИ БАНДАЖИРОВАНИИ ВАЛКОВ
ДЛЯ АСИММЕТРИЧНОЙ ПРОКАТКИ
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Проанализированы кинематические особенности асимметричной прокатки. Определен номинальный крутящий момент на валках. Выбрана величина натяга при посадке бандажа на вал, обеспечивающая прочность соединения деталей. Предложена конструкция бандажированного валка.
Kinematic features of asymmetric rolling are analyzed. Nominal torque on the rollers are identified. Value of tightness at the landing the band on the shaft, providing bond strength, are selected. The construction of banded roll are proposed.

УДК 621.77
Г.В. Кожевникова,2Shu Xuedao
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ ПОПЕРЕЧНОЙ
ПРОКАТКЕ ИДЕАЛЬНО-ПЛАСТИЧЕСКОГО ЦИЛИНДРА
В УСЛОВИЯХ ПЛОСКОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
School of Mechanical Engineering, Ningbo UniversityNingbo, China
Посредством компьютерного моделирования с использованием пакета программ LS-DYNA исследовалось накопление деформаций в поперечном сечении образца при поперечной прокатке идеально-пластического тела. Получено распределение интенсивности скорости деформации сдвига в очаге деформации. Проведено экспериментальное исследование деформаций методом муара. Характер распределения интенсивности скорости деформации сдвига в обоих случаях однотипен: максимум наблюдается вблизи контакта в месте входа частиц металла в очаг деформации, по направлению к оси наблюдается снижение этого параметра и некоторое его увеличение в области оси образца.
Computer simulation based on LS-DYNA software package has been used in studying accumulation of strains at cross-section of a sample during cross rolling of a perfectly plastic body. Intensity distribution of the shear strain rate in the deformation zone has been determined. An experimental study of strains using the moiré method has been carried out. The behavior of intensity distribution of the shear strain rate is similar in both cases: the maximum is observed near the contact at a point of entry of metal particles into the deformation zone and this parameter decreases towards the axis and slightly increases in the axial area of the sample.

УДК 621.77
Г.В. Кожевникова,Shu Xuedao
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОЦЕССА
ПОПЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ ПРОКАТКИ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
School of Mechanical Engineering, Ningbo UniversityNingbo, China
Определен коэффициент полезного действия процесса поперечно-клиновой прокатки в широком диапазоне параметров прокатки с использованием разработанного инженерного метода расчета усилия поперечно-клиновой прокатки.
On the basis of a developed engineering method of force analysis of cross-wedge rolling an efficiency coefficient of cross-wedge rolling within a wide range of rolling parameters has been determined.

УДК 621.77.014
В.В. Клубович, В.А. Клушин, А.С. Липницкий
ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ПОКОВКИ
С ГЛУХИМИ ПОЛОСТЯМИ КОМБИНИРОВАННЫМ ВЫДАВЛИВАНИЕМ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь
Проведен анализ процесса комбинированного выдавливания в сравнении с действующими процессами, выявлены критерии улучшения стабильности протекания процесса. Произведено компьютерное моделирование с целью определения наиболее благоприятных напряжений противодавления, создаваемых пакетом тарельчатых пружин.
The analysis of the combined process of extrusion in comparison with the existing processes identified criteria for improved stability of the process. Made computer modeling to determine the most favorable stress backpressure generated by the Cup springs.

УДК 621.983.044
А.А. Марышева
ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПЛАТИНЫ
В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА ТИГЛЕЙ 100-7
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Рассмотрено влияние деформационных воздействий при гидроударной штамповке на микроструктуру и прочностные и характеристики чистой платины при производстве лабораторных платиновых тиглей типа 100-7.
This paper is devoted to the influence of hydroforming deformation on strength and structural characteristics of pure platinum at production of platinum melting-pot type 100-7.

УДК 621.983.044
А.Ю. Журавский, А.А. Марышева, О.А. Поко, В.С. Петраковский
ИЗГОВЛЕНИЕ ПЛАТИНОВЫХ ТИГЛЕЙ 100-7 В УСЛОВИЯХ
МЕЛКОСЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Работа посвящена разработке технологического процесса изготовления тиглей из лома платины, включающего выплавку слитка, прокат листа, гидроударную штамповку. Описаны особенности основных операций, исследовано распределение толщины стенки тиглей, измерены шероховатость и микротвердость полуфабрикатов и готовой продукции.
The work is devoted to the development of the process of crucibles manufacturing from platinum scrap, including ingot smelting, sheet rolling, hydroforming. Features of the basic operations are described, the distribution of the crucible wall thickness are investigated and roughness and micro-hardness of semi-finished and final products are measured.

УДК 621.774.35
Ю.Л. Бобарикин, Я.И. Радькин
АДЕКВАТНАЯ ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА
РАСКАТКИ ГИЛЬЗ НА ТРЁХВАЛКОВОМ НЕПРЕРЫВНОМ
СТАНЕ И ВЫБОР МЕТОДА ОЦЕНКИ ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА
Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого г. Гомель,
Беларусь
Впервые была создана численная модель процесса раскатки гильз на трёхвалковом непрерывном стане, которая позволяет определить напряжения, деформации и температуру на валках, в оправке и в обрабатываемом металле. Определена возможность численного моделирования износа валков и оправок. Для решения этих задач был использован метод конечных элементов. Адекватность модели доказана сравнением расчётных и фактических значений силовых и геометрических параметров прокатки, отклонения составили не более 3 %.
For the first time a numerical model of the shell elongating process on a three roll continuousmill, which allows to determine stresses, deformations and temperature on the rolls, in a mandrel and in processed metal, was developed. The possibility of numerical simulation of the wear of rolls and mandrels is determined. The finite element method was used to solve these problems.The adequacy of the model is proved by comparison of calculated and actual values of power and geometrical parameters of rolling, the deviations are less than 3%.

УДК 621.983.044
А.Ю. Журавский, В.С. Петраковский, С.В. Юревич
ТОЧНОСТЬ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ
КОНФИГУРАЦИИ ПРИ ГИДРОУДАРНОЙ ШТАМПОВКЕ
Физико-технический институт НАН Беларуси г. Минск, Беларусь
Исследованы отклонения от круглости экватора полуячеек 1,3 ГГц резонаторов из особочистого ниобия, полученных гидроударной штамповкой. Показано преимущество гидроударной штамповки перед инструментальной при изготовлении деталей сложной конфигурации.
There were studied a deviation in circularity in the equator region of ultra-pure niobium half-cells of 1.3 GHz cavities which have been made by liquid impact forging. Also there is shown advantage of liquid impact forging before tool deep drawing at production of details with irregular shape.

UDK 621.771.01
B. Koczurkiewicz, H. Dyja, A. Kawałek, A. Stefanik
MODELING OF MICROSTRUCTURE CHANGES IV C70D WIRE ROD
Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials
Technology Institute of Plastic Working and Safety Engineering Czestochowa, Poland
The paper presents the mathematical model for predicting changes in the austenite microstructure of high-carbon steel and result of research on the influence of cooling conditions of high carbon wire rods (C70D) on the pearlite morphology. Based on physical modeling of microstructure changes the mathematical models for predicting austenite microstructure evolution and perlitic morphology were built. Austenite evolution model is based on the classic Sellars equations developed by taking into account the parameters of plastic forming processes and their impact on the processes occurring in the deformed steel. The coefficients of mathematical equations describing the evolution of deformed austenite microstructure were calculated based on the results of experimental studies. For the verification of the accuracy developed models laboratory studies were conducted using a metallurgical processes simulator Gleeble 3800 and deformation dilatometer DIL 805A / D.
В статье представлена разработанная математическая модель, позволяющая прогнозировать изменения аустенитной структуры высокоуглеродистой стали и результаты исследования влияния охлаждения катанки из стали C70D на морфологию перлита. На основании результатов физического моделирования изменения микроструктуры разработаны математические модели эволюции микроструктуры аустенита и морфологии перлита. На основании формул Селлара, описывающих влияние параметров деформации на процессы, происходящие в деформируемой стали, разработана модель эволюции аустенита в высокоуглеродистой стали C70D. Коэффициенты уравнений подобраны на основании экспериментальных исследований. Физическое моделирование было проведено с использованием системы Gleeble 3800 и дилатометра DIL 805 A/D.

UDK 621.771.01
B. Koczurkiewicz, K. Laber, H. Dyja, T. Garstka
ANALYSIS OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS
OF PRODUCTION C70D WIRE ROD
Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials
Technology Institute of Plastic Working and Safety Engineering Czestochowa, Poland
The results of investigation of rolling and cooling technology on changes of temperature and power parametersin production process of high carbon steel wire rod (C70D) in industrial conditions are presented. The study covered all stages of manufacturing in continuous rolling mill as well as in specialized NTM (No-Twist Mill) and RSM (Reducing Sizing Mill) rolling blocks in one of the modern high speed rolling mill. For analyze of temperature changes thermovision camera were used. The samples for determine properties and microstructure were done. The Zwick 100 test machine was used for determined mechanical properties. The yield strength, tensile strength and elongation were determined. The pearlitic and distance between cementite plates in pearlitic structure were determined.
В работе представлены результаты исследования технологии прокатки и охлаждения на изменение температуры и энерго-силовых параметров процесса производства катанки из высокоуглеродистой стали (C70D) в промышленных условиях. Исследования были включены все этапы производства катанки, в том числе специализированные прокатные блоки NTM (No-TwistMill) и RSM (ReducingSizingMill) на одном из современных высокоскоростных станов. Для анализа изменения температуры была использована термовизионная камера ThermoVision. Механические свойства (предел текучести, предел прочности при растяжении и относительное удлиннение) определяли на разрывной машине Zwick 100. Измерено растояние между пластинами цементита в перлите.