Исследована эволюция структуры стали марки 07Х12НМФБ в процессе термического старения в течение ~5000 ч при температурах от 450 до 600°С. Отмечено существенное изменение фазового состава с увеличением температуры выдержки. Установлено, что в результате старения при температуре 600°С происходит формирование частиц фазы Лавеса размером до 1,5 мкм и образование Z-фазы, что накладывает ограничения на применение стали марки 07Х12НМФБ для высоконагруженного оборудования с температурой эксплуатации 600°С и выше.

В статье приведены результаты компьютерного моделирования напряженно-деформационного состояния зубьев ковша экскаватора после эксплуатации и металлографических исследований натурных образцов, изготовленных из сталей марок 110Г13Л и термически обработанной 30ХГСА. Установлено, что в поверхностном слое этих сталей при износе образуется наноразмерная структура на глубину порядка 0,2 мм от рабочей поверхности. Исследования поля напряжений, достигающих уровня предела текучести материала зуба, показали необходимость учета изменений структурного состояния металла, склонного к деформационному упрочнению, для адекватного конечно-элементного анализа при моделировании с определением размеров и глубины зон, испытывающих критические нагрузки.

Изучено влияние деформации осадкой при комнатной и криогенной температурах на структуру и твердость меди М0б в крупнокристаллическом (КК) и субмикрокристаллическом (СМК) состояниях. Показано, что при сравнительно небольших пластических деформациях осадкой (ε~1,0) КК состояния меди криогенные температуры способствуют интенсификации измельчения зерен. После больших пластических деформаций для СМК структуры эффект измельчения зерен при последующей криогенной осадке очень мал. Установлено, что, используя комбинацию методов равноканального углового прессования и криогенной осадки, можно существенно повысить твердость меди М0б до 1410 МПа.

В работе представлены исследования высокоэнтропийного покрытия, изготовленного микроплазменным напылением из композиционных порошков системы AlNiCoFeCr, при воздействии сил трения в поперечном и продольном направлениях. Проведенные трибологические испытания по схеме «штифт – диск» и локальная склерометрия по квадрату позволили установить перспективность покрытия для защиты узлов трения стальных изделий.

В статье предлагается аналитический метод расчета зависимости описанной площади от параметра деформации в плоских ауксетических структурах, сохраняющих площадь тела при растяжении: шарнирно соединенных квадратов, треугольников, шестиугольников и параллелограммов.
Выведены явные формулы для каждой конфигурации, связывающие геометрические параметры структуры с ее ауксетическим откликом – поперечным расширением при одноосном растяжении, что позволяет прогнозировать поведение материала без численного моделирования. Результаты могут быть использованы для проектирования метаматериалов с программируемыми механическими свойствами, где ключевым требованием является сохранение площади тела при контролируемом расширении.

В работе проведено исследование энергопоглощающих ячеистых структур с геометрией трижды периодической поверхности минимальной энергии типа «примитив Шварца», изготовленных из стеклонаполненного полиамида методом селективного лазерного спекания. В результате исследования проанализированы различия в деформации и механических свойствах структур при испытаниях на сжатие в зависимости от геометрического параметра t. Предложены критерии отбора ячеистых структур, при их использовании в условиях упругого и пластического деформирования. 

Представлены результаты исследования механических свойств и микроструктуры нержавеющей аустенитной стали марки 08Х18Н10Т, синтезированной методом прямого лазерного выращивания (ПЛВ), до и после аустенизации в диапазоне температур 1050–1250°C. Установлено, что исходная структура при температуре 1150°C полностью рекристаллизуется, что обеспечивает максимальный уровень ударной вязкости; образование, рост и растворение дисперсных частиц влияют на морфологию зерна и механические свойства стали после аустенизации. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования процессов термической обработки сталей, изготовленных методом ПЛВ, с целью повышения вязкости и пластичности.

За последние 30 лет технология низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (LTCC) развивалась в ответ на потребность в компактных, легких и многофункциональных электронных модулях. Она позволяет получать трехмерные керамические структуры с низкими диэлектрическими потерями и встроенными металлическими электродами. Одним из ключевых направлений развития LTCC является создание диэлектриков, спекающихся при температурах ниже температуры плавления Ag-электродов и сохраняющих требуемые электрофизические, механические и тепловые характеристики. В первой части обзора рассмотрены стеклосодержащие материалы: стеклокерамические композиты и стеклокерамики, применяемые в технологии LTCC.

В последние годы значительно возрос интерес к микроволновой диэлектрической керамике, применяемой в антеннах, фильтрах, резонаторах и других компонентах систем беспроводной связи. Такие материалы обеспечивают передачу сигнала, резонансные и фильтрующие функции в микроволновых цепях, поэтому их диэлектрические характеристики напрямую влияют на рабочие параметры устройств. Для технологии низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (LTCC) особенно важны низкая температура спекания T_сп, совместимость с Ag-электродами, низкая относительная диэлектрическая проницаемость ε_r , высокая добротность Q или произведение Q×fи близкий к нулю температурный коэффициент резонансной частоты τ_f . Керамические материалы для технологии LTCC можно разделить на три группы: стеклокерамические композиты, стеклокерамики и материалы с изначально низкой температурой спекания.
В данной части обзора рассмотрены бесстекольные керамики с низкой температурой спекания, разработанные за последние 20 лет для применения в технологии LTCC. Анализ литературы показывает, что это направление развивается за счет поиска составов, которые сочетают низкую температуру спекания T_сп, малые диэлектрические потери tgδ, приемлемую ε_r, стабильный τ_f и химическую совместимость с Ag-электродами.

В настоящей работе исследовали характеристики неразъемного соединения пластин из алюминия марки А5М и нержавеющей стали 08Х18Н10Т, выполненного методом холодного газодинамического напыления (ХГН). Для формирования холодного шва использовали порошок состава: алюминий (ХЧ) 45 мас.%, титан (ХЧ) 45 мас.%, корунд Al2O3 10 мас.% с медианой крупности частиц 30–50 мкм. Анализ структуры полученного шва показал низкий уровень пористости 1–2%, отсутствие микротрещин после циклических термических нагрузок и однородность распределения составляющих напыленного материала. Механические испытания образцов, соединенных внахлест, продемонстрировали достаточную прочность на сдвиг. Экспериментальное исследование конструкции «стальная труба – алюминиевое ребро» показало, что теплопроводность соединения, полученного методом ХГН, приблизительно на 25% выше, чем полученного прижимом с термопастой КПТ-8.

Методом электроискрового легирования (ЭИЛ) на стали 20Х13 (катод) получены слоистые и двухслойные покрытия с увеличенной трещиностойкостью (K_1С) и уменьшенной повреждаемостью (Hv/K_1С). В качестве анодов использовали комплексно-легированные сплавы на основе NiAl (КЛС) и сталь 20, из которых получали слоистые и двухслойные покрытия. Слоистые покрытия (4–7 слоев) формировали посредством поочередного ЭИЛ анодами из КЛС и стали 20. Это позволило в слоях покрытия увеличить концентрацию Fe до 80–14 ат.% против 8–5 ат.% в однослойных покрытиях (КЛС). В слоистых покрытиях K_1С увеличилась на 16%, а Hv/K_1С снизилась на 30%. Двухслойные покрытия позволили увеличить K_1С на ~33 %, а Hv/K_1С снизить на 50%. Показана возможность получения двухслойных и слоистых покрытий из твердых сплавов ВК 20 и КЛС.

В работе исследовано влияние термообработки (ТО) на структурно-фазовое состояние, механические и триботехнические свойства полиэфирэфиркетона (PEEK), полученного методом послойного наплавления (FDM). Комплекс исследований, включавший рентгеноструктурный фазовый анализ на дифрактометре BRUKER D8 ADVANCE, статические испытания на растяжение и триботехнические испытания на машине трения Rtec MFT-5000, показал, что термообработка приводит к улучшению механических и триботехнических свойств. В результате предел прочности при растяжении увеличился на 58%, а модуль Юнга – на 32%. Ключевым результатом является значительное повышение триботехнического ресурса: критический фактор pv, характеризующий износостойкость, вырос с 0,9 МПа·м/с для исходного материала до 1,3 МПа·м/с для термообработанного. Результаты работы доказывают необходимость применения термообработки для обеспечения высокой стабильности и долговечности 3D-печатных деталей из PEEK, работающих в условиях трения скольжения.

В данной работе исследовано влияние пчелиного воска (ПВ) как пластифицирующей добавки на свойства и структуру полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Проведено комплексное исследование характеристик композитов на основе двух марок СВМПЭ (GUR 4150 и GUR 4022) с различной молекулярной массой. Исследовано влияние малых концентраций пчелиного воска (0,5–2 мас.%) на механические, трибологические, термические и структурные свойства ПКМ. Используемый ПВ проявил себя как эффективный модификатор структуры, обеспечивающий упорядочение надмолекулярной организации и повышение степени кристалличности полимерной матрицы. Это обусловлено формированием более плотно компаундированной структуры СВМПЭ, что приводит к упрочнению композита. Наибольшая эффективность модификации наблюдалась при содержании 2 мас.% ПВ, который способствует  увеличению прочности при растяжении на 59% и относительного удлинения на 33% относительно исходного полимера. Трибологические исследования показали снижение коэффициента трения на 44% и уменьшение скорости массового изнашивания в 7 раз. Данные дифференциальной сканирующей калориметрии подтвердили структурное упорядочение композита при введении пчелиного воска, что коррелирует с улучшением механических и трибологических характеристик.

В данной статье на примере ПТФЭ-композитов, модифицированных углеродными микро- и нановолокнистыми наполнителями, приведены результаты сравнительных триботехнических испытаний при однонаправленном трении скольжения на разных машинах трения с различными схемами трения при изменении подаваемой нагрузки на образцы. Образцами для испытаний являются полимерные столбики с диаметром 5 мм, триботехнические испытания проведены по схемам трения «палец – диск» и «палец – торец диска», отличающиеся между собой геометрией поверхностей трения элементов трибосистемы. Установлено, что в начальный период испытаний по схеме «палец – торец диска» интенсивность изнашивания ПКМ в 5–6 раз превышает аналогичный показатель, регистрируемый при использовании схемы «палец – диск». При этом в условиях сухого трения скольжения показано, что композит, модифицированный нановолокнами, обеспечивает более эффективную защиту от износа полимерной компоненты узла трения при изменении режимов нагружения по сравнению с композитом с микроволокнами. 

Получен антимонат магния, который использован для замены оксида сурьмы (Sb₂O₃) в рецептуре кабельного поливинилхлоридного пластиката. Исследованы горючесть и физико-механические свойства полученного компаунда. Обнаружено, что замена Sb₂O₃ в рецептуре кабельного поливинилхлоридного пластиката не приводит к снижению горючести компаунда. При этом основные эксплуатационные показатели (механические и термические свойства) поливинилхлоридного пластиката с добавкой Mg(SbO₃)₂ сохраняются на высоком уровне. 

Широко известен масштабный эффект при определении трещиностойкости – возрастание измеряемой ее характеристики (K_1c, критических значений J-интеграла или раскрытия трещины) при уменьшении размеров образца. В количественном отношении он определяется вошедшей в стандарты поправкой на толщину, теоретически вытекающей из представления о хрупком разрушении как случайном событии в микрообъеме металла и связи вероятности разрушения с объемом зоны процесса исходя из принципа «слабого звена». Однако при испытаниях стандартных образцов с высоким уровнем трещиностойкости наблюдаются существенные отличия от известных поправок: при хрупких разрушениях масштабный эффект оказывается более резко выражен, чем это следует из поправок стандартов, а при вязких разрушениях наблюдается инверсионный масштабный эффект – возрастание определяемого по стандартам параметра трещиностойкости с возрастанием толщины. В работе анализируются эти особенности испытаний применительно к высокопрочным судостроительным сталям, для которых испытания на трещиностойкость являются обязательным элементом сертификационных испытаний металла нового производителя. 

В статье представлены результаты исследования микроструктуры и коррозионной стойкости нержавеющей стали 12Х18Н10Т, полученной методом прямого лазерного выращивания (ПЛВ). Сравнительный анализ проведен для образцов горячекатаной стали (ГК) и методом ПЛВ в исходном состоянии и после термической обработки (ТО). Коррозионные испытания проведены методами электрохимической поляризации и натурных испытаний в морской воде (испытания в Нячанге, 2544 ч). Полученные данные показали, что выращенные образцы после ТО обладают повышенной питтингостойкостью (ΔЕ = 460 мВ) благодаря гомогенизации структуры и снижению химической неоднородности. Полученные результаты испытаний на стойкость к межкристаллитной коррозии показывают значительный рост стойкости у выращенной стали после ТО по сравнению с исходным состоянием. Лабораторные испытания подтвердили более высокую коррозионную стойкость выращенных образцов по сравнению с горячекатаной, которые показывают более высокую устойчивость к образованию питтингов. Однако в условиях морской среды оба материала показали сопоставимую скорость коррозии (0,019–0,032 г/м²·ч) из-за биообрастания, провоцирующего щелевую и язвенную коррозию. 

Проведены исследования радиационного распухания методами растровой электронной микроскопии аустенитной стали 08Х18Н10Т после облучения ионами никеля и гелия до максимальной повреждающей дозы 175 сна в диапазоне температур 500–650°С. Разработан подход по установлению соответст вия между распуханием исследуемой зоны облученного слоя и значением повреждающей дозы, рассчитанным для сплошного тела без вакансионных пор. Получены дозовые и температурные зависимости радиационного распухания для стали 08Х18Н10Т в диапазоне повреждающих доз 60–160 сна после ионного облучения. 
Проведено сопоставление полученных зависимостей с данными по распуханию исследуемой стали после нейтронного облучения. Обнаружено расхождение между распуханием при ионном и нейтронном облучении даже при компенсации влияния увеличения скорости набора дозы посредством увеличения температуры облучения. Выдвинута гипотеза, что обнаруженное расхождение вызвано не выбором параметров ионного облучения, а спецификой распухания в очень тонком облучаемом ионами слое, которая будет рассмотрена во второй части настоящей статьи.