Методы рентгеновской и нейтронной дифракции являются одними из наиболее информативных при исследованиях интегрального содержания дисперсных выделений в высокопрочных среднеуглеродистых сталях. Достоинства методов и ограничения их применения сопоставлены на примере исследования изменений качественного и количественного составов дисперсных фаз в износостойкой стали марки Б1700 в закаленном состоянии и после отпуска в интервале температур 150–600°C. По результатам исследования установлено, что остаточный аустенит присутствует в закаленном состоянии и полностью растворяется после отпуска при температуре выше 300°C. В этом же температурном диапазоне на дифракционной картине появляется цементит. Результаты исследования показывают, что нейтронные инструменты более надежно могут выявить малые количества остаточного аустенита, при этом рентгеновские инструменты дают лучшее разрешение, особенно при больших углах рассеяния.

Дан анализ напряженно-деформированного состояния конструкции азотированного зубчатого колеса с использованием программ SolidWorks 2018 (Simulation) и APM WinMachine (FEM). Приведены модели, методика, примеры расчетов. Установлено, что в результате азотирования увеличиваются поверхностная твердость изделия и коэффициент запаса прочности. Оптимальная температура для процесса формирования азотированного слоя твердостью 11740–12003 МПа для коррозионно-стойкой жаропрочной стали марки 12Х18Н9Т составила 570–590°С при времени азотирования 48 ч. После азотирования исследуемая сталь имеет однородную структуру с четко выраженными переходными слоями, средняя толщина азотированного слоя составляет 60–90 мкм.

Напряженно-деформированное состояние изделия до и после азотирования, определяющее внутренние напряжения и деформацию зуба колеса, показывает, что статические характеристики примерно равны. Однако колесо, упрочненное методом азотирования, имеет более высокую твердость, больший запас прочности и меньшую склонность к деформации при высоких нагрузках.

Исследовано влияние термической обработки на фазовый состав и структурное состояние сварных соединений опытного высоколегированного сплава титана, выполненных аргонодуговой и электронно-лучевой сваркой. Показано, что в результате в результате проведения термической обработки сварных соединений при температуре 690°С происходит стабилизация структуры ОШЗ. Однако для полного восстановления пластичности сварного соединения с образованием в структуре ОШЗ глобулей α-фазы простого строения необходима более высокая температура термообработки.

Приведены результаты исследований механических свойств металла титанового сплава  Ti–4,25Al–2V, полученного методом прямого лазерного выращивания на оборудовании разработки Санкт-Петербургского морского технического университета. Проведен сравнительный анализ уровня механических свойств «выращенного» металла по отношению к литому и кованому. Показано, что более высокий уровень свойств «выращенного» металла по сравнению с литым определяется его структурным строением, в частности высокой дисперсностью.

Исследованы остаточные напряжения в поверхностном слое и шероховатость плоских поверхностей образца из титанового сплава ВТ41, полученного фрезерной обработкой концевыми фрезами, а также условия снятия этих напряжений посредством неполного отжига. Фрезерование осуществляли на универсальном вертикально-фрезерном станке, условия фрезерования варьировались по величине припуска за один проход

Представлены результаты исследования углеродных нанотрубок, синтезированных CVDметодом на катализаторах Fe–_0,7Co/_2,1Al₂O₃, Fe–Co/_2,1Al₂O₃ и Co–Mo/Al₂O₃–MgO для электродов суперконденсаторов, работающих на электролите LiPF₆. Было установлено, что удельная емкость для электродов из смеси углеродных материалов – нанотрубок и графита – существенно зависит от условий создания межзеренных контактов между частицами графита и углеродных нанотрубок, образующих систему вакансий для внедрения ионов.

Приведены результаты исследований по разработке технологии пайки композиции металл – стекло с использованием активированной пайки аморфными припоями.

Приведены результаты исследования композиции на основе диборида титана TiB₂. Методом магнетронного напыления получены функционально-градиентные покрытия с высокой микротвердостью (28–32 ГПа) и коррозионной стойкостью в синтетической морской воде, щелочи (NaOH) и кислоте (HCl), предназначенные для защиты изделий прецизионного машино- и приборостроения. 

Приведены результаты исследования сплавов системы V–Ti–Cr–TiC для получения композиционных наноструктурированных покрытий с помощью метода магнетронного напыления. Покрытие имеет высокие показатели микротвердости и стойкости к износу.

Приведены результаты комплексных исследований функцонально-градиентных покрытий на основе композиций HfB₂–Si₃N₄–Zr, полученных с использованием технологии сверхзвукового холодного газодинамического напыления. Приводятся данные об адгезионной прочности (до 62 МПа), микротвердости (до 42 ГПа) и стойкости к износу (до 1,2·10–9 мм/км) полученных покрытий.

Проведен анализ внешнего вида гранул сплава ЖС6К, их поверхности, внутреннего строения, а также химического состава по объему и по структурным элементам. Показана возможность управления формированием заданного состояния поверхностей раздела (треков, ячеек кристаллизации, границ блоков штриховки, зерен, фаз, несплошностей – пор и трещин) через фракционный состав, плотность упаковки при насыпке, скорость сканирования для получения наиболее качественного материала. Изучено исходное состояние структуры образцов. Установлено наличие связи между строением границ ячеек кристаллизации, дисперсными частицами и строением фрагментов. Показано, что все изученные образцы имеют разную структуру при одинаковой мощности и стратегии сканирования. Анализ проводили методами оптической металлографии и методом сканирующей (растровой) электронной микроскопии (РЭМ).

Приведены результаты исследования по получению композиционных наноструктурированных порошков системы нитинол – ZrC и функциональных покрытий на их основе с высокими эксплуатационными свойствами.

Экспериментальные исследования выполнены на оборудовании Центра коПроведено исследование влияния введения наполнителя на механические свойства политетрафторэтилена (ПТФЭ) с помощью метода молекулярно-динамического моделирования. Построены молекулярные модели ПТФЭ и композита Ф4К20 на его основе, состоящего из 80 об. % ПТФЭ + 20 об. % литейного кокса. Определена энергия межмолекулярного взаимодействия, получены матрицы жесткости и гибкости ПТФЭ и Ф4К20. Показано, что энергия междумолекулярного взаимодействия Ф4К20 приблизительно в 15 раз выше, чем энергия междумолекулярного взаимодействия ПТФЭ. Расчет на основе моделирования показал, что введение наполнителя приводит к существенному повышению модуля сдвига композита по сравнению с исходной матрицей, что может являться одной из причин повышения износостойкости полимерных композиционных материалов.

Приведены результаты исследования образцов стеклоуглепластиков на основе армирующих наполнителей, подвергнутых ионно-плазменной обработке. Показано влияние скорости обработки поверхности наполнителей на комплекс физико-механических характеристик стеклоуглепластиков. По результатам микроструктурных исследований установлено, что ионно-плазменная обработка способствует межфазному взаимодействию на границе волокно/матрица. Показано влияние ионно-плазменной обработки армирующих наполнителей на свойства образцов ПКМ во влагонасыщенном состоянии.

Представлены результаты технологических, физико-механических и испытаний на огнестой- кость полиэфирных смол, связующих и стеклопластиков на их основе, изготовленных методом кон- тактного формования. Выполнено сравнение с применяемыми в настоящее время в кораблестроении стеклопластиками.

Методом математического моделирования определена скорость охлаждения зоны термического влияния при выполнении монтажных сварных соединений реакторных установок атомных ледоколов по предварительным наплавкам. С помощью закалочно-деформационного дилатометра произведено имитационное воздействие термических циклов на различных участках металла предварительной наплавки, выполненной сварочными материалами трех типов: углеродистыми, кремниймарганцовистыми и легированными никелем. Проведены исследования структуры и твердости образцов после имитационного воздействия термических циклов сварки. Установлено, что наплавленный металл при использовании углеродистой проволоки Св-06АА во всем рассматриваемом диапазоне скоростей охлаждения имеет ферритно-перлитную структуру. Кремниймарганцовистая сварочная проволока Св-08ГС в широком диапазоне скоростей охлаждения формирует структуру наплавленного металла в виде игольчатого феррита, в то время как легированная никелем проволока Св-10ГН – в виде игольчатого и квазиполигонального феррита. 

Проведены экспериментальные исследования по влиянию температуры отжига на степень восстановления свойств материалов опорных конструкций корпусов реакторов ВВЭР-440 (малопрочная ферритно-перлитная сталь и ее металл шва), облученных при низкой температуре (50–90°С). Определены свойства материалов по результатам испытаний образцов на растяжение, ударный изгиб и вязкость разрушения. Получена зависимость степени восстановления от температуры отжига для материалов опорных конструкций корпусов реакторов ВВЭР-440 после низкотемпературного облучения. Выявлено неоднозначное влияние температуры отжига на степень восстановления свойств материалов опорных конструкций.

Проанализированы результаты исследования влияния температуры отжига на степень восстановления свойств материалов опорных конструкций корпусов реакторов ВВЭР-440 (малопрочная ферритно-перлитная сталь и металл шва из нее), облученных при низкой температуре (50–90°С). Выявлены основные процессы, которые протекают при отжиге материалов опорных конструкций корпусов после низкотемпературного облучения и приводят к неоднозначному влиянию температуры отжига на степень восстановления свойств материалов опорных конструкций. Рассмотрено влияние примесей (фосфора и меди) на охрупчивание материала в процессе облучения и на восстановление его свойств после отжига. 

Проникновение атомарного водорода в материал оболочек твэлов реакторов ВВЭР-1000 при взаимодействии с теплоносителем в процессе эксплуатации впоследствии при снижении температуры в период длительного «сухого» хранения отработавшего ядерного топлива может заметно снизить характеристики их пластичности вследствие образования хрупких гидридов. Морфология гидридов, на которую оказывают влияние содержание водорода, температурный режим хранения и окружные напряжения, играет определяющую роль в охрупчивании материала оболочек твэлов. Особую опасность представляют связанные радиально-направленные гидриды, которые могут служить путем распространения трещины.

В настоящей работе были проведены термомеханические испытания образцов облученных твэльных оболочек, изготовленных из сплава Э110, имитирующие штатные и аварийные условия длительного «сухого» хранения, которые показали, что при рассмотренных режимах наблюдается образование значительного количества радиально-ориентированных гидридов, приводящих к деградации механических свойств (охрупчиванию) оболочек твэлов