Для производства листов толщиной 5 и 15 мм из хладостойкой стали с гарантированным пределом текучести 420 МПа были разработаны и опробованы в лабораторных условиях режимы непрерывной прокатки. В настоящем исследовании рассмотрено влияние параметров термодеформационной обработки (температуры конца прокатки и скорости охлаждения) на формирование конечной микроструктуры. Механические свойства листов анализировали с учетом сформированных структурных особенностей. Предложены технологические рекомендации для горячей прокатки листов из низкоуглеродистой низколегированной стали с гарантированным пределом текучести 420 МПа.

Приведены экспериментальные данные по трещинообразованию поковок из стали аустенитного класса марки 08Х18Н10Т. Установлено, что на процесс трещинообразования определяющее влияние оказывает гомогенизационный отжиг, введенный в этапы процесса нагрева слитков и поковок перед первым и вторым выносами. Технология ковки крупных поковок из сталей аустенитного класса марки 08Х18Н10Т с включением гомогенизационного отжига в процесс нагрева слитков и поковок может обеспечить высокое качество ковки без образования трещин.

Приведены результаты исследования интерметаллидных покрытий систем Al–Ti и Ni–Ti, полученных с использованием метода «холодного» газодинамического напыления на подложке из титанового сплава и лазерной обработки. Прекурсорное покрытие было получено с помощью нанесения алюминия и никеля методом «холодного» напыления и затем оно было обработано лазером. Показано изменение состава и свойств покрытия при различных режимах лазерной обработки. Исследованы структура, микротвердость покрытия, а также представлены результаты рентгенофазового анализа.

Поступила в редакцию 15.03.2022 После доработки 30.03.2022 Принята к публикации 31.03.2022 Калориметрическими исследованиями показано, что нанокристаллическое покрытие Ni – 37 мас. %W, нанесенное методом электроосаждения, не претерпевает фазовых превращений при температурах не выше 1000°С. Исследование свойств покрытий показало, что при лазерной обработке на выбранном режиме происходит существенный рост зерна в покрытии, но химический состав его не изменяется. Установлено, что при определенной величине энерговложения наблюдается значительное повышение микротвердости покрытия.

Лазерная обработка поверхности – сложный процесс, при котором под воздействием лазера поверхность материала плавится, при этом изменяются его структура и свойства. В настоящей работе рассматривается моделирование процесса и приводятся результаты исследования влияния параметров лазерной обработки на размеры ванны расплава. Основной целью исследования является выявление зависимости глубины ванны расплава, а именно толщины слоя, в котором протекает процесс перемешивания компонентов, от параметров лазера. В результате исследования установлено, что после лазерной обработки поверхности образцов с толщиной покрытия 20, 40 и 80 мкм при скорости перемещения лазера 100 мм/с и мощности 180 Вт происходит полное перемешивание материала покрытия с материалом подложки. Также показано, что при скорости перемещения лазера 400 и 800 мм/с и мощности 180 Вт в зоне воздействия лазера не происходит перемешивания компонентов, так как энерговложения недостаточно.

Экспериментально исследованы профили отдельных треков в зависимости от расхода порошка, скорости перемещения сопла и температуры при создании методом холодного газодинамического напыления (ХГДН) покрытия из монометаллического порошка алюминия, смеси двух монометаллических порошков системы алюминий–никель и никель–титан, а также композиционного порошка из смеси монометаллического порошка алюминия и корунда. Порошки алюминия и никеля выбраны в качестве исследуемых, так как они являются основой для большинства функциональных покрытий. Установлена зависимость профиля трека от скорости сканирования, определен шаг между треками, обеспечивающий равномерное покрытие.

Методом холодного газодинамического напыления и последующего отжига получены пористые композиционные покрытия на основе системы Ni–Al–Al₂O₃ на металлической подложке. Установлено, что при максимальном содержании гидроксида алюминия Al(OH)₃ в исходной порошковой смеси 70%, формируется качественное покрытие. Получены зависимости влияния состава металлической и керамической составляющих на когезию покрытий в условиях ультразвуковой обработки.

Получены полимерные композиты на основе полиэтилена низкой плотности и полибутилентерефталата. Установлено, что использование совместителя позволяет улучшить совместимость исходных термодинамически несовместимых полимеров. Показано, что полимерные композиты, содержащие совместитель, по своим физико-механическим характеристикам превосходят исходные полимеры и смеси на их основе.

Представлены результаты исследования влияния лабораторно имитируемых внешних воздействующих эксплуатационных факторов – водо- и влагонасыщения, совместного воздействия повышенной температуры и влажности, экспозиции в камере тропического климата на свойства высокотемпературного углепластика на основе расплавного термореактивного полиимидного связующего. Проведены исследования структуры, температуры стеклования и упругопрочностных характеристик углепластика после экспозиций, оценено изменение массы образцов углепластика в процессе длительного воздействия воды и влаги.

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) является одним из самых перспективных материалов триботехнического назначения благодаря уникальному комплексу технических свойств: высокой прочности, износо-, влаго- и морозостойкости, стойкости в агрессивных средах, низкому коэффициенту трения. В настоящее время все больше горнодобывающих предприятий, в том числе АК «АЛРОСА» (ПАО), успешно используют листы СВМПЭ для защиты бункеров, кузовов самосвалов т. п. Однако изза большой длины макромолекул СВМПЭ при нагревании не переходит в вязкотекучее состояние, что практически исключает возможность его переработки традиционными для термопластов технологиями (экструзией, литьем, сваркой). Изделия из него в настоящее время могут быть изготовлены методом горячего прессования и с небольшими габаритными размерами. Поэтому исследования, направленные на расширение возможности свариваемости СВМПЭ с образованием прочного сварного шва, являются актуальными, так как в результате можно получить габаритные и конструктивно более сложные изделия. В настоящей работе для сварки СВМПЭ предлагается применение магнитной индукции. На основании результатов проведенных механических и структурных исследований установлена высокая эффективность способа сварки сверхвысокомолекулярного полиэтилена и его композитов с применением магнитной индукции с ферромагнетиком в виде металлической стальной сетки. Выбран оптимальный режим сварки, позволяющий получать качественный сварной шов. Установлено, что сохранение прочностных свойств сварного шва при выбранном режиме сварки на уровне монолитного образца обусловлено обеспечением регулируемого локального нагрева материала в зоне сварки и повышенной адгезией на границе раздела фаз СВМПЭ – металлическая сетка.

Представлены результаты исследования изменения структуры и механических свойств металла сварного соединения стали 15Х2МФА-А мод. А в процессе высоких отпусков при изготовлении корпуса реактора и в результате тепловых выдержек при его эксплуатации. Установлено, что в исходном после сварки состоянии металл шва имеет удовлетворительную пластичность и высокий уровень ударной вязкости, но чрезмерно высокий уровень прочности. Промежуточный отпуск при температуре 655°С снижает уровень прочности, однако не приводит к существенному повышению ударной вязкости. Окончательные свойства формирует высокий отпуск при температуре 670°С. Выявлена низкая чувствительность металла зоны термического влияния и основного металла к отпускам при указанных температурах, а также к тепловым выдержкам при температуре 350°С.

Выполнен анализ влияния зеренной структуры и фазового состава сварных швов реакторов типа ВВЭР на их эксплуатационные характеристики в исходном после сварки состоянии. Проведены комплексные исследования сварных швов с различными структурами, сформированными в результате сварки по различным технологиям. Показано, что различия фазового состава и морфологии зеренной структуры металла сварных швов в исходном после сварки состоянии, для которой характерны повышенная доля столбчатых зерен и более высокая плотность карбидных фаз, приводят к повышению предела текучести и критической температуры хрупкости сварных соединений.

В первой части настоящей работы [1] обоснована процедура оценки числа циклов до появления «технически обнаруживаемой» усталостной трещины в концентраторах формы шва сварных соединений – обычных местах их возникновения при отсутствии крупных технологических дефектов. Она основана на использовании физической модели начальной стадии усталостного разрушения, обобщенных данных по сопротивлению усталостному разрушению высокопрочных сталей и металла их сварных соединений и расчетов МКЭ и сводится к применению интерполяционных формул, обобщающих результаты численного моделирования. В данной (второй) части настоящей работы представлен необходимый объем информации для выполнения практических оценок усталостной прочности в области малоциклового нагружения, включая выбор коэффициентов запаса при проведении расчетов ресурса сварных конструкций. Результаты оценок сопоставляются с данными, полученными при усталостных испытаниях сварных соединений больших толщин, выполненных многопроходной сваркой.

Проведены сравнительные исследования пористости и расчет профиля распухания в образцах из аустенитной нержавеющей стали с содержанием никеля 10 и 20 мас. %, облученных на ускорителе «Тандем-3М» до одинаковых доз 300 сна ионами Ni с энергией ионов 11,5 МэВ при температуре 550°С с предварительной имплантацией He. Для расчета профиля распухания проводили цифровую обработку изображений образцов, полученных с помощью просвечивающей электронной микроскопии в сканирующем режиме (STEM). Кроме того, на облученных образцах с разным содержанием никеля были проведены сравнительные исследования фазового состава и радиационно-индуцированных сегрегаций на границах зерен, межфазных границах пора/матрица и на поверхности фазовых выделений.

Представлены результаты экспериментальных исследований характеристик и механизмов разрушения в диапазоне температур от 200 до 600^о С для аустенитной стали 10Х18Н9 в двух состояниях: после нейтронного облучения при температуре 400°С до повреждающей дозы 30 сна и после облучения и последующего старения при температуре 550°С в течение 3000 ч. Характеристики и механизмы разрушения определяли при растяжении гладких цилиндрических образцов и цилиндрических образцов с кольцевым надрезом, т. е. в условиях различной трехосности напряженного состояния. Обнаружено резкое снижение критической деформации (пластичности) для стандартных цилиндрических образцов в области повышенных температур, которое сопровождается переходом к межзеренному разрушению. В этой же области температур критическая деформация для цилиндрических образцов с надрезом оказалась выше, чем для гладких цилиндрических образцов, при этом и доля межзеренного разрушения выше. Данный результат является достаточно аномальным, так как обычно с ростом трехосности напряженного состояния и доли межзеренного разрушения пластичность материала снижается. Полученные результаты использованы для разработки критерия и модели разрушения при высокотемпературном радиационном охрупчивании, которые представлены во второй части настоящей работы.

На основе экспериментальных результатов, представленных в первой части настоящей работы, сформулирован критерий разрушения и разработана модель разрушения при высокотемпературном радиационном охрупчивании облученных аустенитных сталей. Модель позволяет объяснить получение более высокой пластичности для цилиндрических образцов с надрезом по сравнению с гладкими цилиндрическими образцами, как показали экспериментальные результаты, представленные в первой части настоящей работы, а также прогнозировать трещиностойкость в области высокотемпературного радиационного охрупчивания. Выполнена верификация критерия путем расчета трещиностойкости и сопоставления с результатами испытаний образцов с трещиной. Получены экспериментальные данные по трещиностойкости при температурах 200 и 600°С для компактных образцов СТ-0.5 из стали 10Х18Н9, облученной до повреждающей дозы 24–30 сна. Представлены также данные по трещиностойкости для облученной стали в диапазоне температур от 20 до 600°С.

6 июня 1912 года приказом по Главному артиллерийскому управлению Русской армии в Санкт-Петербурге была создана Центральная научно-техническая лаборатория военного ведомства России, которая в настоящее время является Акционерным Обществом «Центральный научно-исследовательский институт материалов» (АО «ЦНИИМ»).