Проведено имитационное моделирование высокоскоростной термодеформационной обработки образцов бейнитно-мартенситной хромоникельмолибденовой стали для выявления наиболее рациональных технологических режимов прокатки на непрерывных широкополосных станах. Исследовано влияние скорости, температуры и схем деформации на процессы структурообразования.

В представленной работе проведено исследование высокоэнтропийного сплава AlFeCoCrNiNb_0,25 и определена связь между режимами его термообработки, строением и триботехническими характеристиками. В исходном литом состоянии и после термообработки при 900, 1000 или 1100°C с последующим охлаждением на воздухе сплав состоит из двух основных фаз (твердого раствора компонентов с ОЦК-решеткой и фазы Лавеса) и имеет дендритное доэвтектическое строение. С увеличением температуры термообработки меняется параметр кристаллической решетки твердого раствора и происходит измельчение первичной дендритной структуры. Сплав показывает лучшую износостойкость после термообработки при 1100°C, что обусловлено самым низким коэффициентом трения и структурными превращениями, произошедшими в сплаве в процессе термообработки.

В данной работе представлены результаты in situ рентгенодифракционного исследования катодного материала LiNi_0,8Co_0,1Mn_0,1O₂, который рассматривается как один из наиболее перспективных для применения в современных литий-ионных аккумуляторах. Эксперименты проводились в режиме реального времени в ходе протекания электрохимических процессов заряда и разряда, что позволило проследить за изменением параметров кристаллической решетки и установить их взаимосвязь с механизмами интеркаляции и деинтеркаляции ионов лития.
Для анализа полученных данных использовался метод Ритвельда в сочетании с программным обеспечением TOPAS 5, что обеспечило высокую точность определения параметров элементарной ячейки. Установлено, что в процессе заряда параметр a монотонно уменьшается, тогда как параметр c демонстрирует нелинейную динамику: рост до напряжения 4.0 В сменяется снижением. При разряде наблюдается обратный характер изменения параметров.
Объем элементарной ячейки в ходе деинтеркаляции лития сокращается и достигает максимального уменьшения порядка 2% при напряжении 4,2 В по сравнению с полностью разряженным состоянием (2,7 В). Полученные результаты подтверждают устойчивость структуры материала при циклировании и позволяют оценить допустимый уровень внутренних напряжений, возникающих в процессе работы аккумулятора.

В работе представлен обзор методов нанесения металлических покрытий на полимерные изделия, в том числе полученные аддитивным способом. Проанализированы области применения, методологические подходы, современные исследования и перспективы развития. Описана доступная и безопасная методика химической металлизации 3D-печатных полимеров, не требующая специализированного оборудования и токсичных реактивов, что делает ее идеальной для многих отраслей производства.

В настоящей работе представлены результаты исследования по разработке и оптимизации технологии химической металлизации полимерных изделий, полученных методом масочной стереолитографии (mSLA, LCD), с целью создания функциональных медных покрытий для применения в СВЧ-технике. Основное внимание уделено разработке методики объемной сенсибилизации фотополимерной смолы с использованием дубильной кислоты (танина) в качестве альтернативы традиционным сенсибилизаторам. Изучено влияние параметров аддитивного процесса (сглаживания) на эффективность активации поверхности. Полученные результаты демонстрируют потенциал предложенной технологии для быстрого прототипирования и мелкосерийного производства легких полимерных компонентов СВЧ-устройств с проводящими поверхностями.

Исследовали материал на основе смеси каменноугольного пека и на порядок меньшего по весу количества терморасширенного графита. Тонкие слои пека на поверхности сот графита отверждали кислородом воздуха при нагреве. После коксования и после графитации спрессованных заготовок неравномерные усадки фаз привели к механической деформации кристаллической структуры скрепленных с слоями пекового кокса стенок сот терморасширенного графита. После коксования размеры блоков мозаики в перпендикулярном слоям графита направлении снизились в два раза. После графитации межслоевое расстояние графита в стенках сот возросло вследствие усадки при остывании.

В работе приведены результаты трибологических и структурных исследований композитов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и базальтового волокна (БВ) с добавлением ультрадисперсного ПТФЭ марки FORUM®. Трибологические исследования продемонстрировали существенное повышение износостойкости композитов по сравнению с чистым ПТФЭ, несмотря на небольшой рост коэффициента трения. Такое поведение свидетельствует о положительном влиянии механической обработки БВ на эксплуатационные параметры материалов. Структурные исследования показали аморфную природу БВ, образование вторичной структуры на поверхности трения ПКМ и неравномерность распределения волокон в матрице ПТФЭ. Установлено, что удаление замасливателя с поверхности волокон нецелесообразно для разработки фторкомпозитов триботехнического назначения. Полученные результаты подчеркивают эффективность планетарной шаровой мельницы «Активатор 2S» для механической обработки БВ с целью создания ПКМ с улучшенными трибологическими характеристиками.

Выполнены исследования процесса ультразвуковой контактной обработки монослоя, полученного по аддитивной технологии FDM филаментами из термопластов полиамид-6 (ПА-6) и полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), армированными жгутами (препрегами) углеродных волокон, пропитанных эпоксидным связующим (ЭД-20+ПЭПА). Использованы резонансные частоты 22 и 44 кГц. Установлено, что ультразвуковые колебания при воздействии на композитные монослои ПА-6 и ПЭЭК в течение 30 с вызывают их деформацию соответственно на 5 и 0,5 мкм при частоте 22 кГц. При частоте 44 кГц деформация достигает 10 и 1 мкм. При этом в области воздействия источника ультразвука отмечается местное повышение температуры до (40-43)°C для ПА-6 и (46-55)°С для ПЭЭК. При нагреве до аналогичных температур и статичном силовом воздействии деформация монослоя на ПА-6 составила 2 мкм, для монослоя ПЭЭК деформация не обнаружена. На оптических микрофотографиях в области силового воздействия в условиях ультразвуковых колебаний отмечаются микроволны, а на частоте 44 кГц – проявления интенсивного течения и перемешивания связующего. При нагреве со статичным нагружением наблюдается ровная морфология поверхности, отмечается закрытие имевшихся микропузырьков газа и микротрещин. Таким образом, в условиях контактного воздействия ультразвука происходят изменения морфологии поверхности и структуры материала монослоя, свидетельствующие о его уплотнении, что может способствовать усилению механического и физического контакта связующего и наполнителя и, соответственно, повышению его физико-механических свойств. При прочих равных условиях предпочтительнее использование ультразвука больших частот.

В обзоре приведены основные направления современных исследований, касающихся создания поливолокнистых гибридных полимерных композиционных материалов (ПКМ), армированных непрерывными наполнителями из волокон различной природы. Описано два подхода к созданию гибридных ПКМ: первый – межслоевой (формование гибридных ламинатов с монослоями из различных волокон), второй – внутрислоевой (формование композитов, армированных гибридными материалами, сотканными из различных волокон). Описаны преимущества и недостатки каждого. Показано, что путем сочетания разнотипных армирующих волокон возможно создать новое поколение конструкционных и защитных материалов с заданным комплексом эксплуатационных характеристик.

Настоящая работа посвящена обзору исследований, рассматривающих влияние различных видов ионизирующего и неионизирующего воздействия на свойства полиэфирэфиркетона (ПЭЭК) и композитов на его основе. В рассмотренных исследованиях описываются изменения физических свойств ПЭЭК, таких как кристалличность, температуры фазовых переходов, а также протекание процессов сшивки и деградации полимерных цепей в зависимости от вида применяемого воздействия. Описываются макроскопические последствия происходящих изменений. Приведенные в настоящем обзоре работы позволяют как выбрать подходящий метод влияния на свойства изделий из ПЭЭК и его композитов, так и оценить возможности, перспективы и ограничения применения таких изделий в условиях воздействия высокоэнергетических излучений. Ввиду того, что в отечественных изданиях тематика освещена недостаточно, обзор выполнен по зарубежной литературе.

Исследована структура, механические и коррозионные свойства металла сварных швов, выполненных аргонодуговой сваркой вольфрамовым неплавящимся электродом, ручной дуговой сваркой покрытыми электродами и механизированной сваркой в смеси газов с применением мартенситно-аустенитных материалов типа 08Х16Н5М3АБ.

В рамках исследования были определены прочностные свойства при растяжении сварных соединений, полученных из углеродистой стали 32Г2 и аустенитной нержавеющей стали 10Х11Н23Т3МР. Процесс ротационной сварки заготовок (диаметром 73 мм и толщиной стенки 12 мм) варьировался по усилию на этапе трения. Результаты показали, что оптимальные прочностные и пластические характеристики сварного соединения 32Г2–10Х11Н23Т3МР достигаются при наименьшем усилии трения (70 кН), при прочих неизменных параметрах сварки (сила проковки 280 кН, частота вращения 800 об/мин, осадка при трении 6 мм). Повышение усилия трения до 140 кН и 210 кН приводит к хрупкому разрушению вдоль сварного стыка с минимальной пластической деформацией.
Дополнительный металлографический и фрактографический анализ с использованием сканирующей электронной микроскопии показал, что причиной снижения прочности и пластичности в таких случаях является образование протяженной карбидной фазы (Ti,V)C вдоль зоны контакта сталей, способствующей охрупчиванию.

В статье представлен новый разработанный способ многопроходной автоматической аргонодуговой сварки труб малых диаметров (до 20 мм) и толщин стенки (до 4 мм) c заглубленной трубной решеткой из аустенитных сталей. Показано, что применение дистанционно управляемого оборудования, стандартных сварочных материалов и оптимальных параметров сварки обеспечивает формирование высококачественных сварных соединений, удовлетворяющих стандартам атомной промышленности, где особенно необходима сварка труб малых диаметров в ограниченных и труднодоступных пространствах при повышенных требованиях к качеству шва.

В настоящей статье представлены результаты исследований, направленных на повышение работоспособности сварных соединений. Была установлена взаимосвязь между различными уровнями данных о сварном соединении (режим сварки, формируемая структура, базовые и специальные механические характеристики). Результаты позволили связать указанные данные разных уровней, что дает возможность при отсутствии необходимых сведений уточнить их на основании доступной информации другого уровня, а также расширить область применения и увеличить значимость фактических данных о сварном соединении, которые могут быть получены на этапе его эксплуатации. Кроме того, была изучена механическая неоднородность металла шва. Комплексные экспериментальные исследования включали проведение механических испытаний различных зон металла шва с использованием миниатюрных образцов. Результаты коррелировали с результатами испытаний, проведенных по стандартным методикам, таким образом появляется возможность изучения работоспособности металла дефектных зон, конструкций со сложной геометрией, различных зон сварных соединений и т. д. Установлено, что металл исследованных продольных швов труб магистральных нефтепроводов не имеет выраженной механической неоднородности.

Изложенный в статье материал является продолжением исследований, направленных на поиск путей повышения эффективности монтажных и ремонтных технологий конструкций ответственного назначения, работающих в условиях низких климатических температур Севера (см. статью Сараева Ю. Н., Горбача В. Д., Голикова Н. И. «Методология совершенствования технологий производства и ремонта судовых конструкций на основе комплексного применения современных технологий, источников питания и сварочных материалов», опубликованную в журнале «Вопросы материаловедения», 2025, № 1, с. 135–151).
Новые результаты были получены на основе разработки методов адаптивного импульсного управления характеристиками тепломассопереноса, обеспечиваемого за счет полного контроля за системой «источник питания – дуга – сварочная ванна – изделие» при различных возмущающих воздействиях. В статье изложены результаты исследований нового поколения сварочных и наплавочных электродов отечественного производства. Представленная концепция не охватывает всех многочисленных примеров, направленных на обеспечение эксплуатационной надежности конструкций на Севере, но позволяет проиллюстрировать один из немногих эффективных вариантов комплексного подхода к решению этих задач.

Исследована эффективность ультразвуковой ударной обработки (УУО) для управления остаточными напряжениями в сварных соединениях из низколегированной стали 10ХСНД-3, полученных сваркой при комнатной и отрицательной (‒35°С) температурах. Методология включала ручную дуговую сварку с УУО в различных режимах мощности (340, 420 и 500 Вт), применяемой как в горячем состоянии, так и после полного остывания соединения. Остаточные напряжения измерялись рентгеновским методом. Установлено, что УУО трансформирует растягивающие остаточные напряжения в сжимающие. Наиболее эффективной является послесварочная обработка полностью остывшего сварного соединения на мощности 500 Вт, обеспечивающая формирование сжимающих напряжений до ‒337 МПа. Результаты применимы для повышения долговечности сварных металлоконструкций северного и арктического исполнения.

Приведен обзор составов припоев и флюсов, которые могут быть использованы для соединения ленточных проводов на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Рассмотрены фазовые диаграммы наиболее часто используемых припоев, как содержащих свинец, так и бессвинцовых. Отмечены основные методы нанесения припоев, среди которых погружение образцов ВТСП-лент в расплавленный припой, соединение внахлест с приложением давления, диффузионное соединение с использованием стабилизирующих слоев серебра, а также соединение с использованием индукционного нагрева. Подбор химического состава припоев и флюсов, а также выбор режимов пайки оказывают существенное влияние на свойства ВТСП-лент.

Исследована стойкость к углекислотной коррозии трубных сталей в условиях конденсации влаги на верхней образующей трубы и при переменном смачивании водой трубы при частичном заполнении ее жидкостью, возникающих на газовых месторождениях. Для испытаний использованы коррозионные установка и стенд, моделирующие эти основные коррозионно-опасные условия внутри скважинного оборудования и промысловых газопроводов. Для усиления коррозионного воздействия на стали агрессивных эксплуатационных сред газовых месторождений в дополнение к традиционному однократному изъятию гравиметрических стальных образцов применено их многократное извлечение, удаление продуктов коррозии и последующее использование в коррозионных опытах. Оценено влияние данных методических подходов на усиление общей и локальной скоростей углекислотной коррозии. Обсуждены возможные причины полученных результатов коррозионных испытаний и влияние на них образующихся продуктов коррозии.

Проведено сопоставление влияния двух типов пострадиационных низкотемпературных отжигов корпусов водо-водяных реакторов: термического отжига (ТО) и радиационно-термического отжига (РТО). ТО – это отжиг ранее облученного металла за счет нагрева корпуса неработающего реактора до температуры, превышающей температуру облучения при эксплуатации; РТО – это отжиг за счет кратковременного дополнительного облучения корпуса реактора при температуре, превышающей температуру облучения при эксплуатации. Представлены экспериментальные результаты по трещиностойкости, механическим свойствам и микротвердости для корпусной реакторной стали марки 15Х2МФА-А в различных состояниях: исходном, после нейтронного облучения, после нейтронного облучения и последующего ТО и после нейтронного облучения и последующего РТО.
В результате проведения ТО и РТО определены коэффициенты восстановления предела текучести, микротвердости и референсной температуры, контролирующей трещиностойкость. Выполнено сравнение эффективности ТО и РТО по критерию восстановления определяемых вышеуказанных характеристик.
Рассмотрена возможность периодического применения РТО в качестве компенсирующего мероприятия для продления срока эксплуатации реакторов.