СОДЕРЖАНИЕ №5 2011 г.

Воздействие потоков энергии на материалы

Д.В.Андреев, Г.Г.Бондаренко, А.А.Столяров, М.С.Васютин

Моделирование воздействия ионизирующих излучений на МДП-структуры
с наноразмерными диэлектрическими пленками.................................................................................................................... 5

Предложена модель, описывающая изменение зарядового состояния МДП-структур в режиме
сильнополевой инжекции постоянного тока электронов в диэлектрик под действием ионизирующего
облучения. Показано, что ионизационные процессы, протекающие в сильных электрических полях
в диэлектрических пленках МДП-структур, можно использовать для регистрации излучения. Определена
плотность ионизационного тока в диэлектрической пленке МДП-структур, находящихся в режиме
сильнополевой инжекции, при облучении α-частицами.

Ключевые слова: ионизирующее излучение, МДП-структура, наноразмерная диэлектрическая
пленка, инжекционный ток, ионизационный ток, зарядовое состояние.

Е.В.Скробов, В.А.Бурдовицин, А.К.Гореев, А.С.Климов, Е.М.Окс

Особенности плавления керамики под воздействием электронного пучка...................................................................... 10

Экспериментально и теоретически исследован процесс плавления непроводящей керамики при облучении
сфокусированным электронным пучком. Предложена модель расчета температурного поля в облученном
керамическом материале. Показано, что повышение глубины оплавления керамики h сопровождается
расширением диаметра d расплавленной области, при этом тепловые свойства керамики приводят
к неравенству h<d.

Ключевые слова: электронно-лучевое плавление, алюмооксидная керамика, технический фарфор,
нестационарное уравнение теплопроводности, расчет температурного поля.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

Д.С.Вершинин, М.Ю.Смолякова

Низкотемпературное азотирование титана в плазме несамостоятельного дугового разряда
низкого давления....................................................................................................................................................................... 15

Проведено низкотемпературное (420°С) азотирование титанового сплава ВТ1-0 в различном структурном
состоянии в плазме несамостоятельного дугового разряда низкого давления. Показано, что изменение
составагазовой смеси существенно влияет на структуру и свойства модифицированных поверхностных слоёв.

Ключевые слова: азотирование, плазма, субмикрокристаллический титановый сплав.

А.А.Николаев, Д.Е.Кирпичев, А.В.Николаев, Ю.В.Цветков, А.А.Морозов

Термическое разложение титаномагнетитового концентрата месторождения Гремяха-Вырмес
при плазменно-дуговом плавлении........................................................................................................................................... 21

Выполнены термодинамические расчеты состава твердой и газовой фазы титаномагнетитового
концентрата, содержащего ~9% TiO2, при термическом разложении в интервале температур 1500-
3000 K. Для проверки результатов расчетов проведены эксперименты по термическому разложению
концентрата при плазменно-дуговом плавлении. Подтверждено качественное согласие термодинамических
расчетов с экспериментом. Рассчитано теплосодержание концентрата в зависимости от температуры нагрева.

Ключевые слова: плазма, дуга, титаномагнетит, плавление, разложение.

У.Н.Файзуллоев, М.Т.Идиев

Плазмохимический пиролиз газовых конденсатов в азотной плазме..................................................................... 28

Продемонстрирована возможность пиролиза газоконденсата в потоке низкотемпературной азотной
плазмы в охлаждаемом и неохлаждаемом реакторе. Показано, что максимальный выход непредельных
углеводородов и цианистого водорода достигается при принудительной закалке продуктов реакции.
Установлена существенная зависимость выхода целевых продуктов от удельной энергии плазменной
струи, массового отношения плазмообразующего газа и газоконденсата в реакторе и времени пребывания
сырья в плазменном потоке.

Ключевые слова: газоконденсат, пиролиз, плазменная струя, углеводороды, цианистый водород.

Функциональные покрытия и обработка поверхности

В.И.Калита, Д.И.Комлев, В.Б.Яшин, А.В.Самохин, Ю.В.Благовещенский,
Ю.И.Мельник, А.А.Радюк

Керметные плазменные покрытия на основе наноразмерного карбида вольфрама.......................................... 32

Установлено, что несмотря на малое (0,75 об.%) содержание монокарбида WC и высокое (75 об.%)
содержание W, микротвердость керметных покрытий, напыленных из порошка WC-14 об.% Co,
существенно больше микротвердости W покрытия (2080 и 400 кг/мм2 соответственно). Покрытия,
напыленные из порошка 45,01WC-2,46Cr3C2-9,2VC-23,81TiC0,7N0,3-12,99Ni-4Cr-2,52Mo (об.%), имеют
неравновесный фазовый состав. В таком покрытии формируется двойной карбид вольфрама-титана
WTiC1–x, увеличивается содержание карбида WC1–x и W и уменьшается содержание монокарбида WC,
при этом суммарное содержание карбидов на основе вольфрама составляет 61-69 об.%. Отжиг
(1050°С/3 ч) приводит к увеличению содержания карбида WC до 27,3-34,7%, W2C — до 22,3-24,1%,
стабилизирует содержание TiC0,7N0,3 на уровне 17,1-21,8% и уменьшает содержание нестехиометрических
карбидов WC1–x с 13,9-16,8 до 1,9-4,9%, а WTiC1–x — до 0.

Ключевые слова: плазменное напыление, порошок, механическое легирование, отжиг.

Г.Г.Чернышов, Н.В.Коберник, А.Г.Орлик, Т.А.Чернышова

Влияние структуры наплавленных покрытий на стойкость к абразивному износу.......................................... 44

Обзор современных представлений о способах повышения абразивной износостойкости материалов.
Показано, что наиболее высокой износостойкостью обладают гетерофазные композиционные структуры.
Рассмотрены методы нанесения износостойких покрытий. Приведены данные по гидроабразивному износу
композиционных покрытий, полученных дуговой наплавкой.

Ключевые слова: металоматричные композиты, покрытия, износостойкость, струйная обработка,
абразивное повреждение.

Д.А.Романов, Е.А.Будовских, В.Е.Громов

Рельеф поверхности и структура композиционных поверхностных слоев систем W-Cu и Mo-Cu,
сформированных электровзрывным способом..................................................................................................................... 51

Методами профилометрии и оптической микроскопии изучены рельеф поверхности, особенности строения
и структура легированных вольфрамом или молибденом медных покрытий, напыленных электровзрывным
способом на медную подложку. Показано, что покрытия имеют слоистую или наполненную композиционную
структуру. На границе раздела покрытие–подложка формируется зона перемешивания Cu с W или Mo
толщиной несколько микрометров.

Ключевые слова: электровзрывное легирование, псевдосплавы, глубокое проникание частиц.

Соединение материалов

Г.А.Дорогина, Э.С.Горкунов, Ю.В.Субачев, С.М.Задворкин, И.А.Кузнецов,
Е.А.Туева, А.В.Долматов

Структура и физико-механические свойства спеченных материалов системы Fe-Si, полученных
из механически активированных на воздухе порошков......................................................................................................... 56

Исследованы структура и физико-механические свойства спеченных материалов системы Fe-Si с различным
содержанием Si, полученных из порошков после механического измельчения в мельнице планетарного типа.
Установлен немонотонный характер изменения свойств материала от содержания Si, что связывается
с его влиянием на интенсивность механической активации порошка.

Ключевые слова: порошковые материалы, система Fe-Si, механическая активация, коэрцитивная сила,
удельное электросопротивление, прочность, рентгеновская плотность.

Е.С.Арестов, В.П.Багмутов, С.В.Кузьмин, В.И.Лысак, А.В.Севостьянова

Параметры математической модели высокоскоростного соударения металлических пластин
при сварке взрывом................................................................................................................................................................... 62

Проанализировано влияние настроечных коэффициентов кинематической модели сварки взрывом на выходные
параметры модели. На основании экспериментальных данных по сварке взрывом металлических пластин
сталь–сталь и Al–Al определены зависимости этих коэффициентов от условий проведения сварки взрывом.

Ключевые слова: сварка взрывом, многослойные композиты, скорость соударения, начальная стадия разгона,
послойное соударение.

Новые методы обработки и получения материалов

с заданными свойствами

Е.С.Астапова, В.С.Радомский, А.С.Заева, Л.Л.Коробицына, Е.А.Ванина

Влияние носителя на термическую устойчивость наночастиц железа................................................................ 68

Исследованы структурные и термические характеристики высококремнеземных цеолитов, модифицированных
наночастицами железа. Установлено, что закрепление наночастиц на поверхности цеолитов повышает
устойчивость железа к окислению. Параметры окисления наночастиц железа зависят от типа цеолитной
матрицы.

Ключевые слова: наночастицы, железо, высококремнеземные цеолиты, термическая устойчивость.

Е.В.Демина, В.Н.Воеводин, М.Д.Прусакова, Г.Д.Орлова, А.В.Бабаев

Структурные изменения в хромомарганцевых малоактивируемых аустенитных сталях
после длительных тепловых выдержек................................................................................................................................... 76

Методами просвечивающей электронной микроскопии и локального рентгеноспектрального анализа
исследована фазовая структура Cr-Mn малоактивируемых аустнитных сталей после длительных
тепловых выдержек при температурах 400 и 600°С. Определены химический состав и тип выделений
вторых фаз, а также характер дислокационной структуры в зависимости от содержания углерода
и микролегирования сталей. Проанализирована связь между изменением механических свойств
и характером структурных изменений при отпуске.

Ключевые слова: малоактивируемые аустенитные Fe-Cr-Mn стали, фазовые превращения, фазовые выделения,
карбиды MC и M23C6, ó-фаза, старение.

А.В.Панин, О.Б.Перевалова, Е.А.Синякова, Ю.И.Почивалов, Ю.Ф.Иванов,
М.В.Леонтьева-Смирнова, В.М.Чернов

Влияние ультразвуковой обработки на эволюцию микроструктуры ферритно-мартенситной
стали в процессе механического нагружения. II. Зона локализованной деформации....................................................... 84

Методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа исследована
микроструктура шейки образцов ферритно-мартенситной стали ЭК-181 (Fe-12Cr-2W-V-Ta-B) после
одноосного растяжения при комнатной температуре. Образцы подвергались стандартной термообработке
(закалка + старение), а также промежуточной ультразвуковой обработке между закалкой и старением.
Показано, что в шейке образца после стандартной термообработки в рейках мартенсита образуются
субмикрокристаллические зерна a-фазы и изотропные дислокационные фрагменты. В образцах после
ультразвуковой обработки в зоне локализованной деформации отсутствуют границы мартенситных
кристаллов и также наблюдаются субмикрокристаллические зерна. Изучено влияние ультразвуковой
обработки на характер разрушения образцов стали при одноосном растяжении.

Ключевые слова: ферритно-мартенситная 12% Cr сталь, структура, фазовый состав, ультразвуковая
обработка, деформация, разрушение.

М.И.Лебедева, Э.Л.Дзидзигури, Е.Н.Сидорова, И.В.Смарыгина

Структура полировальных порошков на основе CеO₂............................................................................................... 93

Исследована кристаллическая структура полировальных порошков на основе СеО₂ с различным содержанием
фтора, синтезированных в различных условиях. Показано, что корреляция между полирующей способностью
материала и периодом решетки твердого раствора отсутствует.

Ключевые слова: полировальные порошки, нанопорошки, период решетки, рентгеноструктурный анализ.

Краткие сообщения

В.Ф.Бойко, Н.М.Власова

Определение поверхностной энергии Ni и интерметаллида AlNi методом измельчения порошков............ 99

Ключевые слова: поверхностное натяжение, удельная поверхность, планетарная мельница,
гранулометрический анализ.

XI Российско-Китайский Симпозиум "Новые материалы и технологии".............................................................. 101