СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

В.Я. Панченко, В.О. Александров, В.В. Васильцов, А.В. Григорьев, Э.Н. Егоров, В.Е. Карцев,
И.Н. Ильичев, Ф.В. Лебедев, А.И. Мисюров, В.Г. Низьев, М.Д. Павлов, Н.А. Смирнова, А.В. Соловьев

Технологическая установка для процесса селективного лазерного спекания на базе мощного CO2-лазера..................... 5

 

Представлена отечественная экспериментальная установка на основе мощного волноводного техно­ло­гического
СО2-лазера для селективного лазерного спекания металлических, металлокерамических и композитных порошков.
Приведены результаты исследования образцов различных материалов, полученных по технологии СЛС.

Ключевые слова: лазер, лазерные технологии, лазерное селективное спекание.

 

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

В.В. Будилов, К.Н. Рамазанов, Р.К. Вафин

Влияние скрещенных электрических и магнитных полей на ионное азотирование в тлеющем разряде........................ 10

 

Предложен новый способ обработки в плазме тлеющего разряда в магнитном поле, позволяющий интенсифици-
ровать процесс диффузионного насыщения поверхности азотом. Получены вольтамперные и зондовые
характеристики тлеющего разряда в скрещенных электрических и магнитных полях. Изучено влияние ионного
азотирования на твердость и структурно-фазовый состав инструментальных сталей Р6М5 и Х12.

Ключевые слова: скрещенные электрические и магнитные поля, ионное азотирование, тлеющий разряд, магнитное
поле, плазма, интенсификация ионно-плазменного азотирования.

 

В.А. Грибков, С.В. Латышев, С.А. Масляев, В.Н. Пименов

Численное моделирование взаимодействия импульсных потоков энергии с материалом
 в установках Плазменный фокус............................................................................................................................................ 16

 

В рамках квазидвумерной модели вторичной плазмы проанализировано тепловое воздействие импульсных потоков
энергии на материал мишени в установках Плазменный фокус. Рассмотрены два механизма, способствующие
существенному увеличению длительности процесса плазменного воздействия: термостатирующее влияние
рабочего газа, примыкающего к поверхности мишени и прогреваемого на стадии его сжатия (пинчевания) к оси
камеры, и выделение энергии от затухающих колебаний тока при электрическом разряде конденсаторной батареи
установки Плазменный фокус

Ключевые слова: установка Плазменный фокус, импульсный поток ионов и плазмы, квазидвумерная модель
вторичной плазмы.

 

Т.М. Васильева, С.Л. Лысенко, В.А. Кукареко, И.Л. Поболь, М.Н. Васильев

Управление процессом синтеза оксидов титана в электронно-пучковой плазме............................................................. 23

 

Экспериментально и методом моделирования Монте-Карло исследована возможность синтеза оксидов заданного
состава на внутренней поверхности трубы из титанового сплава, заполненной плазмой, генерируемой
при непрерывной инжекции электронного пучка в кислород или водяной пар. По данным моделирования
установлены закономерности протекания плазмохимических процессов и изменения температуры образца при
изменении параметров электронного пучка и плазмообразующей среды. На основании полученных эксперименталь-
ных данных и результатов моделирования предложен алгоритм управления пучково-плазменным реактором,
обеспе­чивающим синтез равномерного оксидного покрытия на внутренней поверхности трубы с большим
отношением длины к диаметру.

Ключевые слова: электронно-пучковая плазма, плазменные технологии, плазменно-стимули­рованный синтез,
оксид титана (IV).

 

М.Т. Идиев, Н. Шерматов, У.Н. Файзуллоев, Б.С. Сафаров

Об эффективности методов барботажа и предварительной турбулизации азотной плазмы
при пиролизе газоконденсатов................................................................................................................................................ 35

 

Исследовано влияние предварительной турбулизации азотной плазменной струи высоконапорными струями
водорода и азота на процесс пиролиза газового конденсата в азотной плазме. Обнаружено, что выход целевых
продуктов реакции пиролиза газоконденсатов (ацетилена, этилена, пиролизного углерода) зависит от типа газа,
использующегося для турбулизации потока. Для управления процессом переработки газоконденсата предложено
использовать принудительное изменение температурного режима азотной плазменной струи путем
предварительной турбулизации холодными высоконапорными струями водорода и азота.

Ключевые слова: газоконденсат, пиролиз, азотная плазма, турбулентный поток, углеводороды.

 

Э.Х. Исакаев, В.Б. Мордынский, В.Н. Сенченко, А.С. Тюфтяев, В.В. Щербаков

Ускорение и нагрев частиц в плазменных струях.................................................................................................................. 39

 

С использованием компьютерной обработки данных по высокоскоростной регистрации треков частиц Al2O3 и Mo
определены скорости и температура частиц в плазменной струе при различных режимах работы плазматрона.
Установлен оптимальный режим напыления, при котором происходит соударение расплавленных частиц
с поверхностью подложки и формируются однородные поля скоростей и температуры частиц.

Ключевые слова: плазменные покрытия, плазмотрон.

 

В.И. Калита, Д.И. Комлев, В.В. Яркин

Физико-химические и механические свойства плазменных керметных покрытий с TiC карбидом,
сформированных  из порошков титана и сажи.................................................................................................................... 45

 

Методом механического легирования смеси порошков сажи, титана, никеля и молибдена, последующей термо-
обработки и плазменного напыления получено керметное покрытие состава
86,1 TiC-2,6 NiC-1,7 Ni3C-2,6 MoC-1,7 Mo2C-3,5 NiTi-1,7 Mo (об.%). Микротвердость покрытия зависит
от степени распада закаленной из жидкого состояния структуры и варьируется от 8,86±1,31 до 10,54±1,41 ГПа.

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

 

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

Плазменно-дуговое жидкофазное восстановление метаном титаномагнетитового концентрата........................... 49

 

Выполнен термодинамический расчет восстановления метаном титаномагнетитового концентрата, содержащего
~10% оксидов титана и 75% оксидов железа. Определены расход метана и температура, при которых происходит
полное извлечение железа в конденсированную металлическую фазу. Проведены эксперименты по плазменно-дуговому
жидкофазному восстановлению концентрата, в результате которых получена легированная титаном и ванадием
сталь с низким содержанием серы и фосфора.

Ключевые слова: плазма, восстановление, расплав, сталь.

 

Функциональные покрытия и обработка поверхности

И.В. Блинков, А.О. Волхонский, А.Г. Юдин

Многофазность материала покрытий как фактор, влияющий на формирование
наноструктуры и их свойства................................................................................................................................................. 57

 

Показано, что путем варьирования параметров осаждения ионно-плазменных вакуумно-дуговых Ti-Cr-Al-N
покрытий можно получить наноструктурированное покрытие с размером кристаллитов 10-100 нм на основе
сложных нитридов титана и хрома. Механические свойства (твердость, модуль упругости) покрытия
определяются размером кристаллитов. Нанесение наноструктурных покрытий на твердосплавные пластины
снижает коэффициент трения и повышает стойкость пластин при точении и фрезеровании в ~5-6 раз.

Ключевые слова: ионно-плазменные покрытия, наноструктура, многофазность, микродеформации, твердость,
модуль упругости, трибологические свойства, коэффициент трения, коэффициент резания.

 

Е.В. Парфенов, Р.Р. Невьянцева, А.А. Быбин, В.Р. Мукаева

Влияние условий обработки на процесс удаления жаростойкого алюминидного покрытия
электролитно-плазменным методом при стабилизации температуры электролита.................................................... 65

 

Исследованы особенности удаления алюминидного покрытия с поверхности жаропрочного никелевого сплава
электролитно-плазменным методом в условиях стабилизации температуры электролита. Показано, что при
температуре электролита 50-60°C и напряжении 300-350 В в  парогазовой оболочке поддерживается переходный
тип кипения электролита, обеспечивающий максимальную скорость удаления покрытия (50-55 мкм за 10-12 мин)
и высокое качество обработанной поверхности.

Ключевые слова: электролитно-плазменная обработка, алюминидное покрытие, никелевый сплав, удаление покрытия.

 

Новые методы обработки и получения материалов
                     с заданными свойствами

В.Г. Баранов, М.А. Бурлакова, И.И. Чернов, Б.А. Калин, А.В. Светлов

Обратимое хранение водорода сплавами Mg-Ni-Mm............................................................................................................ 71

 

Исследованы особенности удаления алюминидного покрытия с поверхности жаропрочного никелевого сплава
электролитно-плазменным методом в условиях стабилизации температуры электролита. Показано, что при
температуре электролита 50-60°C и напряжении 300-350 В в  парогазовой оболочке поддерживается переходный
тип кипения электролита, обеспечивающий максимальную скорость удаления покрытия (50-55 мкм за 10-12 мин)
и высокое качество обработанной поверхности.

Ключевые слова: электролитно-плазменная обработка, алюминидное покрытие, никелевый сплав, удаление покрытия.

 

В.А. Седнев, Н.А. Савченко

Кремнийорганические композиции для нанесения защитных гидрофобизирующих покрытий
на строительные материалы.................................................................................................................................................. 76

 

Описана методика получения кремнийорганических композиций на основе органотриалкок­сисиланов, способных
самоэмульгироваться в воде. Представлены данные по гидрофобизирующей способности композиций и возможности
их использования для эффективности защиты бетона и кирпича от воздействия окружающей среды.

Ключевые слова: органотриалкоксисилан, гидролиз, конденсация, гидрофобизация, водопоглощение,
краевой угол смачивания.

 

С.Л. Тимченко, Л.И. Кобелева, Н.А. Задорожный

Влияние электрического тока на структуру и свойства алюминиевого сплава............................................................... 82

 

Исследованы особенности кристаллизации сплава Al-Si-Cu-Mg-Ni при пропускании через отливку импульсного
электрического тока силой I=82 A. Показано, что обработка током приводит к уменьшению дендритного
параметра и доли твердого раствора a-Al в структуре сплава, а также к измельчению эвтектического кремния.
Твердость сплава после электрокристал­лизации увеличилась на 10%.

Ключевые слова: кристаллизация, эвтектика, дендритный параметр, твердость.

 

Т.Г. Шикова, И.В. Холодков, Е.Н. Таланов

Исследование характеристик пленок оксида олова, полученных термическим
окислением металлических пленок.......................................................................................................................................... 88

 

Исследованы электрические и оптические свойства и морфология оксидных слоев SnOx, полученных термическим
окислением пленок олова, осажденных методами термического испарения в вакууме и магнетронного распыления.
Показано, что в результате двухступенчатого отжига на воздухе (200 и 400°С) прозрачность пленок
увеличивается до 70-80%, а их поверхностное сопротивление увеличивается после окисления при температуре
200°С и уменьшается после повторного отжига при 400°С. Уменьшение сопротивления связано с образованием
нестехиометрического оксида с избытком атомов олова и вакансиями кислорода. Структура пленок зависит
от их толщины и режимов отжига.

Ключевые слова: оксид олова, термическое окисление, электрические свойства, оптические свойства,
морфология поверхности.

 

Авторский указатель за 2011 год........................................................................................................................................... 93