СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

В. И. Высоцкий, А. O. Василенко, V. B. Vassilenko, М. В. Высоцкий

Неравновесные тепловые эффекты при импульсном воздействии на проводящие среды.................................................. 5

Рассмотрена двухтемпературная модель для среды со свободными электронами с учетом поправок
на неравновесные процессы теплопереноса. Показана возможность размытия границ области прогрева
и существования незатухающих тепловых волн, обусловленных малой длительностью температурных
импульсов, воздействующих на материал. Сделана количественная оценка для параметров температурного
режима, при котором согласно неравновесным моделям теплопроводности возникает размывание границ
области прогрева.

Ключевые слова: обработка материалов, короткие лазерные импульсы, металл, плазма, теплопроводность,
неравновесная теплопроводность.

В. А. Шулов, В. И. Энгелько, А. Н. Громов, Д. А. Теряев, О. А. Быценко, Г. Г. Ширваньянц

Структурно-фазовые изменения в поверхностных слоях деталей из титанового сплава ВТ9
при облучении сильноточными импульсными электронными пучками............................................................................... 12

Проанализированы экспериментальные данные по влиянию режимов облучения сильноточными импульсными
электронными пучками на физико-химическое состояние поверхностных слоев лопаток газотурбинных двигателей
из жаропрочного a + b-титанового сплава ВТ9. С помощью ПЭМ исследована структура облученных лопаток.

Ключевые слова: титановые сплавы, сильноточные импульсные электронные пучки, облучение, структура
поверхностных слоев.

Н. В. Алексеев, А. В. Водопьянов, И. В. Изотов, А. В. Самохин, М. А. Синайский, Ю. В. Цветков

Переконденсация порошка триоксида вольфрама при воздействии электромагнитного поля,
генерируемого гиротроном с частотой 24 ГГц................................................................................................................... 17

Методом испарения–конденсации при атмосферном давлении под воздействием гиротронного СВЧ-излучения
с частотой 24 ГГц получены порошки триоксида вольфрама. Методами РФА, БЭТ, РЭМ и лазерной дифракции
изучены фазовый состав, морфология и распределение частиц полученного порошка по размерам.

Ключевые слова: порошок триоксида вольфрама, процесс испарения–конденсации, СВЧ-излучение, гиротрон.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

А. В. Ершов, О. Г. Быковский, А. Н. Лаптева

Влияние экзотермических процессов на термодинамические характеристики
при плазменном распылении металлических токопроводящих проволок........................................................................... 21

Проанализирован тепловой баланс водяного калориметра, поглощающего энергию плазменной струи с частицами
распыленного металла (Al, Cu, Fe, порошковая сталь, бронза). Установлено, что во всех случаях температура воздушно-
плазменной струи с распыленными частицами достигает температуры кипения металла, часть которого переходит
в парообразное состояние. В результате экзотермической реакции окисления алюминия в воздушно-плазменном
потоке энергия плазменной струи возрастает в ~ 2 раза, а при распылении проволоки порошковой стали — на ~ 20 %.
Показано, что 17 – 25 % распыленного плазмой металла испаряется или окисляется (сгорает).

Ключевые слова: плазменная струя, тепловой баланс, калориметр, экзотермическая реакция, тепловая мощность,
КПД нагрева металла, сгорание металла.

А. Г. Ракоч, Т. Г. Аванесян, Ю. А. Пустов, Д. М. Стрекалина, А. А. Гладкова

Применение плазменно-электролитического оксидирования для увеличения жаростойкости сплавов
на основе g-TiAl и a₂-Ti₃Al......................................................................................................................................................... 25

Изучена эффективность плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) как способа повышения жаростойкости
и стойкости к тепловым ударам сплавов на основе алюминида титана. Исследована термостойкость покрытий из этих
сплавах. Предложены механизмы высокотемпературного окисления исходных сплавов на основе алюминида титана и
этих же сплавов после ПЭО.

Ключевые слова: сплавы на основе алюминида титана, плазменно-электролитическое оксидирование,
жаростойкость и стойкость к тепловым ударам, механизмы высокотемпературного окисления.

Функциональные покрытия и обработка поверхности

О. Г. Бобрович, О. М. Михалкович, И. С. Ташлыков

Состав и морфология покрытий Ti, W, осажденных на кремний при ионном ассистировании..................................... 31

Методами РОР, ПЭМ, РЭМ и сканирующей зондовой микроскопии изучены состав и структура Ti, W покрытий,
осажденных на (111) Si в условиях ионного (Ti⁺, W⁺) ассистирования. В структуре Ti покрытий обнаружен слой
силицидов TiSi, TiSi₂ и слой, содержащий карбиды и оксиды TiC, TiO₂. При осаждении W покрытия формируется
слой, содержащий скопления силицидов W₃Si, W₅Si₃, WSi₂ и оксида WO₂. Ионно-ассистированное осаждение
металлических покрытий также приводит к аморфизации поверхностного слоя кремниевой подложки. Толщина
покрытия увеличивается с уменьшением ускоряющего напряжения для ассистирующих ионов Ti⁺, W⁺ от 15 кВ
до 5 кВ.

Ключевые слова: Si, Ti и W покрытия, элементный состав, структура поверхности.

Г. А. Прибытков, В. В. Коржова, В. А. Богомолов, П. Б. Гринберг

Покрытия, полученные вакуумно-дуговым испарением порошковых
катодов Al – Cr и Al – Cr – Si в различных газовых средах................................................................................................... 37

Исследовано влияние химического состава газовой среды на шероховатость, микроструктуру, элементный
и фазовый состав и твердость покрытий, нанесенных вакуумно-дуговым испарением порошковых Al – Cr и
Al – Cr – Si катодов. Обнаружено значительное влияние давления в вакуумной камере и атомной массы газовых
компонентов на состав, структуру и свойства осажденных покрытий.

Ключевые слова: многокомпонентные катоды, вакуумная дуга, реакционные газы, аморфизация.

В. В. Ревазов, А. А. Конарев, В. С. Круглов

Гальваническое осаждение медных покрытий на подложку из нержавеющей стали
при производстве ВТСП-лент второго поколения............................................................................................................... 45

Продемонстрирована возможность электролитического осаждения меди на ленту из нержавеющей стали,
моделирующую ВТСП-провод, с никелевым подслоем, осажденным на предварительно активированную
при катодной обработке в растворах соляной кислоты поверхность.

Ключевые слова: ВТСП-ленты, нержавеющая сталь, активация поверхности, адгезия, выход по току.

В. Н. Климов, И. Ю. Сапронов, Е. В. Шелехов

Альфирование титанового сплава ВТ3-1 в условиях термоциклической обработки........................................................ 50

Исследовано влияние термоциклической обработки на диффузию кислорода в титановом сплаве ВТ3-1 и технически
чистом титане ВТ1-0. Показано, что ускорение диффузии связано с полиморфными a « b превращениями,
проходящими при термоциклической обработке. Обнаружено образование ГПУ-сверхструктуры в тонком
поверхностном слое сплава, насыщенном кислородом.

Ключевые слова: титановые сплавы, ускорение диффузии, термоциклическая обработка, ГПУ-сверхструктура
Ti₃AlO_x, оже-спектроскопия.

Композиционные материалы

О. К. Лепакова, Н. И. Афанасьев, В. Д. Китлер

Неизотермический синтез наноламинатных соединений.................................................................................................... 58

Исследованы режимы неизотермического синтеза, фазовый состав и микроструктура СВС-материалов
на основе МАХ-фаз Ti₃SiC₂ и Nb₂AlC.

Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, структура, МАХ-фазы.

Новые методы обработки и получения материалов
с заданными свойствами

Н. Н. Андрианова, Н. Ю. Бейлина, А. М. Борисов, В. Г. Востриков, Е. С. Машкова,
Д. В. Петров, Н. В. Ткаченко, Д. Н. Черненко, Н. М. Черненко

Исследование структуры углерод-керамического композита методами электронной микроскопии
и спектрометрии ядерного обратного рассеяния............................................................................................................... 62

Методами растровой электронной микроскопии с энергодисперсионным микроанализом и спектрометрии
ядерного обратного рассеяния протонов энергии 7,5 МэВ исследованы структура и состав образцов углерод-
керамического композита ФЕБУС с армирующими углеродными волокнами на основе вискозы и его передельческих
полуфабрикатов. Установлено, что пропитка преформы композита кремнием (до ~ 30 ат. %) практически не приводит
к силицированию армирующего волокна. С учетом стехиометрии SiC, доля карбидной составляющей в композите
достигает ~ 40 %, остальные ~ 60 % приходятся на углеродную составляющую.

Ключевые слова: углерод-керамический композит, углеродное волокно, карбид кремния, растровая электронная
микроскопия, энергодисперсионный анализ, спектрометрия ядерного обратного рассеяния.

Ю. А. Перлович, М. Г. Исаенкова, П. Н. Медведев, В. А. Фесенко, Сое Сан Тху

Механизмы влияния текстуры оболочечных труб из циркониевых сплавов на их коррозионное поведение................... 67

Рассмотрены механизмы влияния кристаллографической текстуры оболочечных труб из промышленных сплавов
на основе Zr на их коррозионное поведение в условиях эксплуатации. Показано, что зависимость коррозионной
стойкости труб от степени рекристаллизации коррелирует с распределением призматических осей в текстуре,
которое можно рассматривать как показатель склонности трубы к межзеренной диффузии кислорода. Изучен
эффект влияния послойной неоднородности текстуры оболочечных труб на растягивающие напряжения
в поверхностном слое, способствующие усилению диффузии кислорода во внутренние слои трубы. Установлено,
что под действием растягивающих напряжений, возникающих в поверхностном слое трубы при образовании оксида,
вблизи фронта окисления происходит двойникование в матрице a-Zr. Текстура моноклинной фазы оксидного слоя
в силу ориентационного соотношения с подложкой сохраняет устойчивость при поверхностной обработке трубы.

Ключевые слова: сплавы на основе Zr, оболочечная труба, кристаллографическая текстура, окисление,
оксидный слой.

П. И. Маленко

Обоснование выбора рациональных температурно-временных режимов никотрирования
легированной конструкционной стали................................................................................................................................... 77

Экспериментально установлена эмпирическая зависимость глубины насыщенного азотом и углеродом слоя,
формирующегося при никотрировании малолегированной конструкционной стали, от параметров обработки —
температуры, времени насыщения и состава газовой среды. Определен оптимальный режим никотрирования,
при котором глубина диффузионной зоны достигает максимального значения 231 мкм.

Ключевые слова: конструкционная сталь, легирующие элементы, никотрирование, “белый” карбонитридный
слой, диффузионная зона.