СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

Р. Х. Хасаншин, Л. С. Новиков, С. Б. Коровин

Электростатические разряды при раздельном, последовательном и совместном облучении
стекла К-208 электронами и протонами................................................................................................................................ 5

 

Исследованы условия возникновения и особенности развития электростатических разрядов на
поверхности стекла К-208 при раздельном, последовательном и совместном облучении в вакууме
электронами (Ее = 40 кэВ) и протонами (Ер = 20 кэВ). Плотность потока бомбардирующих частиц
варьировались от 1010 до 5·1012 см–2с–1. Методами атомно-силовой микроскопии показано, что
изменение морфологии поверхности стекла при облучении обусловлено как радиационным
отжигом приповерхностных слоев, так и электростатическими разрядами. Характер модифицирования
поверхности зависит от вида и интенсивности облучения. Установлено, что развитию разрядов
способствует образование микровыступов на поверхности образцов при облучении.

Ключевые слова: электростатический разряд, оптическое стекло К-208, вакуум, электронное
и протонное облучение, АСМ, космический корабль, солнечные батареи, защитные покрытия.

 

В. В. Коваленко

Структурные и фазовые превращения в инструментальной стали при обработке
низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком............................................................................................... 12

 

Исследовано влияние мощного электронно-лучевого воздействия на структуру и фазовый состав
образцов стали У7А в исходном состоянии. Установлено, что облучение мощным электронным
пучком сопровождается высокоскоростной кристаллизацией расплава, снижением поперечных
и продольных размеров кристаллов мартенсита, формированием градиентной структуры и
субструктурными превращениями.

Ключевые слова: электронный пучок, сталь, градиентная структура, скалярная плотность
дислокаций, электронная микроскопия.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

В. И. Калита, А. А. Радюк, Д. И. Комлев, А. Ю. Иванников, Ю. В. Благовещенский, К. В. Григорович,
Т. В. Шибаева, Н. В. Умнова, В. В. Молоканов, П. П. Умнов, Ю. И. Мельник

Плазменные покрытия WC – Co из механически легированного порошка........................................................................ 22

 

Методом механического легирования и последующего спекания в водородной печи из порошковой
смеси 82,61 % W – 6,39 % С – 12 % Co получали керметный порошок для плазменного напыления
WC – 12 % Co покрытий. Фазовый состав полученного порошка для напыления 87 % WC –
0,9 % WC1 – x – 0,9 % W2C – 4,4 % W6Co6C – 0,9 % W3Co3C – 1,7 % Co – 4,4 % C был близок к заданному
составу по содержанию монокарбида, однако содержание углерода в напыленном покрытии (4,6 %)
оказалось меньше стехиометрического значения (5,4 %). Вследствие закалки из жидкого состояния
и недостатка углерода покрытие после напыления имеет неравновесный фазовый состав 22 % WC –
26,4 % WC1 – x – 41,8 % W2C – 5,4 % W – 2,1 % Co – 2,1 % C. Термообработка покрытия при 900 °С в
вакууме повышает содержание WC и снижает содержание нестехиометрических карбидов. Низкое
(63,5 %) содержание монокарбида и присутствие в покрытии двойных карбидов WCoC после
термообработки объясняется недостатком углерода и невысокой температурой отжига. При плазменном
напылении заэвтектических сплавов возможно формирование аморфно-наноструктурных покрытий.

Ключевые слова: механическое легирование порошков, аморфно-наноструктурные покрытия,
WC – Co, термообработка, потери углерода.

 

Функциональные покрытия и обработка поверхности

А. Г. Ракоч, А. А. Гладкова, Ю. А. Пустов, Зайяр Линн, З. В. Хабибуллина

Многофункциональность катодной составляющей тока при получении покрытий методом МДО............................ 30

 

Показано, что проведение процесса МДО в анодно-катодных режимах приводит к образованию
сквозных пор и растворению образующихся в них оксидов и гидроксидов алюминия. Такой режим
обработки обеспечивает высокую скорость формирования плотных покрытий, обладающих хорошей
адгезией к алюминиевому сплаву. Предложена методика расчета объемной пористости и скорости
роста покрытий, образующихся при окислении металлической основы.

Ключевые слова: микродуговое оксидирование, сплав Д16, катодная составляющая переменного тока,
щелочно-силикатный электролит, структура покрытия.

 

Композиционные материалы

Д. Н. Трушников

Изучение физических процессов при электронно-лучевой сварке по параметрам вторичного тока в плазме.............. 36

 

Экспериментально показана возможность изучения процессов, протекающих при электронно-лучевой
сварке металлов, по параметрам высокочастотного сигнала, выделяемого методом синхронного накопления
из сигнала вторичного тока, возникающего в образующейся плазме. Установлено, что спектр сигнала
вторичной эмиссии при сварке стали содержит периодическую составляющую с частотой 15 – 25 кГц.
Вероятность появления высокочастотных возмущений возрастает с увеличением плотности энергии
в зоне сварки. Рассмотрены механизмы формирования высокочастотных колебаний в сигнале вторичного
тока в плазме.

Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, вторичный ток в плазме, фокусировка электронного луча.

 

И. М. Полетика, М. В. Тетюцкая, С. А. Макаров

Формирование бифункциональных покрытий с ультрадисперсной структурой методом
электронно-лучевой наплавки в атмосферном воздухе......................................................................................................... 46

 

Методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковых смесей карбида хрома с хромом
и карбидом титана сформированы бифункциональные покрытия, обладающие высокой износо- и
коррозионной стойкостью. Показано, что повышение износостойкости покрытия связано с резким
измельчением структуры за счет появления множества центров кристаллизации в виде дисперсных
выделений TiC.

Ключевые слова: электронно-лучевая наплавка, бифункциональные покрытия, структура,
модифицирование, твердость, износостойкость, коррозионная стойкость.

 

Н. А. Адаменко, С. М. Рыжова

Свойства металлонаполненных полиарилатов, полученных взрывным прессованием...................................................... 54

 

Изучено влияние взрывного прессования на термомеханические свойства и электропроводность
полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе полиарилата ДВ, содержащего от
50 до 90 об. % порошка Al, Fe, Ni, Cu и W. Установлено, что взрывная обработка повышает
теплостойкость металлонаполненных ПКМ и увеличивает их электропроводность, величина
которой вдоль направления распространения ударного фронта на 40 – 60 % выше, чем в
поперечном направлении.

Ключевые слова: полиарилат ДВ, полимерные композиционные материалы, металлические
наполнители, взрывное прессование, ударный фронт, термическая деформация, температура
размягчения, теплостойкость, электропроводность, микроструктура.

 

А. Г. Мейлах

Особенности структурообразования и свойства композитов на основе железных
порошков, плакированных медью............................................................................................................................................. 61

 

Определены технологические параметры процесса химического нанесения 0,5 – 2,0 % Сu в виде
нанопленок на частицы железных порошков. Установлены механизмы и эффективность влияния
плакирования медью на структуру и свойства спеченных материалов. Активированное нанесением
пленки меди уплотнение, рафинирование и легирование в процессе спекания порошковых материалов
на основе железа обеспечили повышение их механических свойств в 1,2 – 1,5 раза.

Ключевые слова: плакирование порошков, нанопленки, активированное спекание, структура,
механические свойства.

 

Новые методы обработки и получения материалов
                                  с заданными свойствами

П. В. Федотов, Л. П. Лошманов, А. В. Костюхина

Влияние кратковременной термообработки на механические свойства сплава Э110..................................................... 67

 

Изучено влияние температурного режима первой стадии аварии с потерей теплоносителя реакторов
типа ВВЭР на механические свойства и деформационное поведение сплава Э110. Представлены
результаты механических испытаний на растяжение кольцевых образцов оболочек ТВЭЛов после
термической обработки по сценарию исследуемого режима. Полученные результаты демонстрируют
возможность применения моделей деформирования сплава Э110 для расчетов изменения его свойств
вследствие трансформации структуры. Получено уравнение, описывающее зависимость напряжения
течения сплава от температурного сценария первой стадии аварии с потерей теплоносителя реактора ВВЭР.

Ключевые слова: сплав Э110, авария с потерей теплоносителя, температурный сценарий,
термообработка, предел текучести, относительное сужение, деформационное упрочнение.

 

С. В. Стефановский, Б. С. Никонов, М. Б. Ремизов, П. В. Козлов, Е. А. Беланова,
А. А. Ширяев, Я. В. Зубавичус

Характеристика стекло- и стеклокристаллических материалов на алюмофосфатной основе
для ядерных отходов и состояние цезия в их структуре..................................................................................................... 74

 

Методами рентгеноструктурного анализа, растровой электронной микроскопии и тонкой структуры
спектров поглощения рентгеновских лучей (XAFS) изучена структура стекол на основе алюмофосфатов,
предназначенных для иммобилизации высокоактивных отходов от переработки отработавшего топлива
водо-графитовых реакторов, и окружение Cs из окружающей среды в структуре материала. Стекла получали
закалкой из расплава на металлической пластине. Последующий отжиг при 500 °С в течение 14 ч приводит
к частичной кристаллизации ортофосфатов алюминия и образованию сложных ортофосфатов
натрия-цезия-(магния)-алюминия с переменным содержанием Cs2O и MgO. Максимальная концентрация
Cs2O в сложных ортофосфатах (Na0,39Cs0,32Mg0,26Al0,47P1,04Mo0,02O4,00) достигала 26,0 масс. % или
0,32 формульные единицы Cs. Первая координационная оболочка Cs разделяется по крайней мере
на две компоненты, соответствующие расстояниям Cs – О 3,12 ± 0,05 и 3,44 ± 0,05 Å. За счет включения
Cs в кристаллические фазы, в некоторых отожженных образцах появляется вторая координационная сфера Cs.

Ключевые слова: алюмофосфатные стекла, цезий, ядерные отходы, сканирующая электронная
микроскопия,тонкая структура поглощения рентгеновских лучей, рентгеновская дифракция.

 

М. С. Юрлова, Е. Г. Григорьев, Е. А. Олевский, В. Д. Деменюк

Электроимпульсная консолидация танталовых анодов для электролитических конденсаторов.................................. 82

 

Исследована структура порошков тантала и изучена возможность их использования в качестве анодов
для электролитических конденсаторов. Установлены критические параметры электроимпульсной
консолидации (ЭИК) порошков, обеспечивающие равномерное распределение пор по объему. Определено
влияние давления прессования и плотности протекающего через порошок тока на пористую структуру
и удельную поверхность анодов из конденсаторных порошков тантала I – IV классов. Установлено, что
удельная поверхность анодов, компактированных методом ЭИК, на 18 – 230 % выше, чем изготовленных
по штатной технологии.

Ключевые слова: высоковольтная электроимпульсная консолидация, танталовые аноды,
пористые порошковые материалы.