СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

С.А. Масляев, Е.В. Морозов, П.А. Ромахин, В.Н. Пименов, В.А. Грибков, А.Н. Тихонов,
Г.Г. Бондаренко, А.В. Дубровский, Е.Е. Казилин, И.П. Сасиновская, О.В. Синицына

Повреждаемость оксида алюминия мощными импульсными потоками ионов, плазмы и лазерного излучения............ 5

Изучено влияние мощных импульсных ионных и плазменных потоков, генерируемых установкой
Плазменный фокус (ПФ), и лазерного излучения (ЛИ) в режиме свободной генерации на керамику
на основе оксида алюминия a-Аl₂О₃ со структурой корунда, приготовленную методом порошковой
металлургии. Плотность мощности излучения q и длительность импульсов воздействия t для потоков
плазмы, ионов и ЛИ составляли q_p»10⁷ Вт/см² и t_p»100 нс, q_i»10⁸ Вт/см² и t_i»20 нс и q_l»(3-5)·10⁵ Вт/см²
и t_l»0,7 мс соответственно. Стойкость керамики к импульсным энергетическим воздействиям оценивалась
по потере массы облученных образцов и по дефектности (повреждаемости) поверхностного слоя. Показано,
что совместное использование ПФ и импульсного лазерного воздействия позволяет моделировать
экстремальные процессы эрозии и повреждаемости материалов в установках термоядерного синтеза
(типа ELMs-эффектов в реакторе ИТЕР или в камерах с инерциальным удержанием плазмы).

Ключевые слова: импульсные ионные и плазменные потоки, плазменный фокус, лазерное излучение,
эрозия, повреждаемость, термоядерный реактор.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

Н.А. Смоланов

Осаждение углеродо- и титансодержащих нано- и микрочастиц из низкотемпературной
плазмы дугового разряда.......................................................................................................................................................... 18

Методами РЭМ и гранулометрического анализа исследованы морфология, элементный состав
и распределение по размерам частиц, полученных при электродуговом распылении титана в среде
азота и ацетилена.

Ключевые слова: дуговой разряд, пылевая плазма, капельная фракция, элементный состав,
гранулометрия.

Функциональные покрытия и обработка поверхности

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

Создание износо- и коррозионно-стойких покрытий на низкоуглеродистой стали методом
вневакуумной электронно-лучевой наплавки смеси карбидов бора и хрома........................................................................ 24

Методом наплавки в пучке релятивистских электронов смеси порошков карбидов хрома и бора
на подложке из низкоуглеродистой стали получены износо- и коррозионно-стойкие покрытия.
Определен состав наплавочной смеси, обеспечивающий получение покрытий с оптимальным
сочетанием свойств. Изучено влияние режима облучения на структуру и свойства наплавленного
слоя.

Ключевые слова: электронно-лучевая наплавка, карбиды хрома и бора, структура, фазовый
состав, карбоборидное упрочнение, износостойкость, коррозионная стойкость.

Ю.А. Пустов, А.С. Золотарев, Н.А. Гладких, В.И. Калита,
Д.И. Комлев, А.А. Радюк, А.Ю. Иванников

Структура и коррозионно-электрохимическое поведение систем “аморфное плазменное
покрытие на основе железа – стальная подложка”............................................................................................................ 35

Методами хронопотенциометрии и потенциодинамической вольтамперометрии изучено
коррозионно-электрохимическое поведение аморфных плазменных покрытий на основе
железа (Fe-Cr-Mn-C-Si-B и Fe-Cr-Mn-C-Si-B-Mo-W), напыленных на стальную подложку,
в 3% водном растворе NaCl. Показано, что коррозионная стойкость системы определяется
сопротивлением покрытия к развитию сквозной пористости и зависит от материала и толщины
слоя покрытия. Влияние пористости на коррозионное разрушение уменьшается с увеличением
толщины покрытия и полностью устраняется после его пропитки гидрофобизирующей жидкостью.
Добавка Mo повышают склонность материала покрытия к самопассивации и, тем самым, увеличивает
его коррозионную стойкость.

Ключевые слова: напыленные плазменные покрытия, коррозионно-электрохимическое поведение,
сквозная пористость, пропитка, гидрофобизирующая жидкость.

Ю.Н. Варзарев, А.В. Махаринец, Л.П. Милешко

Кинетика и механизм анодного окисления карбида кремния в нитратном
электролите на основе этиленгликоля................................................................................................................................... 44

Предложены механизмы гальваностатического формирования анодных оксидных пленок карбида
кремния в водно-нитратном электролите на основе этиленгликоля, включающие лимитирующую
стадию возникновения промежуточного соединения оксида кремния с последующими парциальными
реакциями его взаимодействия с нитрат- и гидроксид-анионами с образованием диоксида кремния
и кремнекислот.

Ключевые слова: анодые оксидные пленки, анодное окисление карбида кремния, анодирование
карбида кремния.

Композиционные материалы

Л.И. Кобелева, Л.К. Болотова, И.Е.Калашников, И.В.Катин, П.А. Быков

Композиционные гранулы на основе сплава олова................................................................................................................. 49

Рассмотрена возможность изготовления композиционных гранул методом совместной механоактивации
баббита и упрочняющих компонентов нано- и микрометрового размера, в том числе углеродсодержащих.
Определены параметры механического легирования, исследована структура полученных композиционных
гранул.

Ключевые слова: механическое легирование, композиционные гранулы, армирующие компоненты, баббит.

П.Н. Петрова, А.А. Охлопкова, М.Д. Соколова, Т.А. Исакова

Влияние совместной механоактивации и ультразвуковой обработки на свойства
композиционных материалов на основе политетрафторэтилена..................................................................................... 57

Изучено влияния совместной механохимической активации различных наполнителей и ультразвукового
воздействия на стадии совмещения компонентов композитных материалов на механические и трибологические
свойства и структуру композитов на основе политетрафторэтилена. В качестве наполнителей использовалась
порошковая смесь цеолита и ульрадисперсного политетрафторэтилена в различном весовом соотношении.
Установлено, что комбинированная (механоактивация + УЗО) обработка наполнителей улучшает свойства
полимерного композита.

Ключевые слова: политетрафторэтилен, цеолит, механоактивация, ультразвук, полимерный наполнитель,
прочность, износостойкость.

А.М. Власова, Б.А. Гринберг, А.В. Иноземцев, С.В. Кузьмин, В.И. Лысак

Многослойные композиты на основе Mg-Ti, полученные сваркой взрывом: зоны риска................................................... 64

Исследована структура межфазной границы между магниевым сплавом МА2-1 и титаном, являющейся
зоной риска всей композиционной конструкции. Для двух композиций, полученных сваркой взрывом в
жестком и мягком режимах, определены общие и различающиеся характерные особенности микроструктуры
межфазных границ. Показано, что сварка в более мягком режиме обеспечивает более высокое качество
сварного соединения. Эксплуатационные характеристики композитов ухудшаются при образовании
коллоидных систем Mg-Ti. Рассмотрены модели образования пор в магнии в условиях взрывного нагружения.

Ключевые слова: сварка взрывом, композиционные материалы, коллоидные растворы, волны, всплески,
фрагментация типа дробления (ФТД), магний, титан.

Новые методы обработки и получения материалов
с заданными свойствами

И.И. Чернов, М.С. Стальцов, И.А. Богачев, Б.А. Калин, Е.А. Олевский,
Л.Ю. Лебедева, А.А. Никитина

Оптимизация режимов механического легирования для получения реакторной
ДУО стали спарк-плазменным спеканием............................................................................................................................. 72

Исследована структура и равномерность распределения упрочняющих наночастиц Y₂O₃ в дисперсно-
упрочненной реакторной ферритно-мартенситной стали ЭП-450 (12Х13М2БФР), изготовленной спарк-
плазменным спеканием. Установлено, что отсутствие упрочняющих частиц оксида в локальных объемах
спеченных образцов связано с несовершенством технологии механического легирования и образованием
агломератов частиц порошка матричной стали без оксидных частиц. Для минимизации агломерации
порошка, достижения равномерного распределения упрочняющих наночастиц в материале и получения
компактов с минимальной пористостью время механического легирования не должно превышать 30 ч, а
спарк-плазменное спекание порошка следует проводить при минимально возможной температуре.

Ключевые слова: реакторная дисперсно-упрочненная сталь, механическое легирование,
спарк-плазменное спекание.

C.Н. Григорьев, А.В. Гусаров, А.А. Окунькова, К.Э. Протасов, Р.С. Хмыров

О целесообразности профилирования пучка в технологиях селективного лазерного спекания и плавления.................. 80

Рассчитаны температурные поля и ширина обработанной полосы при селективном лазерном
спекании/плавлении с использованием лазерных пучков с различным профилированием по
плотности потока энергии. Моделирование проводилось для гауссова распределения (мода TEM₀₀),
PT-распределения, обеспечивающего равномерную установившуюся температуру в неподвижном
лазерном пятне, и кольцевого распределения моды TEM_01* при значениях числа Пекле от 0 до 3.
Установлено, что при проведении СЛС/СЛП в узком температурном интервала DT=T_max–T_min профиль
РТ является оптимальным, а TEM₀₀ — наихудшим. Однако при проведении обработки в широком
температурном интервале наилучшие результаты достигаются при использовании профиля TEM₀₀.
Численное моделирование для кварцевого стекла показало, что при переходе от моды TEM₀₀ к моде
ТЕМ_01* потери на испарение уменьшаются, а ширина полосы обработки возрастает.

Ключевые слова: теплопроводность, испарение, число Пекле.

О.А. Шкода

Влияние режимов предварительной механической активации на характеристики теплового
взрыва порошковой системы титан-никель......................................................................................................................... 88

Исследовано влияние режимов предварительной механической активации на структуру и температурные
характеристики самораспространяющегося высокотемпературного синтеза порошковой смеси Ti-Ni в режиме
теплового взрыва. Изучены строение слоистых агломератов и гранулометрический состав порошковой смеси.
Установлены закономерности формирования порошковой смеси при механической активации, влияющие на
характеристики последующего теплового взрыва.

Ключевые слова: механическая активация, тепловой взрыв, порошковая смесь, синтез, слоистый агломерат,
титан, никель, структура, температура горения, налипание.

Н.И. Радишевская, Н.Г. Касацкий, О.В. Львов, А.Ю. Чапская, В.Д. Китлер, О.К. Лепакова

Использование механохимической активации при СВ-синтезе кобальтсодержащих пигментов
шпинельного типа..................................................................................................................................................................... 94

Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием механической
активации исходных компонентов получены керамические пигменты шпинельного типа в системах
ZnO-СоO-Al₂O₃ и ZnO-MgO-СоO-Al₂O₃. Установлено, что механоактивация шихты пигментов в планетарной
мельнице М3 с ускорением 45 g в течение 60 с приводит к снижению начальной температуры СВ-синтеза
на 170°C. Увеличение полноты синтеза шпинелей подтверждено методами ИК-спектроскопии, рентгенофазового
и микрорентгеноспектрального анализа, оптической и сканирующей электронной микроскопии.

Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, механохимическая
активация, керамические пигменты, шпинель, алюминий, оксиды, окисление.