СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

Р.А. Назипов, А.В. Пятаев, А.А. Игнатьев, Ю.М. Выжимов,
Р.И. Баталов, Р.М. Баязитов, В.А. Шустов

Влияние мощного импульсного ионного пучка на аморфный сплав Fe77Cu1Nb3Si13B6:
Мёссбауэровские и рентгеноструктурные исследования....................................................................................................... 5

Установлено, что после воздействия мощного ионного пучка наносекундной длительности
происходит изменение направления спонтанного магнитного момента в тонкой ленте из аморфного
сплава Fe77Cu1Nb3Si13B6. Усредненное направление магнитного момента поворачивается из легкой
плоскости к нормали плоскости ленты. Угол между усредненным направлением спонтанного
магнитного момента и плоскостью ленты меняется в зависимости от величины флюенса облучения.

Ключевые слова: мессбауэровская спектроскопия, ионная модификация, структурные превращения
в аморфных металлических сплавах.

Функциональные покрытия и обработка поверхности

Г.А. Прибытков, В.В. Коржова

Поверхностная модификация порошковых катодов Al-Cr, Al-Cr-Si при нагреве вакуумной дугой................................. 16

Методами металлографии, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализов
исследованы структурные превращения в приповерхностном слое катодов, спрессованных из
смесей порошков алюминия, хрома и кремния, под действием стационарной вакуумной дуги,
горящей на поверхности катодов. Установлено, что под действием дугового нагрева происходит
оплавление поверхностного слоя катодов на глубину до 30-80 мкм. Обнаружено обеднение
поверхностного слоя катодов алюминием и кремнием в результате селективного испарения из
расплава жидкометаллической ванны.

Ключевые слова: многокомпонентные катоды, вакуумная дуга, селективное испарение.

А.Х. Валеева, И.Ш. Валеев

Влияние параметров электролиза на состав и структуру электроосажденного сплава Sn-Sb-Cu................................ 24

Исследовано влияние добавки поверхностно-активного вещества, плотности тока и концентрации

хлорида сурьмы на химический состав и микроструктуру электроосажденного сплава системы Sn-

Sb-Cu. Показано, что присутствие ПАВ в электролите позволяет получать мелкозернистый сплав,

по составу близкий к оловянным баббитам. В зависимости от концентрации хлорида сурьмы в

электролите образуются покрытия с различной микроструктурой, представляющие собой твердый

раствор олова, содержащий фазы Cu6Sn5 и Sn3Sb2 или смесь интерметаллидов Cu2Sb и Cu3Sn. Из

электролита с ПАВ, при концентрации хлорида сурьмы 0,0125 М и плотности тока 0,31 мА/дм2

образуется мелкозернистый сплав Sn-Sb-Cu, по фазовому и химическому составу близкий к

оловянному баббиту Б83.

Ключевые слова: электроосаждение, ПАВ, баббит.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

В.И. Калита, А.И. Мамаев, В.А. Мамаева, Д.А. Маланин, Д.И. Комлев,
А.Г. Гнедовец, В.В. Новочадов, В.С. Комлев, А.А. Радюк

Структура и сдвиговая прочность имплантатов с плазменными покрытиями............................................................. 30

Разработаны четыре варианта трехмерных плазменных капиллярно-пористых титановых покрытий

для модельных внутрикостных имплантатов. Методами импульсного микроплазменного

оксидирования в растворах или плазменного напыления порошка на них наносились дополнительные

биоактивные покрытия на основе фосфатов кальция. Сдвиговая прочность соединения имплантатов

с покрытиями с костным блоком после 16 недель вживления составляет 4,25-4,81 МПа, тогда как

для имплантатов с дополнительным плазменным покрытием гидроксиапатита она превышает

6,19 МПа уже после 4 недель вживления.

Ключевые слова: трехмерные капиллярно-пористые титановые покрытия, плазменное напыление,
импульсное микроплазменное оксидирование, внутрикостные имплантаты, биоактивные покрытия.

В.М. Гусев, О.Ю. Елагина, В.Б. Мордынский, А.С. Тюфтяев

Исследование теплопроводности плазменных керамических покрытий из плакированных порошков........................... 47

Изучены особенности формирования и структура плазменных керамических покрытий из

композиционных порошков на основе оксидов алюминия и циркония, плакированных никелем и

алюминием. Измерена пористость и теплопроводность покрытий, а также микротвердость фазовых

составляющих. Установлено, что снижение теплопроводности композиционных покрытий вследствие

уменьшения содержания металлической фазы при повышении мощности дуги плазмотрона

компенсируется ее повышением за счет уменьшения пористости покрытий, что нивелирует

результирующий эффект влияния мощности дуги на теплопроводность металлокерамических

покрытий.

Ключевые слова: плазменное напыление, плакированные порошки, керамические покрытия,
коэффициент теплопроводности.

А.М. Ефремов, А.В. Дунаев, Д.Б. Мурин

Параметры плазмы и кинетика травления GaAs в газовых смесях HCl
с добавками Ar, H2 и Cl2 переменного начального состава................................................................................................ 52

Исследовано влияния начального состава бинарных смесей HCl с Ar, H2 или Cl2 на кинетику

плазменного травления GaAs в условиях тлеющего разряда постоянного тока. Установлено, что

кинетика травления во всех системах контролируется изменением плотности потока атомов хлора,

а вероятность взаимодействия GaAs с атомами хлора зависит от изменения температуры

обрабатываемой поверхности и плотности потока ионов. Определена корреляция между скоростью

травления GaAS и среднеквадратичной шероховатостью обработанной поверхности.

Ключевые слова: плазма, хлористый водород, кинетика травления.

Новые методы обработки и получения материалов
с заданными свойствами

В.В. Рощупкин, М.А. Покрасин, М.М. Ляховицкий, Н.А. Минина

Акустический и акустико-эмиссионный методы исследования физико-механических свойств материалов................ 62

Приведено описание усовершенствованной методики и экспериментальной установки для

исследования акустических свойств (скорости и коэффициента затухания ультразвука) металлов и

сплавов. Использование дополнительных данных, полученных дилатометрическим методом,

позволяет повысить точность определения акустических свойств и рассчитать температурную

зависимость плотности материалов и модуля Юнга. Разработан акустико-эмиссионный программно-

технический комплекс, позволяющий проводить точные измерения температурных интервалов

фазовых превращений в металлах и сплавах.

Ключевые слова: скорость ультразвука, коэффициент затухания, относительное температурное
расширение, плотность, модуль Юнга, акустическая эмисси.

М.И. Алымов, Е.В. Евстратов, А.Б. Анкудинов, В.А. Зеленский,
О.А. Голосова, А.Ю. Колобова

Получение, структура и свойства пористых материалов на основе титана................................................................... 70

Предложен способ получения титановых материалов с пористым поверхностным слоем методами

гидростатического прессования и последующего высокотемпературного спекания с использованием

порообразователя в качестве временного наполнителя пор. Проведены сравнительные исследования

структуры и свойств титановых материалов с пористым поверхностным слоем, полученных новым

способом и классическим методом порошковой металлургии (одноосное прессование +

высокотемпературное спекание). Показано, что предложенный метод позволяет получать образцы

пористого титана с заданными параметрами порового пространства (объемная доля и размер пор)

и высокими механическими свойствами. С использованием данного метода изготовлен

экспериментальный образец элемента эндопротеза (чашка для вертлюжной впадины).

Ключевые слова: порошковая металлургия, титановый материал с пористым поверхностным слоем,
порообразователь, чашка эндопротеза тазобедренного сустава.

Г.А. Дорогина, В.Ф. Балакирев, Е.В. Игнатьева, А.В. Долматов,
О.М. Федорова, А.Б. Шубин

Физические свойства магнитомягких материалов, полученных из порошков системы Fe-Si,
подвергнутых дроблению и механической активации ......................................................................................................... 76

Проведено сравнение магнитных и механических свойств магнитомягких Fe-Si сплавов, спеченных

из порошков, подвергавшихся дроблению в разных средах (воздух, спирт). Обнаружено, что

материалы, полученные из порошков, активированных при измельчении на воздухе, обладают

более высокими характеристиками. Анализ структуры спеченных сплавов Fe-7%Si показал, что

дробление в спирте замедляет процесс механической активации порошковой смеси вследствие

образования карбидов кремния и уменьшения содержания Si в твердом растворе в железе.

Ключевые слова: система Fe-Si, механическое дробление, среда дробления, магнитные свойства,
механические свойства, механическая активация, структура.

О.П. Федоров, В.Ф. Демченко, И.В. Шуба, А.Б. Лесной

Влияние гравитационной и вибрационной конвекции на тепломассоперенос в расплаве
при выращивании кристаллов методами Бриджмена и плавающей зоны ........................................................................ 85

Методом математического моделирования проведен сравнительный анализ гидродинамических и

тепловых процессов при выращивании кристаллов по схеме Бриджмена и методом плавающей

зоны в земных условиях и в условиях микрогравитации. Изучены особенности гидродинамического

состояния расплава при воздействии аксиальных вибрационных возмущений различной частоты и

интенсивности. Показано, что метод плавающей зоны является менее чувствительным к проявлению

релей-тейлоровской неустойчивости течения жидкой фазы.

Ключевые слова: рост кристаллов, зонная плавка, схема Бриджмена, гидродинамика, вибрация,,
микрогравитация, математическое моделирование.

Авторский указатель за 2015 год .......................................................................................................................................... 94