Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

Опубликован: 29.12.2017

№ 4 (2017)

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 

13-19 24
Аннотация

Известно, что каталитическая активность для одного и того же вещества может существенно отличаться в зависимости от строения его поверхности. Стоит отметить, что многие каталитические реакции протекают при повышенных температурах. Поэтому катализаторы, в которых в качестве активных компонентов используются «мягкие» металлы (Cu, Zn, Au, Ag, Mg и др.) с особой внутренней структурой и морфологией поверхности, имеют строгие ограничения в эксплуатации по температуре. Катализаторы на основе меди широко используются при синтезе различных химических веществ, в частности в синтезе анилина. В статье приведен сравнительный анализ воздействия температурных полей на медные порошки с частицами примерно одинаковых размеров, но имеющих разную внутреннюю структуру и морфологию поверхности. Сравнивались электролитические порошки меди четырех типов. Первый представлял собой кристаллы с ГЦК решеткой, частицы второго и третьего имели форму икосаэдров (но разной морфологии поверхности), шесть осей симметрии 5-го порядка и были огранены кристаллографическими плоскостями типа {111}. Четвертый порошок представлял собой крупные образования, состоящие из кристаллов меди сферической формы. В работе показано, что частицы с разной исходной внутренней структурой и морфологией поверхности испытывают схожие изменения в процессе отжига на воздухе: спекание, рост вискеров в процессе окисления, образование полостей внутри и пор на поверхности. Однако для икосаэдрических частиц меди наблюдается повышенное выделение запасенной энергии при нагреве в дифференциальном сканирующем калориметре (ДСК), которая активизирует и ускоряет протекание структурно-фазовых превращений в частицах.

20-25 16
Аннотация

В современной промышленности для изготовления различных элементов конструкций широко применяются композитные материалы, содержащие вырезы и инородные включения. Чтобы обеспечить прочность и надежность работы конструкции, необходимо детально изучить распределение напряжений, возникающих в ней в результате силовых воздействий. Относительно круговых отверстий и включений, на практике не существует идеальных окружностей, и данный факт следует учитывать при расчете. В случае, когда форма границы мало отличается от круговой, для решения задачи можно применить приближенный аналитический метод, именуемый методом возмущений.

Рассматривается плоская задача об определении напряженно-деформированного состояния упругого тела с включением нанометрового размера при действии нагрузки на бесконечности с учетом межфазного напряжения. В отличие от построенных ранее методов решения подобных задач, в которых использовалось конформное отображение, в данном случае считается, что граница включения мало отличается от окружности и определяется произвольной функцией. Предполагается, что тело находится в однородном поле напряжений. На границе контакта двух сред выполнены условия идеального сцепления. Для решения задачи используется поверхностная теория упругости Гертина – Мердока. Методом возмущений решение задачи сводится к однотипному сингулярному интегро-дифференциальному уравнению в каждом приближении, относительно неизвестного межфазного напряжения. Решение интегрального уравнения представляется в виде степенного ряда относительно коэффициентов разложения межфазного напряжения по степеням малого параметра. В первом приближении получено решение для почти кругового включения, граница которого отклоняется от окружности в радиальном направлении по косинусоидальному закону. При помощи программного пакета построены графические зависимости максимального окружного напряжения от радиуса базового кругового включения при одноосном растяжении для включения и матрицы. Продемонстрирован размерный эффект, т. е. влияние размера нановключения на напряженное состояние вблизи включения.

26-31 15
Аннотация

Предложена модель для описания функционально-механического поведения образца из пористого сплава с памятью формы, структурные элементы которого аппроксимированы плоскими прорезными пружинами. Такие пружины, в свою очередь, состоят из балок. В процессе деформирования балки, ориентированные перпендикулярно по отношению к направлению нагружения, вносят основной вклад в макроскопическую деформацию образца.

Исследовано влияние условий закрепления балки на результаты моделирования. Рассмотрены два типа граничных условий: шарнирное опирание и жесткое защемление. В рамках методов сопротивления материалов для указанных видов опор решены задачи статики, найдены напряжения в наиболее напряженном участке и прогибы балок. Для расчета неупругой деформации, возникающей в процессе мартенситного превращения в сплавах с памятью формы, использована микроструктурная модель, позволяющая описывать функциональные свойства этих материалов. Геометрические параметры балок выбраны на основании анализа микрофотографий пористого сплава TiNi. Выполнено моделирование поведения пористого образца из сплава с памятью формы при изотермическом сжатии при различных температурах, когда сплав с памятью формы находится в аустенитном и мартенситном состояниях. Проведен расчет деформации образца при охлаждении и нагреве под постоянным напряжением, при этом реализуются эффекты пластичности превращения и памяти формы. Показано, что выбор граничных условий имеет существенное значение при расчете поведения пористого сплава с памятью формы. Использование структурных элементов с жесткой заделкой приводит к меньшим напряжениям в моделируемом объекте и позволяет получить лучшее соответствие результатов расчета с экспериментальными данными.

32-39 16
Аннотация

Металлические материалы с развитой поверхностью и особыми физико-химическими свойствами находят все большее применение в качестве катализаторов в химической, нефтеперерабатывающей промышленности и системах водоочистки. В частности, медные катализаторы применяются для синтеза анилина. Однако многие химические процессы протекают при повышенных температурах, что не может не сказываться на сроках службы катализаторов, которые изготавливаются разными технологическими приемами. Поэтому является актуальным исследование влияния методики получения медных электролитических материалов-катализаторов на особенности их поведения в температурных полях.

В статье исследуются в температурных полях медные электролитические фольги с развитой поверхностью, полученные с применением механической активации катода и без нее. Приведены результаты исследований изменения их морфологии поверхности и фазового состава в процессе их термообработки в окислительной среде, а также исследования зависимости величины запасенной упругой энергии от концентрации в материалах кристаллов, содержащих высокоэнергетичные дефекты ростового происхождения.

В ходе экспериментов были обнаружены различия в изменении энтальпии (в процессе нагрева) для двух последовательных фазовых превращений в медных фольгах. Эти различия могут свидетельствовать о том, что кроме интенсивного окисления меди при данных температурах в обеих фольгах, в фольгах, выращенных с применением механической активации катода, реализуются еще и релаксационные процессы, связанные с наличием высокой концентрации дефектов кристаллического строения, имеющих ростовое происхождение. Это позволяет говорить, что фольги, состоящие из пентагональных пирамид и конусообразных кристаллов с развитой поверхностью, обладают большей запасенной в процессе электроосаждения упругой энергией, чем фольги, полученные без применения механической активации катода.

40-45 16
Аннотация

Исследовали твердофазное соединение титанового сплава ПТ3В (Ti-4.2Al-1.6V) и стали 12Х18Н10Т через наноструктурную прослойку из сплава Х2Н98. В процессе соединения при температурах 650, 700, 750 и 800 °С в зоне контакта образуются слои интерметаллидов Ti2Ni, TiNi, TiNi3. Известно, что при сварке давлением титанового сплава и никеля на границе образуются сплошные слои этих интерметаллидов. Именно по этим слоям и происходит разрушение. Наиболее вероятной причиной разрушения является скачок коэффициента термического расширения (КТР) при аустенитно-мартенситном превращении с образованием слоя TiNi, в результате которого на стадии охлаждения с температуры сварки в соседних хрупких слоях Ti2Ni и TiNi3 образуются трещины. Легирование сплава TiNi хромом в пределах 1–2 % приводит к значительному снижению температурного интервала аустенитно-мартенситного превращения.

На границе TiNi3/Х2Н98 происходит образование тонкого слоя TiCr2, препятствующего диффузии хрома и никеля в формирующиеся слои интерметаллидов Ti2Ni, TiNi и TiNi3. Это приводит к формированию более тонких слоев интерметаллидов в зоне соединения ПТ3В/Х2Н98, чем при сварке через никелевую прослойку. Применение сплава Х2Н98 привело к легированию интерметаллида TiNi хромом в количестве 0,2–0,6 ат. %, что, по-видимому, снизило температуру аустенитно-мартенситного превращения ниже комнатной температуры, изменило вид и местоположение трещин в сварном шве. При использовании прослойки из сплава Х2Н98 наибольшая прочность на растяжение ϭВ=390±20 МПа достигается после сварки при Т=700 °C, 20 мин. Повышение времени выдержки при 700 °C или увеличение температуры приводят к снижению прочности.

46-51 13
Аннотация

Многослойные пленочные покрытия получили широкое применение в электронной и оптоэлектронной промышленности. Однако технология производства устройств требует, чтобы наличие дефектов в них было сведено к минимуму, в противном случае их рабочие свойства будут неудовлетворительными. В последние годы принято считать, что основной причиной образования дефектов в пленочных покрытиях является формирование рельефа поверхности пленки. Шероховатость поверхности пленки может образовываться как при ее осаждении и последующей термической обработке, так и при других фазовых превращениях. Моделирование процесса самоорганизации поверхности тонкопленочного покрытия позволит улучшить понимание данного явления. В статье рассмотрена двумерная модель твердого тела с многослойным пленочным покрытием. Малое возмущение формы поверхности пленки описывается произвольной периодической функцией. На основе термодинамического подхода Гиббса получено эволюционное уравнение поверхности пленки при комбинированном действии поверхностной диффузии, определяемой производной химического потенциала вдоль поверхности, и объемной диффузии, связанной с изменением напряжений вдоль криволинейной поверхности и капиллярным эффектом. На основе первого приближения метода возмущений проведен численный анализ морфологической устойчивости плоской формы поверхности двухслойного пленочного покрытия при действии диффузионных процессов. В качестве основных параметров задачи рассматривались длина волны начального возмущения, относительные модули упругости материалов пленочной системы, доля поверхностной и объемной диффузии в процессе массопереноса, остаточные напряжения. Важной особенностью представленного исследования является то, что посредством учета объемной диффузии был проведен анализ влияния знака напряжений. Было показано, что при увеличении доли объемной диффузии происходит сглаживание рельефа в случае растягивающих усилий. Для сжимающих усилий объемная диффузия, как и поверхностная, является дестабилизирующим процессом.

52-58 18
Аннотация

Выявлено влияние параметров термической обработки на структуру и свойства перспективной штамповой стали для горячего деформирования 70Х3Г2ФТР. Рекомендован оптимальный режим термического упрочнения для молотового штампа горячего деформирования из предложенной стали, включающий сфероидизирующий отжиг при температуре 780 °C с медленным охлаждением с печью до 550 °С, а после на спокойном воздухе до нормальной температуры; закалку с 1000 °С с охлаждением в масло; высокотемпературный отпуск при 550–600 °С с охлаждением на спокойном воздухе. В процессе закалки происходит формирование структуры реечного мартенсита с высокой плотностью дислокаций и твердостью HRC 57–62, при этом остается нерастворимой 0,5–0,6 % карбидной фазы.

Показано, что на стадии высокотемпературного отпуска при 550–600 °С в стали марки 70Х3Г2ФТР наблюдается процесс стабилизации твердости путем формирования специальных сложных карбидных и интерметаллидных включений. Анализ карбидной фазы при отпуске показал, что соединения типа Ме7С3 и Ме3С являются карбидами, состав которых меняется в процессе термического воздействия. Так, часть атомов Fe и Cr заменяется атомами Ti и V в различных соотношениях.

Произведено моделирование температурно-напряженного состояния молотового штампа при термической обработке. Показано, что предложенный режим термической обработки стали 70Х3Г2ФТР приводит к получению дисперсной ферритно-цементитной структуры с распределенными в ней специальными карбидами, высокому уровню механических свойств, обеспечивает однородное распространение тепловых изотерм по объему штампа горячего деформирования и, как следствие, незначительные внутренние остаточные напряжения. На этапе высокотемпературной выдержки перепад температур минимизируется и не превышает 25–30 °С.

59-66 16
Аннотация

Разработка высокоазотистых экономнолегированных сталей является одним из перспективных направлений в создании высокопрочных, износо- и коррозионностойких материалов. В настоящей работе исследовано влияние больших пластических деформаций, реализуемых методом сдвига под давлением (СД) при комнатной температуре, на эволюцию структуры (методами электронной просвечивающей микроскопии и рентгеноструктурного анализа) и возможности упрочнения высокоазотистой (1,24 масс. % N) аустенитной стали 08Х22ГА1,24 с исходной α-ОЦК структурой металлической матрицы. Сталь была получена методом литья с противодавлением азота и подвергнута закалке от 1180 °С с последующим высокотемпературным старением при 650 °С продолжительностью 2,5 ч, формирующим ферритную (α-ОЦК) структуру с тонкими протяженными вторичными нитридами хрома Cr2N. Деформация СД состаренной при 650 °С стали с исходной феррито-нитридной структурой приводит к частичному растворению нитридов хрома и формированию наиболее однородной и диспергированной нано- и субмикрокристаллической структуры α-фазы по сравнению со структурами γ+(15–20 об. %)α, сформированными методом СД в состаренной при 550 °С и в закаленной стали с исходной аустенитной структурой матрицы. Измерениями микротвердости по методу восстановленного отпечатка установлено, что деформация СД состаренной при 650 °С стали с перлитоподобной феррито-нитридной структурой приводит к более эффективному упрочнению (до 930 HV0,025), чем у стали с исходной аустенитно-нитридной структурой после закалки, закалки и старения при 550 °С (рост твердости при СД соответственно до 830 и 890 HV0,025). По данным микроиндентирования сталь после отжига при 650 °С и СД обладает также повышенным сопротивлением упруго-пластическому деформированию при контактном механическом нагружении.

67-74 14
Аннотация

Актуальным является поиск эффективных способов упрочнения (при сохранении высокого качества поверхности) аустенитных хромоникелевых сталей – термически неупрочняемых и склонных к адгезии конструкционных материалов. В настоящей работе с использованием методов электронной сканирующей микроскопии, оптической профилометрии и микродюрометрии изучено влияние комбинированной обработки, включающей наноструктурирующую фрикционную обработку скользящим индентором в комплексе с азотированием в плазме электронного пучка при температурах ТА=300–500 °С, на упрочнение, качество и шероховатость поверхности метастабильной аустенитной стали 04Х17Н8Т. Для сравнения исследовали плазменное азотирование недеформированной крупнокристаллической стали. После предварительного наноструктурирования поверхности стали фрикционной обработкой при последующем азотировании при ТА=350 °С установлен существенный рост толщины упрочненного слоя. Указанная температура является минимальной температурой эффективного азотирования как деформационно-наноструктурированной, так и крупнокристаллической стали. Предварительная деформационная обработка препятствует сильному росту шероховатости и ухудшению качества поверхности при азотировании вследствие подавления выделений по границам зерен и субзерен нитридных фаз, приводящих к «вспучиванию» поверхности недеформированной стали. Однако на поверхности стали, подвергнутой фрикционной обработке, азотирование при ТА=500 °С вызывает интенсивный блистеринг и порообразование. Это обусловлено возникновением в диффузионно-активном наноструктурированном поверхностном слое при азотировании повышенного количества ε-фазы и газообразного азота. Снижение температуры азотирования от 500 до 350 °С способствует устранению блистеринга, порообразования, и, как следствие, уменьшению шероховатости (до Ra=0,1 мкм) и улучшению качества поверхности азотированной стали, предварительно упрочненной фрикционной обработкой.

75-82 19
Аннотация

Аустенитные высокоазотистые стали имеют перспективу широкого применения в качестве конструкционных материалов, в том числе в водородной энергетике. Высокоазотистые нержавеющие стали обладают повышенными прочностными свойствами, запасом пластичности, а также являются устойчивыми к локализованной коррозии. Несмотря на возрастающий интерес исследователей к проблемам водородного охрупчивания материалов, малоизученной областью является совместное воздействие водорода и азота на свойства аустенитных сталей. В данной работе было исследовано влияние режима электролитического насыщения водородом (продолжительностью до 43 ч) на деформационное упрочнение и механизмы деформации и разрушения при одноосном растяжении высокоазотистой нержавеющей стали Fe-17Cr-24Mn-1,3V-0,2C-0,8N. Установлено, что насыщение водородом слабо влияет на стадийность кривых течения и значения предела прочности, при этом способствует слабому снижению предела текучести и существенному уменьшению удлинения до разрушения в стали. При этом даже после 43 ч наводороживания сталь по-прежнему имеет хороший запас пластичности (δ=11 %) и высокие прочностные свойства (σ0,2=1190 МПа). Характер разрушения аустенитной стали в исходном состоянии и после насыщения водородом по разным режимам – вязкий транскристаллитный излом. На поверхности образцов высокоазотистой стали в результате наводороживания образуется хрупкий слой толщиной 3-5 мкм, который разрушается по механизму квазискола и обеспечивает интенсивное растрескивание боковых поверхностей образцов при деформации. После электролитического насыщения водородом продолжительностью 37 и 43 ч одним из основных механизмов деформации исследуемой стали при растяжении, наряду со скольжением, выступает механическое двойникование. Наводороживание способствует усилению вклада в деформацию от механического двойникования, сопровождается микролокализацией сдвига и активизацией γ→α мартенситного превращения.

83-91 26
Аннотация

В обзоре представлены научно-технические результаты разработки и совершенствования реализованной в промышленном масштабе технологии производства галобутилкаучуков. Рассмотрены варианты технологической схемы производства и технологические приемы повышения эффективности отдельных его стадий. Особое внимание уделено аппаратурному оформлению стадий растворения бутилкаучука, взаимодействия полученного раствора с галогенирующим агентом и водной обработки реакционной смеси. Показаны возможности повышения эффективности процесса за счет применения непрерывного процесса растворения крошки бутилкаучука в углеводородном растворителе, создания турбулентного режима при движении потока раствора каучука, отделения выделяющегося галогеноводорода от полученного галогенированного эластомера. Обсуждаются результаты применения различных агентов нейтрализации избытка галогена и галогеноводорода, необходимость поддержания показателя кислотности среды в определенных пределах на этой стадии. Кратко представлены результаты совершенствования стадий стабилизации, выделения и сушки галобутилкаучуков. Отмечены недостатки, присущие традиционной технологии галогенирования бутилкаучука, включающие использование в производстве хлорбутилкаучука специальной марки бутилкаучука с высокими значениями вязкости по Муни и непредельности, необходимость рекуперации брома из водных потоков стадий нейтрализации избытка галогена и отмывки раствора бромбутилкаучука. Рассмотрены возможности совершенствования существующей технологии крупномасштабного производства галобутилкаучуков, повышения экономической эффективности и снижения экологических рисков при ее реализации в промышленном масштабе. Список литературы включает патенты ведущих мировых компаний – производителей галобутилкаучуков и публикации по результатам исследований известных специалистов в этой области.

92-98 30
Аннотация

Целью обзора является рассмотрение возможностей совершенствования существующей технологии крупномасштабного производства галобутилкаучуков, повышения экономической эффективности и снижения экологических рисков при ее реализации в промышленном масштабе. В обзоре представлены научно-технические результаты разработки технологий галогенирования бутилкаучука, альтернативных существующей в промышленности. Рассмотрены направления развития технологии производства галобутилкаучуков путем проведения твердофазного галогенирования бутилкаучука, осуществления бромирования бутилкаучука в присутствии окисляющих агентов и электрофильных растворителей, применения в качестве галогенирующих агентов водных растворов галогенов, получаемых электрохимическим способом. Показаны возможности повышения эффективности процесса при проведении твердофазного галогенирования бутилкаучука за счет исключения из технологической цепочки цикла обращения с растворителем. Отмечены недостатки, присущие данной технологии галогенирования, связанные с повышением температуры при смешении полимера с галогенирующим агентом: значительное падение показателя «вязкость по Муни» и изомеризация звеньев с экзометиленовой группой, следствием которой является ускорение вулканизации каучука и снижение времени до начала вулканизации (скорчинг). Обсуждается применение окисляющих агентов и электрофильных растворителей при проведении бромирования бутилкаучука, что позволяет достигнуть практически полной конверсии брома при значительном сокращении продолжительности процесса и обеспечить высокую однородность структуры продукта реакции. Особое внимание уделено осуществлению процесса бромирования бутилкаучука в роторно-пленочном реакторе. Однако наиболее оптимальным признано совмещение стадий образования галогена и утилизации выделяющегося галогеноводорода, возможное при использовании электрохимического получения галогенов в виде их водных растворов.

99-107 19
Аннотация

Ротационная сварка трением является одной из перспективных технологий создания высококачественных сварных соединений, которая широко используется в трубной промышленности при производстве бурильных труб широкой номенклатуры из среднеуглеродистых легированных сталей. Несмотря на длительное применение данного способа предприятиями России, производящими данный вид продукции, в научной литературе мало опубликованных данных, направленных на подробное изучение структурной и механической неоднородности подобных соединений, в том числе после различных режимов их термической обработки.

В работе произведена оценка структурной и механической неоднородности сварного соединения из сталей 30ХГСА-40ХН2МА, апробируемых для производства геологоразведочных бурильных труб, в исходном состоянии и после реализации различных температурно-временных режимов индукционного отжига. Приведены результаты измерения твердости в различных зонах сварного соединения, представлены результаты испытаний на разрыв и ударную вязкость.

В ходе выполнения исследований выявлены особенности фазовых превращений, происходящих в свариваемых материалах в зависимости от температурно-временных факторов, которые повлияли на степень механической неоднородности зоны отжига и уровень механических свойств, включая характер разрушения при ударе. Показано, что механические свойства сварного соединения сталей 30ХГСА-40ХН2МА при испытании на разрыв в целом определяются свойствами зоны термомеханического влияния стали 30ХГСА как наименее прочного участка, в котором локализуется деформация и происходит разрушение. Выявлено образование закалочных структур при индукционном отжиге со стороны стали 40ХН2МА, влияющих на склонность к хрупкому разрушению зоны сварного стыка. Рекомендованы оптимальные режимы термической обработки данного сочетания сварного соединения с позиции равнопрочности и надежности конструкции.

108-118 12
Аннотация

Методами современного физического материаловедения выполнены исследования фазового и элементного состава поверхностного слоя штамповой стали Х12МФ, подвергнутого электровзрывному напылению композиционного покрытия системы TiC-Ni и последующему облучению высокоинтенсивным электронным пучком субмиллисекундной длительности воздействия. Масштаб элементов структуры поверхности покрытия после электровзрывного напыления изменяется в очень широком интервале – от сотен микрометров до десятков-сотен нанометров. По морфологическому признаку в объеме покрытия можно выделить два слоя: собственно покрытие и слой термического влияния, плавно переходящий в основной объем образца. Последующая электронно-пучковая обработка электровзрывных покрытий, осуществляемая в режиме плавления, приводит к существенному преобразованию рельефа, распределению элементов на поверхности покрытия и формированию структурно и концентрационно однородного поверхностного слоя. Рельеф поверхности выглаживается; относительно однородный серый контраст с включениями округлых частиц на поверхности покрытия замещается преимущественно серым, что указывает на более равномерное распределение элементов вдоль поверхности, инициированное обработкой. Выявлены режимы электронно-пучковой обработки, позволяющие формировать плотные, с зеркальным блеском поверхностные слои, обладающие субмикрокристаллической структурой на основе карбида титана и никеля. Обнаруживаются также слои, обогащенные и обедненные карбидом титана. При этом концентрация карбида титана в пределах каждого слоя слабо зависит от расстояния до поверхности облучения. Этот факт свидетельствует о формировании в материале многослойной структуры, в которой слои с повышенным содержанием карбида титана (более прочные слои) чередуются со слоями с пониженным содержанием карбида титана (менее прочные слои).

119-124 12
Аннотация

Для обоснованного выбора материала покрытий, соответствующих условиям эксплуатации изделий, и режимов последующей электронно-пучковой обработки исследованы микротвердость, модуль Юнга и микроструктура модифицированного поверхностного слоя, наплавленного на мартенситную низкоуглеродистую сталь Hardox 450 высокоуглеродистыми порошковыми проволоками различного химического состава (№ 258 (NbC-G), № 720 (DT-DUR), № 760 (DT-DUR)) и дополнительно модифицированного путем облучения интенсивным импульсным электронным пучком двухступенчатым методом. Формирование наплавленного слоя на поверхность стали осуществляли в среде защитного газа, содержащего 98 % Ar, 2 % CO2, при сварочном токе 250–300 А и напряжении на дуге 30–35 В. Модифицирование наплавленного слоя осуществляли путем облучения поверхности наплавленного слоя высокоинтенсивным электронным пучком в режиме плавления и высокоскоростной кристаллизации. Нагрузка на индентор составляла 50 мН. Определение микротвердости модуля Юнга проводили в 30 произвольно выбранных точках модифицированной поверхности наплавки. Структуру поверхности модифицированной электронным пучком наплавки изучали методами сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что повышение прочностных свойств модифицированного электронным пучком наплавленного слоя обусловлено формированием субмикроразмерной структуры, упрочнение которой вызвано закалочным эффектом и наличием включений вторых фазы (бориды, карбобориды, карбиды). Выявлено, что максимальный упрочняющий эффект наблюдается при наплавке порошковой проволокой, содержащей 4,5 % бора. Показано, что на поверхности наплавки, сформированной проволокой, в элементный состав которой входит 4,5 % бора, и дополнительно облученной интенсивным импульсным электронным пучком, формируются системы микротрещин. Поверхностные наплавки, сформированные порошковыми проволоками, не содержащими бор, после импульсной обработки электронным пучком показали отсутствие микротрещин на модифицированной поверхности. Установлен значительный разброс значений нанотвердости и модуля Юнга, что обусловлено, очевидно, неоднородным распределением упрочняющих фаз.

125-134 18
Аннотация

Методом спиннингования расплава на закалочном диске получены тонкие ленты из сплава Ti50Ni25Cu25 (ат. %) в аморфно-кристаллическом состоянии (толщиной 30÷50 мкм и шириной от 1 до 2 мм). Исследование полученных образцов сканирующей электронной микроскопией и рентгеноструктурным фазовым анализом показало, что при скорости охлаждения расплава 105÷106 К/с лента представляет собой слоистый аморфно-кристаллический композит, который проявляет эффект обратимой памяти формы (ЭОПФ) с деформацией изгибом без какой-либо дополнительной термомеханической обработки. Установлено, что формоизменение быстрозакалённого аморфно-кристаллического композита происходит за счет реализации эффекта памяти формы вследствие протекания мартенситных превращений  в кристаллическом слое. Предложена качественная структурная модель композитного материала, состоящего из аморфного слоя и псевдопластически деформированного растяжением кристаллического слоя с эффектом памяти формы, которая корректно описывает механическое поведение композита при реализации ЭОПФ. Способность разработанного аморфно-кристаллического композита к обратимой изгибной деформации была использована для создания миниатюрных функциональных элементов с обратимой памятью формы на изгиб для микромеханических устройств различного назначения. В частности, на основе быстрозакалённого слоистого аморфно-кристаллического композита из сплава Ti50Ni25Cu25, обладающего обратимой памятью формы на изгиб, с толщинами кристаллического слоя 10 мкм и аморфного слоя 30 мкм, были разработаны и изготовлены микропинцеты с зазором, регулируемым в диапазоне от 10 до 500 мкм и более в зависимости от величины захватываемого объекта. Продемонстрирована возможность манипулирования микрообъектами с помощью изготовленного устройства. Разработанное устройство на основе микропинцета может быть использовано для захвата и перемещения микрообъектов различного происхождения размером от единиц до сотен мкм. Продемонстрирована перспективность разработанного аморфно-кристаллического композита с ЭОПФ для создания на его основе миниатюрных функциональных элементов с обратимой памятью формы на изгиб для микромеханических устройств в различных областях техники, таких как в мироэлектроника, робототехника или микробиология.

135-140 14
Аннотация

NiCrBSi покрытия находят широкое применение в различных отраслях промышленности как при восстановлении изношенных деталей, так и для улучшения качества поверхности новых изделий, подверженных в условиях эксплуатации воздействию высоких контактных нагрузок, температур и агрессивных сред. Возможно использование фрикционной обработки таких покрытий в качестве финишной операции. Это позволяет обеспечить одновременно дополнительное повышение прочностных и трибологических свойств, формирование благоприятных сжимающих напряжений, а также низкую шероховатость поверхности. В настоящей работе для оценки механических характеристик покрытия ПГ-СР2 (0,48 % C; 14,8 % Cr; 2,6 % Fe; 2,9 % Si; 2,1 % B; остальное – Ni) с фрикционно обработанным поверхностным слоем применялось микроиндентирование, позволяющее записывать диаграммы нагружения и разгружения индентора, и измерения микротвердости при разных нагрузках (0,098–9,81 Н), обеспечивающие различную глубину внедрения индентора. Сравнение данных микротвердости и микроиндентирования поверхности покрытия ПГ-СР2 в различном состоянии показало, что фрикционная обработка индентором из природного алмаза в аргоне, индентором из мелкодисперсного нитрида бора DBN на воздухе, индентором из твердого сплава ВК8 в аргоне при нагрузке 350 Н способствовала повышению микромеханических характеристик по сравнению с электрополированным состоянием. При этом наиболее эффективное упрочнение поверхностного слоя NiCrBSi покрытия достигается при обработке индентором из мелкодисперсного нитрида бора на воздухе при нагрузке 350 Н. Механическое шлифование на станке обеспечивает существенно меньшие уровни микромеханических характеристик, чем фрикционная обработка по такому режиму. Результаты микроиндентирования могут быть соотнесены с развитием различных механизмов изнашивания при абразивном воздействии и трении скольжения. 

141-148 20
Аннотация

Последние 10–15 лет в мировой промышленной практике отмечается высокий интерес к процессам низкотемпературного насыщения железных сплавов азотом или совместно азотом и углеродом. Именно таким методом является быстро прогрессирующая технология – карбонитрация. Суть процесса заключается в одновременном насыщении стальной поверхности азотом и углеродом в расплаве солей при температуре 540…580 °С. В результате карбонитрации на поверхности изделия достигается высокая твердость, повышается износостойкость и усталостная прочность, возрастает сопротивление коррозии.

Однако, несмотря на существенные достижения в этом направлении, многие вопросы до настоящего времени не выяснены или остаются предметом дискуссий, в том числе влияние температуры нагрева под карбонитрацию на возможность проявления обратимой отпускной хрупкости в среднеуглеродистых легированных сталях. В статье изучено воздействие карбонитрации на свойства основного металла, в частности на его склонность к хрупкому разрушению. Выявлено изменение положения порога хладноломкости сталей марок 30ХГСА, 40ХН2МА, 38ХМА и 40Г2 как в исходном состоянии, так и после воздействия карбонитрации. Методом фрактографического анализа установлен характер разрушения исследуемых сталей и произведена оценка доли вязкой составляющей в изломе ударных образцов. Показано, что склонность к проявлению отпускной хрупкости в исследуемых сталях различна и в значительной степени зависит от их химического состава. Приведены результаты полевых испытаний бурильных труб с резьбовыми соединениями из стали 30ХГСА, 40ХН2МА, 38ХМА и 40Г2 в различных климатических зонах. Рекомендованы стали для изготовления замковых соединений бурильных труб с поверхностным упрочнением резьбы методом карбонитрации для работы в условиях низких температур.

149-155 20
Аннотация

Коррозионностойкие аустенитные стали имеют перспективу использования при изготовлении сосудов для хранения и транспортировки водорода. Несмотря на высокие коррозионные свойства, хромоникелевые стали склонны к водородному охрупчиванию. Особенно этот эффект проявляется в метастабильных сталях с низкой энергией дефекта упаковки, склонных к деформационным фазовым переходам, но он свойственен и стабильным сталям. С целью выявления влияния легирования водородом на механические свойства и характер разрушения промышленной стабильной аустенитной стали марки Х17Н13М3 был проведен эксперимент по одноосному статическому растяжению легированных водородом (электрохимически насыщенных в водном растворе серной кислоты) образцов стали при комнатной температуре. Микроструктуру боковых поверхностей и характер излома образцов изучали методом растровой электронной микроскопии. Результаты механических испытаний, особенности микрорельефа боковых поверхностей и поверхностей излома наводороженных образцов были сопоставлены с результатами аналогичных испытаний для образцов, не подвергавшихся насыщению водородом. Наводороживание не оказывает существенного влияния на механические свойства исследуемой стали, а также на стадийность пластического течения – значения условного предела текучести, временного сопротивления разрушению, удлинение и коэффициенты деформационного упрочнения остаются неизменными после наводороживания. Сохранение пластических свойств при наводорживании вызвано наличием двух конкурирующих процессов. С одной стороны, после электрохимической обработки на поверхности образцов формируется насыщенный водородом слой, который способствует растрескиванию поверхности стальных образцов с образованием хрупких трещин (способствует охрупчиванию). С другой стороны, легирование водородом способствует микролокализации сдвига в одной системе и, как следствие, усилению пластичности в центральной части образцов, где концентрация водорода меньше, чем на поверхности, и его перенос осуществляется на дефектах кристаллического строения в процессе растяжения (способствует пластификации).

156-162 16
Аннотация

Исследовано влияние изохронного отжига, а также деформации при ползучести в переменном температурном поле на магнитные характеристики аморфных металлических сплавов на основе кобальта. Установлены значения коэрцитивных полей и намагниченности насыщения после указанных обработок и в зависимости от элементного состава. Исследованные сплавы в исходном состоянии являются магнитомягкими с узкой петлей гистерезиса. Установлена тенденция к росту величины коэрцитивного поля при приближении температуры отжига к температуре Кюри. На примере сплава марки АМАГ 180 показано, что величина намагниченности насыщения вначале монотонно убывает со снижением на 20 %, затем в диапазоне температур от 373 до 443 К наблюдается ее резкое снижение с ярко выраженным минимумом при температуре 443 К. При дальнейшем росте температуры отжига у сплава наблюдается повышение величины намагниченности насыщения, что может быть связано с тем, что у данного сплава не достигнута температура Кюри. Отмечено, что у всех исследованных сплавов с увеличением содержания кобальта и изменением соотношения концентраций железа, никеля и марганца наблюдается повышение значения коэрцитивного поля. Установлено, что увеличение содержания основы до концентрации 78,65 % приводит к снижению величины намагниченности насыщения. При дальнейшем росте содержания основы, а также изменении соотношения концентраций железа, никеля и марганца наблюдается тенденция к еще большему снижению величины намагниченности насыщения. Установлено, что деформацией при ползучести в переменном температурном поле можно уменьшать значения коэрцитивного поля и намагниченности насыщения у исследуемых сплавов. На основании полученных результатов можно говорить о возможности управления магнитными свойствами конкретного аморфного материала с помощью отжига и механического нагружения.

ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ 

165-170 13
Аннотация

«Музей современной поэзии», составленный в 1960 г. и переизданный в 1979 и 2002 гг. выдающимся современным немецким поэтом Г.М. Энценсбергером (р. 1929), к политическим и художественным взглядам которого до сих пор прислушивается литературная элита Запада, содержит переводы пяти великих поэтов русского авангарда: Велимира Хлебникова, Бориса Пастернака, Осипа Мандельштама, Владимира Маяковского и Сергея Есенина. Уже факт трехкратного переиздания книги свидетельствует об актуальности «Музея». В статье отмечается своеобразный подход Г.М. Энценсбергера к отбору поэтов и стихотворений для «Музея»: в лице русских поэтов-авангардистов он подчеркнул важную роль, которую они сыграли в развитии мировой поэзии ХХ в., внося новое слово в поэзию, развивая прогрессивные идеи и отражая творческий дух эпохи. Стихотворения русских поэтов представлены в «Музее» в переводах А. Коваля, К. Пеш, А.Э. Тоса, П. Целана и К. Дедециуса, переводческая деятельность которых недостаточно изучена в отечественном переводоведении. Указанные переводы обнаруживают свои потери и свои достоинства, являя собой вариант стихотворения-оригинала как «диалект всеобщего языка поэзии» (Г.М. Энценсбергер). На фоне названных переводов в статье особо выделяется перевод П. Целана, великого немецкого поэта, создавшего конгениальные переводы поэзии Есенина и Мандельштама. В статье проведен анализ переводов, показавший, что они не являются близкими по букве и метру оригиналам, но демонстрируют творческий, высокопоэтический подход к созданию стихотворения, которое не уступает оригиналу в новаторстве и поэтичности. Кроме того, в статье показаны те новаторские приемы, которые свойственны как собственным стихотворениям П. Целана, так и авангардной поэзии ХХ в.: анаграмматичность, переназывания, перестановка, добавления, дробления, сдвиги, атональность, восхождения к «семенам слов» (В. Хлебников), паронимия, палиндромия, «деавтоматизация» (Ю. Тынянов), «смыслословия» (С. Бирюков).

171-176 15
Аннотация

В современном российском обществе не утихают дискуссии о развернувшейся в последнее десятилетие борьбе с алкогольной угрозой. В частности, критике подвергается рестриктивный характер антиалкогольных законодательных мер. В качестве альтернативы предлагаются мягкие способы противодействия алкоголизации общества, например профилактика. В то же время рестриктивная политика государства активно совершенствуется, ее изменения поддерживаются большинством населения, а результаты в целом положительно оцениваются научным сообществом. Напротив, стратегия социальной превенции осталась без внимания как на уровне государственной политики, так и на уровне социальных институтов, а ее бессилие становится все более очевидным фактом. Цель статьи – на примере содержания профилактических программ университетов продемонстрировать состояние системы алкогольной превенции в России и оценить его относительно нынешнего состояния рестриктивной антиалкогольной политики. В связи с этим статья представляет собой критический обзор стратегий современной антиалкогольной политики в России. Особое внимание уделено функционированию системы социальной превенции алкоголизации населения в контексте реализации мер социальной рестрикции. Выявлены глубокие проблемы и противоречия, как в сфере организации профилактики, так и в сфере подготовки кадров превентологического профиля. Показано, что Россия еще не готова переключиться на превентивную модель преодоления пьянства. Сделан вывод, что требуется не только срочное активное социальное вмешательство в сложившуюся систему профилактики алкоголизации населения, но и существенный пересмотр, модернизация, а также разработка и применение инновационных форм профилактической деятельности. Использование потенциала общественных организаций и общественно-профессиональный контроль внедрения превентивных технологий – еще один способ улучшения ситуации.

177-180 18
Аннотация

Статья посвящена исследованию концепции представителей движения «нового религиозного сознания» Д.С. Мережковского, З.Н. Гиппиус и Д.В. Философова в контексте истории российской социологии. Под «новым религиозным сознанием» автор понимает религиозно-философское течение в общественной мысли России начала ХХ века, сторонники которого отстаивали необходимость обновления христианства и духовного возрождения личности и общества. Современные исследователи, признавая необходимость изучения социологической составляющей идейного наследия религиозных философов конца XIX – начала ХХ века, обращаются к трудам таких мыслителей, как В.С. Соловьев, П.Б. Струве, Н.А. Бердяев, С.Н. Булгаков, С.Л. Франк, Е.Н. Трубецкой. Теории других представителей «нового религиозного сознания» пока остаются за пределами внимания отечественных социологов.

Целью работы является анализ концепции Д.С. Мережковского, З.Н. Гиппиус и Д.В. Философова – представителей радикального крыла движения «нового религиозного сознания» – с позиции их вклада в развитие социологической мысли. Автор предполагает, что, в силу определенных особенностей данной концепции, она может быть рассмотрена как социальный проект. Социальный проект характеризуется наличием определенного образа идеального общественного устройства, а также предусматривает создание социокультурных условий, необходимых для достижения этого идеала. Установлено, что социальный идеал в рамках рассматриваемой концепции включал религиозное и социально-политическое содержание. Проанализированы характерные черты теории Д.С. Мережковского, З.Н. Гиппиус и Д.В. Философова. Автор приходит к выводу о том, что «новое религиозное сознание» как социальный проект отличалось ориентацией на практическое изменение общественных отношений. Результаты исследования показывают, что религиозно-философские проекты начала ХХ века занимали особое место в истории отечественной социологии.

181-186 13
Аннотация

Вопрос, связанный с сохранением и продлением жизненного долголетия лиц пожилого возраста, достаточно актуален в рамках социологической мысли. Как известно, с переходом российского общества к новой модели рыночных отношений произошла трансформация ценностных ориентаций населения, в рамках которых здоровье начинает рассматриваться индивидами как частная собственность. Сложившиеся в обществе представления не могли не отразиться на здоровье лиц, достигших пожилого возраста, которые в силу возрастных изменений утрачивают свой физиологический потенциал. В социологии изучение вопроса, связанного с сохранением жизненного долголетия индивидов, происходит посредством понятия «самосохранительное поведение». Цель работы – проведение комплексного анализа, касающегося изучения приверженности лиц пожилого возраста к соблюдению правил «культуры» самосохранительного поведения. Реализация исследовательских задач была достигнута на основе использования метода анкетирования и глубинного интервью, проведенного среди лиц пожилого возраста в г. Волгограде. Согласно результатам проведенного исследования, было установлено, что «культура» самосохранительного поведения предполагает, с одной стороны, соблюдение правил здорового образа жизни (правильное питание, умеренные физические нагрузки и т. д.), а с другой – своевременное обращение в медицинские учреждения. Социальные отношения, осуществляющиеся между врачом и пациентом, являются платформой, на основе которой стоится процесс лечения, способствующий поддержанию жизненного долголетия индивида. Как было установлено, традиционная взаимосвязь, существующая между врачом и пациентом (пожилого возраста), полностью или частично утрачена. Результаты исследования также подтвердили, что мужчины, в отличие от женщин, в своей повседневной практике чаще отклоняются от соблюдения правил, свойственных «культуре» самосохранительного поведения.

187-191 11
Аннотация

Статья посвящена рассмотрению таких реалий языка, как голофрастические конструкции. Предвыборный дискурс представляет собой одну из наиболее благоприятных сред реализации манипулирования. Однако, несмотря на ряд работ, посвященных речевому манипулированию в предвыборном дискурсе, они еще не были предметом отдельных лингвистических исследований в нем. Включая в свой состав несколько лексических единиц и, в то же время, являясь единым целым, голофрастические конструкции аккумулируют в себе множество смыслов и могут трактоваться неоднозначно. В статье представлена разработанная в ходе анализа языкового материала классификация основных функций, характерных для голофрастических конструкций в американском предвыборном дискурсе. При этом исследовано взаимодействие голофрастических конструкций с окружающим их контекстом и определены основные цели их использования. Несмотря на общую тенденцию голофрастических конструкций быть полифункциональными, удалось выделить три основные функции голофразиса, напрямую связанные с экономией времени выступления, приданием коммуникации более оживленного, эмоционального характера и желанием говорящего избежать конкретики, создать двусмысленность высказывания. Некоторые голофрастические конструкции были отнесены к средствам создания комичного в речи, однако их использование в качестве инструмента создания смешного в изучаемом типе дискурса крайне ограничено. Произведен подсчет числа голофрастических конструкций в речи каждого отдельного кандидата. По результатам исследования становится очевидным, что данные образования языка в исследуемом типе дискурса могут реализовывать скрытые интенции говорящего. Использование голофрастических конструкций в выступлениях свойственно не всем ораторам, поскольку их количество значительно варьируется в речи разных кандидатов.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)