ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2021, №04

Взаимодействие изотопов водорода
с ферритно-мартенситной
сталью ЭК-181 (Русфер).
Обзор полученных результатов


А. В. Голубева, Н. П. Бобырь, Д. И. Черкез,
Ю. М. Гаспарян, Б. И. Хрипунов, Н. С. Климов,
А. В. Спицын, В. М. Чернов


Обобщены результаты проведённых авторами исследований ферритно-мартенситной стали с быстрым спадом активности ЭК-181 (Русфер-ЭК-181, Fe – 12 Cr – 2 W – V – Ta – B) разработанной в России (АО “ВНИИНМ”) как конструкционный материал для использования в активных зонах реакторов на быстрых нейтронах, а также в термоядерных и гибридных реакторах. Рассмотрены различные аспекты взаимодействия водорода со сталью Русфер, в первую очередь захват, диффузия, а также влияние различных повреждений на захват.


Ключевые слова: ферритно-мартенситные стали со сниженной активацией, RAFMS, Русфер, Эк-181, изотопы водорода, дейтерий, захват, диффузия, проникновение.


DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-5-18

Голубева Анна Владимировна — НИЦ “Курчатовский институт” (123182, Москва, пл. Ак. Курчатова, 1), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области взаимодействия водорода с материалами. E-mail: anna-golubeva@yandex.ru, golubeva_av@nrcki.ru.

Бобырь Николай Павлович — НИЦ “Курчатовский институт” (123182, Москва, пл. Ак. Курчатова, 1), научный сотрудник, специалист в области взаимодействия водорода с материалами. E-mail: bobyr_np@nrcki.ru.

Черкез Дмитрий Ильич — НИЦ “Курчатовский институт” (123182, Москва, пл. Ак. Курчатова, 1), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области взаимодействия водорода с материалами. E-mail: cherkez_di@nrcki.ru

Гаспарян Юрий Микаэлович — НИЯУ МИФИ (115409, Москва, Каширское ш., 31), кандидат физико-математических наук, доцент, специалист в области взаимодействия водорода с материалами. E-mail: ymgasparyan@mephi.ru.

Хрипунов Борис Иванович — НИЦ “Курчатовский институт” (123182, Москва, пл. Ак. Курчатова, 1), доктор физико-математических наук, специалист в области взаимодействия плотной плазмы с материалами. E-mail: khripunov_bi@nrcki.ru.

Климов Николай Сергеевич — ГНЦ РФ ТРИНИТИ (108840, Москва, г. Троицк, ул. Пушковых, вл. 12), кандидат физико-математических наук, заместитель генерального директора, специалист в области взаимодействия интенсивных потоков энергии с веществом. E-mail: klimov@triniti.ru.

Спицын Александр Викторович — НИЦ “Курчатовский институт” (123182, Москва, пл. Ак. Курчатова, 1), кандидат физико-математических наук, начальник лаборатории, взаимодействия водорода с материалами. E-mail: spitsyn_av@nrcki.ru.

Чернов Вячеслав Михайлович — НИЯУ МИФИ (115409, Москва, Каширское ш., 31), доктор физико-математических наук, профессор, специалист в области реакторного материаловедения. E-mail: soptimizmom@mail.ru.

Ссылка на статью:

Голубева А.В., Бобырь Н.П., Черкез Д.И., Гаспарян Ю.М., Хрипунов Б.И., Климов Н.С., Спицын А.В., Чернов В.М. Взаимодействие изотопов водорода с ферритно-мартенситной
сталью ЭК-181 (Русфер). Обзор полученных результатов. Перспективные материалы, 2021, № 4, с. 5 – 18. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-5-18

 

Исследование массива вертикально-ориентированных многостенных углеродных нанотрубок для абсолютно черного тела


Т. Н. Сметюхова, Е. А. Высотина, Д. О. Монахов,
С. К. Сигалаев, В. Е. Архипов, А. В. Окотруб


Проведено комплексное исследование массива вертикально ориентированных многостенных углеродных нанотрубок (ВОМУНТ), полученного методом химического осаждения из газовой фазы (Chemical vapor deposition, CVD) на кремниевую подложку без предварительного нанесения катализатора. Синтез проводили в реакторе установки синтеза углеродных нанотрубок в результате разложения реакционной смеси (ферроцена в гептане) при температуре 800 °С и скорости потока газа-носителя 200 мл/мин, в течение 30 мин. С помощью методов сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света исследованы структура и геометрические характеристики углеродных нанотрубок массива. Определён спектральный коэффициент диффузного отражения (СКДО) в полусферу в диапазоне длин волн от 5,0 до 15,0 мкм. Установлено, что степень черноты (коэффициент поглощения) массива углеродный нанотрубок высотой 230 – 250 мкм составляет 0,98 – 0,99 в спектральном диапазоне от 5,0 до 13,7 мкм и 0,975 – 0,995 — в диапазоне от 13,7 до 15,0 мкм. Данный массив ВОМУНТ может быть использован для разработки абсолютно чёрного тела с высоким коэффициентом поглощения и малыми массогабаритными характеристиками, применяемого для калибровки инфракрасных спектрометров, в том числе в космических аппаратах.


Ключевые слова: абсолютно чёрное тело, коэффициент поглощения, спектральный коэффициент диффузного отражения (СКДО), инфракрасный диапазон излучения, массив углеродных нанотрубок, космические аппараты.


DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-19-25

Сметюхова Татьяна Николаевна — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (125438, Москва, Онежская ул., 8), научный сотрудник, специалист в области наноматериалов и нанотехнологий. E-mail: nanocentre@kerc.msk.ru, smetyukhova.t.n@yandex.ru.

Высотина Елена Александровна — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (125438, Москва, Онежская ул., 8), научный сотрудник, специалист в области наноматериалов и нанотехнологий.

Монахов Дмитрий Олегович — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (125438, Москва, Онежская ул., 8), ведущий инженер, специалист в области ИК-спектроскопии.

Сигалаев Сергей Константинович — Государственный научный центр Российской Федерации — федеральное государственное унитарное предприятие “Исследовательский центр имени М.В. Келдыша” (125438, Москва, Онежская ул., 8), кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области наноматериалов и нанотехнологий.

Архипов Вячеслав Евгеньевич — Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (630090, Новосибирск, Проспект Академика Лаврентьева, 3), инженер, специалист в области синтеза углеродных наноструктур.

Окотруб Александр Владимирович — Институт неорганической химии
им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (630090, Новосибирск, Проспект Академика Лаврентьева, 3), доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, специалист в области синтеза и исследования углеродных наноструктур.

Ссылка на статью:

Сметюхова Т.Н., Высотина Е.А., Монахов Д.О., Сигалаев С.К., Архипов В.Е., Окотруб А.В. Исследование массива вертикально-ориентированных многостенных углеродных нанотрубок для абсолютно черного тела. Перспективные материалы, 2021, № 4, с. 19 – 25. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-19-25

 

Структура и фазовый состав плазменных покрытий гидроксиапатита


В. И. Калита, А. А. Радюк, Д. И. Комлев, В. С. Комлев,
В. Ф. Шамрай, А. Б. Михайлова, В. Н. Соколов,
М. С. Чернов, Т. Р. Чуева, Н. В. Гамурар


Исследованы изменения структуры, фазового состава плазменного покрытия гидроксиапатита (ГА) при напылении при начальных температурах титановой подложки 20 и 550 °С и дистанциях напыления 95 и 150 мм. Проведен анализ структуры ГА покрытий методом растровой электронной микроскопии и оптической микроскопии. Установлены температуры перехода ГА покрытий в равновесное состояние с выделением тепла при температурах 615 – 727 °С методом дифференциальной сканирующей калориметрии. При напылении на подложку с начальной температурой 20 °С на дистанции напыления 95 мм в ГА покрытии фиксируется наноструктура с размером кристаллитов 21 нм. При увеличении дистанции напыления до 150 мм повышается неравновесность фазового состава, размер кристаллитов уменьшается до 12 нм, содержание ГА снижается с 72 до 61 %, тетракальцийфосфата (ТТКФ) — с 10 до 5 %, а содержание a-трикальцийфосфата (a-ТКФ) увеличивается с 17 до 30 %. При напылении покрытия на подложку с начальной температурой 550 °С при дистанции напыления 95 мм не фиксируется высокотемпературная a-ТКФ фаза, содержание ТТКФ увеличивается в 2 раза, размер кристаллитов ГА фазы достигает 36 нм при их размере в напыляемом порошке 75 нм. ГА покрытие имеет дендритную микроструктуру и не имеет теплового эффекта ДСК при нагреве при начальной температуре подложки 550 °С.


Ключевые слова: покрытие гидроксиапатита, атмосферное плазменное напыление, подогрев титановой подложки, рентгеновский дифракционный анализ, размер кристаллитов, ДСК, РЭМ.


DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-26-36

Калита Василий Иванович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), доктор технических наук, главный научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления. E-mail: vkalita@imet.ac.ru.

Радюк Алексей Александрович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), младший научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления. E-mail: imet-lab25@yandex.ru.

Комлев Дмитрий Игоревич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области плазменного напыления. E-mail: imet-lab25@yandex.ru.

Комлев Владимир Сергеевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), чл.-корр. РАН, директор института, специалист в области биоактивных керамических материалов. E-mail: komlev@imet.ac.ru.

Шамрай Владимир Федорович — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, специалист кристаллоструктурных исследований, E-mail: shamray@imet.ac.ru.

Михайлова Александра Борисовна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области рентгенофазового анализа. E-mail: sasham1@mail.ru.

Соколов Вячеслав Николаевич — МГУ имени М.В. Ломоносова, (119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, геологический факультет), доктор геолого-минералогических наук, профессор, специалист в области инженерной геологии. E-mail: sokolov@geol.msu.ru.

Чернов Михаил Сергеевич — МГУ имени М.В. Ломоносова, (119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, геологический факультет), кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, специалист в области инженерной геологии, E-mail: chernov@geol.msu.ru.

Чуева Татьяна Равильевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области дифференциальной сканирующей каллориметрии. E-mail: chueva.tr@gmail.com.

Гамурар Надежда Витальевна — Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (119334, Москва, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области дифференциальной сканирующей калориметрии. E-mail: kurakova_n@mail.ru.

Ссылка на статью:

Калита В.И., Радюк А.А., Комлев Д.И., Комлев В.С., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Соколов В.Н., Чернов М.С., Чуева Т.Р., Гамурар Н.В. Структура и фазовый состав плазменных покрытий гидроксиапатита. Перспективные материалы, 2021, № 4, с. 26 – 36. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-26-36

 

Модифицирование межфазного слоя армированных полимерных композитов нанодисперсным диоксидом кремния


С. А. Кокшаров, С. В. Алеева, Н. Л. Корнилова,
Е. Н. Калинин


Исследовано поведение коллоидного диоксида кремния в композиции со стирол/бутилакрилатным олигомером, прививаемым к термопластичному полиамидному адгезиву для получения разветвленной структуры связующего с проникновением ответвлений в капиллярно-поровую систему армирующего волокнистого компонента. Сопоставлены варианты дезагрегации SiO2с применением ультразвуковой обработки и механоактивации с воздействием высоких сдвиговых напряжений, ультразвука и кавитации. В экспериментах использованы методы динамического светового рассеяния, ИК-спектроскопии, термического анализа и текстильного материаловедения для оценки упруго-деформационных свойств дублированных пакетов. Совокупность взаимодополняющих результатов подтверждает, что совместная механоактивация водной дисперсии олигоакрилата и кремнезема вызывает разрушение наносфер диоксида кремния и образование гибридного олиголимер-неорганического аддукта. В отличие от кратковременных эффектов ультразвукового диспергирования SiO2, совместная механоактивация компонентов решает задачи предупреждения агрегации наночастиц и равномерного распределения упрочняющего наполнителя в композите. Показана эффективность использования метода для регулирования свойств формообразующих узлов и деталей швейной продукции. При подборе олигоакрилата учитывается специфическое для швейного производства разделение стадий предварительного скрепления пакета материалов с помощью термопластичного адгезива, создания формы готового изделия и ее закрепления в процессе влажно-тепловой обработки. Получение гибридного аддукта механоактивации обеспечивает оптимальное соотношение размера частиц для рационального распределения фракций в межнитяных, межволоконных и внутриволоконных пространствах текстильной основы. Контролируемое на термограммах ДСК смещение пиков фазовых переходов и химических превращений в системе с нанодисперсным SiO2согласовано с температурными режимами последовательных стадий технологического процесса. Продемонстрированы возможности регулируемого изменения свойств формообразующих композиционных материалов и снижения материалоемкости швейной продукции за счет прививки модифицированного олигоакрилата с варьируемым содержанием диоксида кремния.


Ключевые слова: полимерно-волокнистые композиты, нанодисперсный диоксид кремния, акрилатная дисперсия, взаимодействие, механоактивация, модифицированные термоклеевые прокладочные материалы, упруго-деформационные свойства.


DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-37-55

Кокшаров Сергей Александрович — Институт химии растворов
им. Г.А. Крестова РАН (153045, Иваново, ул. Академическая, 1), доктор технических наук, главный научный сотрудник, специалист в области жидкофазной функционализации волокнистых и композитных материалов, лауреат Премии Правительства РФ в области науки и техники. E-mail:
ksa@isc-ras.ru.

Алеева Светлана Владимировна — Институт химии растворов
им. Г.А. Крестова РАН (153045, Иваново, ул. Академическая, 1), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области структурной модификации полимерных и волокнистых материалов. E-mail: sva@isc-ras.ru.

Корнилова Надежда Львовна — Ивановский государственный политехнический университет (153000, Иваново, Шереметевский пр., 21), доктор технических наук, начальник инжинирингового центра текстильной и легкой промышленности, профессор кафедры технологии швейных изделий, специалист в области конструирования и технологии швейных изделий, формирования пакетов материалов и композитов. E-mail: nkorn@mail.ru.

Калинин Евгений Николаевич — Ивановский государственный политехнический университет (153000, Иваново, Шереметевский пр., 21), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник НОЦ “Центр компетенций текстильной и легкой промышленности”, профессор кафедры мехатроники и радиоэлектроники, специалист в области численного моделирования сложных динамических систем, лауреат Премии Правительства РФ в области науки и техники. E-mail: enkalini@gmail.com.

Ссылка на статью:

Кокшаров С.А., Алеева С.В., Корнилова Н.Л., Калинин Е.Н. Модифицирование межфазного слоя армированных полимерных композитов нанодисперсным диоксидом кремния. Перспективные материалы, 2021, № 4, с. 37 – 55. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-37-55

 

Влияние добавок углеродных
нанотрубок и оксидных нановолокон
на механические свойства алюминия АД0
после термомеханической обработки


А. В. Алексеев, В. В. Стрекалов, А. А. Хасин,
М. Р. Предтеченский


Получены литые алюминиевые композитные материалы на основе алюминия АД0, упрочненные углеродными нанотрубками и нановолокнами окида алюминия. Показано, что добавки 0,05 масс. % одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) и нановолокон оксида алюминия (НВОА) позволяют увеличить предел прочности литого металла на 15 % и 16 % соответственно. Упрочнение металла сохраняется после холодной деформации и отжига. Алюминий АД0 с добавками ОУНТ или НВОА не теряет высокую прочность после отжига, в то время как алюминий без добавок значительно разупрочняется, это позволяет получать отожженную алюминиевую проволоку, с пределом прочности на 54 – 69 % и пределом текучести на 53 – 78 % большим, чем у металла без добавок. Изучено влияние ОУНТ и НВОА на размер зерна алюминия АД0 в литом состоянии, после холодной деформации и отжига. Обнаружено, что нанодобавки сдерживают рост зерна металла на стадии собирательной рекристаллизации, а также оказывают влияние на протекание процесса первичной рекристаллизации алюминия.


Ключевые слова: алюминий, углеродные нанотрубки, литые композиты, микроструктура, рекристаллизация, холодная прокатка, отжиг.


DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-56-66

Алексеев Артём Владимирович –– OCSiAl Russia (630090, Новосибирск, ул. Инженерная, 24), научный сотрудник, специалист в области композитных материалов на основе металлической матрицы. E-mail: artem.alekseev@ocsial.com.

Стрекалов Виталий Владимирович –– OCSiAl Russia (630090, Новосибирск, ул. Инженерная, 24), инженер, специалист в области металлографии и термической обработки металлов. E-mail: strekalov.vv@ocsial.com.

Хасин Александр Александрович — OCSiAl Russia (630090, Новосибирск, ул. Инженерная, 24), доктор химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, специалист в области химии, катализа и материаловедения. E-mail: khasin.aa@ocsial.com.

Предтеченский Михаил Рудольфович — Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН (630090, Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, 1), доктор физико-математических наук, академик РАН; OCSiAl Russia (630090, Новосибирск, ул. Инженерная, 24), физик, специалист в области механики, теплофизики, энергетики. E-mail:predtech@ocsial.com.

Ссылка на статью:

Алексеев А.В., Стрекалов В.В., Хасин А.А., Предтеченский М.Р. Влияние добавок углеродных нанотрубок и оксидных нановолокон на механические свойства алюминия АД0 после термомеханической обработки. Перспективные материалы, 2021, № 4, с. 56 – 66. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-56-66

 

Синтез прекерамического прекурсора
на основе органических солей алюминия
для стереолитографической 3D-печати
корундовой керамики


Н. К. Орлов, П. В. Евдокимов, П. А. Милькин,
А. А. Тихонов, С. А. Тихонова, Е. С. Климашина,
Д. М. Зуев, О. О. Капитанова, В. И. Путляев


Апробированы разные варианты синтеза акрилатов алюминия, в том числе замещенных гидроксоакрилатов, а также аддукта изопропилата алюминия с аллиламином с целью разработки смеси, которую возможно формовать методом фотополимеризации, с последующим отжигом с сохранением формы керамики, для дальнейшего использования в стереолитографической 3D-печати. Фотополимеризацией полимерного прекурсора на основе акрилатной суспензии синтезированного in situ алюмоксана типа Al(OH)2(ООСН2СН=СН2) изготовлена корундовая керамика заданной формы. Негомогенность полимерного прекурсора не является препятствием для его использования в технологии. Значительный процент потери массы при термообработке полимерного прекурсора предполагает его возможное использование в качестве связки при наполнении его дисперсным порошком оксида алюминия. Наиболее сильная усадка керамического изделия происходит в диапазоне температур 200 – 400 °С; требуется разработка специальной программы нагревания изделия до температуры спекания с целью минимизации последствий сильной усадки. При термообработке сформованного изделия в инертной атмосфере усадка меньше, чем при отжиге на воздухе, поскольку при пиролизе остается большое количество аморфного углерода. Отжиг такой керамики с аморфным углеродом в атмосфере азота перспективен для проведения процесса карбонитридизации при получении нитрида и оксинитрида алюминия.


Ключевые слова: керамика, оксид алюминия, стереолитографическая 3D-печать, прекерамический прекурсор, акрилат алюминия, алюмоксан


DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-67-80

Орлов Николай Константинович — Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), аспирант, младший научный сотрудник, специалист в области биокерамики, спекания фосфатов кальция. E-mail: nicolasorlov174@gmail.com.

Евдокимов Павел Владимирович — Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), кандидат химических наук, специалист в области биокерамики, спекания фосфатов кальция, 3D-печати. E-mail: pavel.evdokimov@gmail.com.

Милькин Павел Алексеевич — Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), магистрант, специализируется в области материаловедения биокерамики, спекания фосфатов кальция. E-mail: volandmilkin@gmail.com.

Тихонов Андрей Александрович — Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), аспирант, специалист в области спекания фосфатов кальция, 3D-печати. E-mail: andytikhon94@gmail.com.

Тихонова Снежана Алексеевна — Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), аспирант, инженер, специалист в области спекания фосфатов кальция, 3D-печати. E-mail: kurbatova.snezhana@yandex.ru.

Климашина Елена Сергеевна — Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), кандидат химических наук, специалист в области материаловедения. E-mail: alenakovaleva@gmail.com.

Зуев Дмитрий Михайлович — Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), аспирант, специалист в области материаловедения. E-mail: zuev.dmitri@gmail.com.

Капитанова Олеся Олеговна — Московский физико-технический институт (141701, Московская облаcть, г. Долгопрудный, Институтский пер., 9), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области двумерных углеродных материалов, ИК- и КР-спектроскопии. E-mail: olesya.kapitanova@gmail.com.

Путляев Валерий Иванович — Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова (119191, Москва, Ленинские горы 1, стр. 3), кандидат химических наук, доцент, специалист в области материаловедения. E-mail: valery.putlayev@gmail.com.

Ссылка на статью:

Орлов Н К., Евдокимов П.В., Милькин П.А., Тихонов А.А., Тихонова С.А., Климашина Е.С., Зуев Д.М., Капитанова О.О., Путляев В.И. Синтез прекерамического прекурсора на основе органических солей алюминия для стереолитографической 3D-печати корундовой керамики. Перспективные материалы, 2021, № 4, с. 67 – 80. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-67-80

 

Исследование структуры и свойств
наплавленных покрытий
на основе никелида титана


А. И. Ковтунов, Д. И. Плахотный, Т. В. Семистенова,
А. Г. Бочкарев, Р. А. Бирюков, Л. В. Вершинин


Исследованы условия формирования покрытий на основе никелида титана при аргоновой двухдуговой наплавке титановой и никелевой электродных проволок на титановые образцы. Сделана оценка качества формирования и геометрических параметров шва при двухдуговой наплавке. Установлена зависимость между соотношением скоростей подачи никелевой и титановой проволок и химическим составом наплавленных покрытий. Исследованы структуры наплавленного металла в заданном диапазоне режимов наплавки. Показано, что при аргоновой двухдуговой наплавке при установленном соотношении скоростей подачи титановой и никелевой проволок формируются покрытия на основе интерметаллидных фаз Ti2Ni и TiNi. Определены механические и эксплуатационные свойства наплавленных покрытий: твердость, стойкость к абразивному изнашиванию и жаростойкость при 800 °С. Установлено, что показатели относительной износостойкости наплавленных покрытий выше, чем у образцов из титана. Показана зависимость относительной износостойкости покрытий от химического и фазового состава. Получена зависимость показателей жаростойкости наплавленных покрытий от режимов наплавки и химического состава металла шва.


Ключевые слова: никелид титана, двухдуговая наплавка, твердость, износостойкость, жаростойкость.


DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-81-88

Ковтунов Александр Иванович — ФГБОУ ВО “Тольяттинский государственный университет” (445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14), доктор технических наук, профессор кафедры, специалист в области металлургических процессов сварки и наплавки.

Плахотный Денис Иванович — ФГБОУ ВО “Тольяттинский государственный университет” (445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14), старший преподаватель, специалист в области наплавки покрытий на основе интерметаллидных сплавов.

Семистенова Татьяна Владимировна — ФГБОУ ВО “Тольяттинский государственный университет” (445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14), кандидат технических наук, доцент, специалист в области наплавки покрытий на основе интерметаллидных сплавов. E-mail: tatyana_717@mail.ru.

Бочкарев Александр Геннадьевич — ФГБОУ ВО —Тольяттинский государственный университет” (445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14), аспирант, специализируется в области наплавки интерметаллидных покрытий.

Бирюков Рустям Асятович — ФГБОУ ВО “Тольяттинский государственный университет” (445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14), инженер, специалист в области наплавки.

Вершинин Леонид Владиславович — ФГБОУ ВО “Тольяттинский государственный университет” (445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14), студент.

Ссылка на статью:

Ковтунов А.И., Плахотный Д.И., Семистенова Т.В., Бочкарев А.Г., Бирюков Р.А., Вершинин Л.В. Исследование структуры и свойств наплавленных покрытий на основе никелида титана. Перспективные материалы, 2021, № 4, с. 81 – 88. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-4-81-88