Вивчено процес електророзрядного спікання порошкової сталі Р6М5Ф3. Показано, що швидкість нагріву в цілому визначається теплом, яке виділяється згідно з законом Джоуля - Ленца, а ущільнення можна описати формулами, справедливими для гарячого пресування. Описано новий метод одержання заготовок для інструментів із швидкорізальної сталі, який виключає ряд трудомістких і дорогих технологічних операцій. Даний метод поєднує електророзрядне спікання порошків із наступною гарячою екструзією.

Рассмотрены существующие технологии и оборудование для перегрева, выдержки и разливки чугуна. Отмечены недостатки применяемых миксеров, созданных на базе индукционных канальных установок, и используемых технологий. Предложена новая энергосберегающая технология производства чугунного литья, а также оборудование для ее реализации - магнитодинамические миксеры-дозаторы. В предлагаемой технологии использован принцип дифференцированного нагрева чугуна. Произведена оценка производительности миксера-дозатора по перегреву чугуна, указаны пределы регулирования скорости движения расплава в канале миксера и мощности индукционной единицы, позволяющие реализовывать требуемые технологические параметры.

Рассмотрена возможность измельчения структуры литого титана и его сплавов путем ее модифицирования частицами нитрида титана. Обоснован выбор технологии плавки и материала модификатора. Показано растворение сферической частицы нитрида титана в титановом расплаве при конвективном граничном условии. Определена живучесть предложенного модификатора в расплаве в зависимости от размера его частиц. Выработаны рекомендации, которые могут быть использованы при проведении экспериментальных работ по разработке технологии ультрадисперсного модифицирования титановых сплавов в условиях электронно-лучевой плавки с электромагнитным перемешиванием расплава.

Електророзрядне спікання металевих порошків і порошкових композицій характеризується аномально високою швидкістю процесів ущільнення, сплаво- та фазоутворення. Накладання низькочастотних імпульсів тиску на порошки та порошкові суміші під час заключної стадії електророзрядного спікання спричинює ще більшу інтенсифікацію ущільнення та сплавоутворення.

Проведено порівняльні дослідження властивостей інструментів, одержаних електророзрядним спіканням і гарячим пресуванням, котрі довели, що залежність ріжучої і шліфуючої здатностей алмазного інструменту від часу експлуатації має періодичний характер з періодом 30 - 40 хв для шліфуючих елементів і 100 - 120 хв для ріжучих пластин. Причому інструменту, виготовленому електророзрядним спіканням, властиве стійке зростання ріжучої і шліфуючої здатностей в екстремальних точках. Запропоновано експериментальний критерій, який характеризує режим роботи інструменту, показник заточування. Для всіх типів досліджених інструментів спостерігається перевага в експлуатаційних властивостях інструменту, виготовленого електророзрядним спіканням.

Ключ. слова: теплопроводность, жидкий проводник, плотность температурных источников, температурное поле, электрический ток
Індекс рубрикатора НБУВ: В378.715

Рубрики:

Електричні явища при контакті металів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено проникнення рідкого (розплавленого) металу в пори та інші подібні дефекти структури твердого тіла та між графітовими волокнами в ході безпосереднього проходження електричного струму крізь гетерогенний композит типу метал - вуглецьвмісний матеріал за присутності рідкої фази. Показано, що під дією електричного струму збільшується ступінь проникнення розплавленого металу без вакууму.

Наведено можливі схеми електромагнітного захисту перешкоди. Розглянуто взаємодію ударника з основною стінкою перешкоди після його проникання крізь передзахисний шар. Проблема є актуальною також для струмоведучих шин рейкових прискорювачів. Виконано теоретичний аналіз взаємодії ударника з перешкодою за наявності скерованого електричного струму у випадку, коли кінетична енергія ударника є достатньою для утворення кратера з розплавленого металу навколо вершини ударника. Аналіз базувався на сформульованому узагальненому термодинамічному критерії руйнування твердих тіл. Розглянуто ударник, що має наконечник у формі півсфери, напрямок удару приймається нормальним до поверхні мішені. Знайдено розподіл електромагнітного тиску у шарі розплавленого металу та визначено зміну результуючої сили опору матеріалу за рахунок електромагнітних сил. Зроблено висновок, що за наявності поверхневого електричного струму характеристики міцності матеріалу зменшуються внаслідок того, що додаткова електромагнітна сила спрямована углиб мішені, тобто збігається з напрямком швидкості ударника.

Проведено експериментальне дослідження і аналіз перерозподілу твердих частинок жароміцного сплаву на основі нікелю, суспендованих у рідкому олові, під дією постійного електричного струму. Встановлено, що під дією струму, який пропускають паралельно осі контейнера, підвищується концентрація твердих частинок по висоті та в радіальному напрямку. Це пояснено одночасним впливом теплової конвекції та стискувальних електромагнітних сил Лоренця, спрямованих радіально.

Установлено, що ступінь розчинення та сплавоутворення за об'єму гетерогенної композиції навколо більш тугоплавкого компонента в присутності рідкої фази значно збільшується під час проходження електричного струму. На прикладі системи Cu - Sn показано, як відбувається перерозподіл речовини вглиб розплавленого олова під впливом електромагнітних сил.

Відзначено, що деякі неоднорідності, які знаходяться в рідині, можуть грати роль центрів зародження мікропорожнин (бульбашок). Якщо такий центр є джерелом газу в значній кількості, бульбашка швидко зростає до помітних розмірів. Запропоновано модель для аналізу цього процесу: твердофазна сфера (сполука, яка містить газотвірний елемент, наприклад водень), оточена рідким металом. Вихідні рівняння: рівняння Нав'є - Стокса, у якому є члени, що містять концентрацію газ-компонента, та рівняння конвективної дифузії газ-компонента в рідкому металі. Процес зростання розміру пори, що виникає, підпорядковується виведеному інтегрально-диференціальному рівнянню, яке відображає вплив гідродинамічних та капілярних факторів.

Висвітлено враховано капілярні, гідродинамічні та дифузійні аспекти теорії початкового зростання мікропорожнин в рідкому металі. Головну увагу приділено капілярним і гідродинамічним ефектам. Гідродинамічний процес (зростання бульбашки) підпорядковано нелінійному інтегрально-диференціальному рівнянню. Коефіцієнти в цьому рівнянні залежать від поверхневого натягу, густини та в'язкості рідини, а також від різниці між тиском газу в середині бульбашки та тиском в оточуючій рідині. Тиск газу в бульбашці, що виникає, залежить від швидкості виділення газу з включення ("джерела"). Виведено математичний вираз для радіуса бульбашки як функції часу. Дана теорія може бути корисною для розвитку наукової основи під час розробки технології порошкових матеріалів і пінометалів.

Розвинуто теорію поведінки бульбашки навколо включення - джерела газу у рідкому металі під впливом капілярних, гідродинамічних і дифузійних ефектів. Показано, що дифузія газ-компонента у рідкому металі уповільнює збільшення мікрополості.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.91

Рубрики:

Виробництво композитних металокерамічних матеріалів і виробів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Теоретично досліджено поведінку домішок у пористому середовищі з флюїдами при імпульсному тиску, який збуджується електричним розрядом в розчинах поверхнево-активних речовин (ПАР). Розкрито механізм впливу високовольтних електричних розрядів та збуджених ними механічних хвиль на поведінку комбінованих об'єктів (пористі гірські породи, вуглеводневі флюїди, що заповнюють їх пори, - нафта і водневий розчин ПАР, тверді органомінеральні відкладення). Встановлено залежність процесів фільтрації у пористих матеріалах та якості нафти від енергетики обробки. Встановлені залежності поведінки комбінованих об'єктів можуть бути ефективними під час створення методів електророзрядної обробки гетерогенних об'єктів (виробів, напівфабрикатів типу композиційних матеріалів), в яких замість відкладень асфальтенів, смол та парафінів можуть бути інші домішки, а замість нафти та водневого електроліту з ПАР - інші рідини. Результати роботи можна використати під час розробки наукових засад керування фільтраційними властивостями пористих матеріалів різного походження (включно з техногенними).

Вивчено математичний формалізм моделей середовище - чужорідне включення (у матеріалознавстві) та тканина організму - сферична пухлина (в онкології). Встановлено їх схожість, яка є одним із проявів частих загальних закономірностей у математичних описах процесів, досить далеких один від одного за своєю природою (наприклад, дифузія та теплопровідність, електромагнітні коливання та звук, статистична механіка та динаміка популяцій). Типовим процесом для порошків, що спостерігається у технології металів і природі, є комплексний процес, який включає дифузію та хімічну реакцію. Іноді його відносять до дифузії в активному середовищі. Особливі клітини організму - лімфоцити виникають поза пухлиною, рухаються до неї, заглиблюються та захоплюють онкоклітину. Лімфоцити запропоновано розглядати як аналоги частинок дифузанта, а онкоклітини - як аналоги пасток у випадку дифузії в активному середовищі. Запропоновано рівняння, яке описує поведінку сукупності онкоклітин під впливом магнітного поля.

Проаналізовано систему двох нелінійних диференціальних рівнянь першого порядку, які описують динаміку взаємодії лімфоцитів та онкоклітин в організмі. У прийнятій моделі враховано вплив магнітного поля. Сформульовано ідею відносно аналогії між поведінкою мікрочастинок (атомів, молекул) у середовищі з "пастками" (у матеріалознавстві) та поведінкою лімфоцитів у живій тканині, що містить онкоклітини (в онкології). Встановлено, що засоби якісної теорії диференціальних рівнянь (аналогічні застосовуваним в онкології) можуть виявитися ефективними під час аналізу переносу та перетворень у матеріалознавстві.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.8

Рубрики:

Виробництво металокерамічних твердих сплавів

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследовано влияние высоковольтной электроразрядной обработки смесей порошков Fe - 20 % TiC и ВК6 - 1 % алмаза марки АСУД75 на характер изменения дисперсности и морфологические характеристики порошков. Показано, что применение высоковольтной электроразрядной обработки суспензии порошков позволяет существенно повысить их дисперсность, фактор формы и удельную поверхность. Установлена зависимость, близкая к линейной, между суммарной энергией обработки и дисперсностью частиц порошков. Продемонстрирована более высокая эффективность применения в качестве рабочей среды углеводородной жидкости по сравнению с водой.

Зазначено, що під час виробництва алмазовміщувальних елементів за традиційною технологією виконується стадія змішування алмазного порошку разом із металічним порошком. Розроблено плаковані порошки з металічним покриттям із застосуванням технології коппозиційних електролітичних покриттів (КЕП). На базі методу КЕП розроблено новітню технологію покриття крупнозернистого чи мілкодисперсного порошків.