We develop the hypothesis about the coherent quantum origin of the decameter radiation of the system Jupiter - Io that may explain its very high brightness temperature. The typical magnitude of a magnetic field in the system produces the necessary value of the cyclotron frequency wc that is close to the experimentally observed one and corresponds to the quantum transitions between Landau levels. A possible source of this radiation is the transitions in the spectrum of highly excited hydrogen atoms (Rydberg atoms) that has a narrow band of almost equidistant levels (Landau quasi-levels) in a constant magnetic field. This part of the spectrum is calculated by a new nonperturbative method. We discuss also an additional formation mechanism of Rydberg atoms in a dusty plasma.

Методом зворотного крутильного маятника проведено виміри внутрішнього тертя зразків заліза різної чистоти та сталі після шліфування, наводнювання та покриття. Для усіх оброблених зразків за температур 100 - 400 К виявлено складний спектр внутрішнього тертя. Природу релаксаційних процесів у приповерхневому шарі оброблених зразків визначено через порівняння параметрів піків внутрішнього тертя з літературними даними для деформованих і наводнених заліза та сталі. Взаємодія атомів втілення з рухомими дислокаціями та рух сходинок на гвинтових дислокаціях є, ймовірно, причиною утворення піків внутрішнього тертя в зразках, вкритих оливою.

Введення у тверді сплави TiCN - Ni - Mo та TiCN - Ni - Mo - WC танталу у вигляді карбіду підвищує їх міцність у процесі згину (що виявлено під час фрезерування сталі). Спікання вихідної суміші порошків супроводжується утворенням так званої К-фази, головним чином у вигляді "оболонки" на зернах TiCN. За даними мікрорентгеноспектрального аналізу ця фаза є складним карбонітридом. Висунуто припущення, що саме К-фаза спричинює підвищення міцності танталвміщуючих твердих сплавів на основі карбонітриду титану із нікель-молібденовою зв'язкою. Для технології виробництва рекомендовано використовувати як вихідний матеріал наперед виготовлений складний танталвміщуючий карбонітрид (замість TiCN).

Методом импульсного плазменного напыления получены покрытия из твердого сплава WC - Co на стальных и алюминиевых подложках. Рентгенографически изучен их фазовый состав и рассчитаны субструктурные характеристики в зависимости от энергии импульса. Установлено, что параметры субструктуры импульсно-плазменных WC - Co-покрытий существенно зависят от величины энергии импульса и материала подложки.

Індекс рубрикатора НБУВ: К280.43

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в твердих сплавах

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследовано влияние химического состава металлокерамики системы WC-Co на уровень эксплуатационных характеристик изготовленных из нее твердосплавных зубков буровых долот. Установлено, что циклическая контактная прочность зубков на воздухе при комнатной температуре, как и пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений в материале зубков, возрастает с увеличением содержания кобальта. В результате исследований материалов на циклическую трещиностойкость, а также кавитационно-эрозионных и электрохимических испытаний в 3 %-м водном растворе NaCl выявлены оптимальные коррозионные и механические характеристики в композиции, содержащей 8 mass % кобальта. Отмечен существенный вклад анодного растворения Со-фазы, а также ее охрупчивания водородом в процесс коррозионно-механического повреждения твердых сплавов. Обнаружена удовлетворительная корреляция параметров циклической контактной прочности, порогового размаха коэффициента интенсивности напряжений и установившейся скорости кавитационно-эрозионного разрушения твердых сплавов WC-Co, что свидетельствует о возможности использования этих параметров как достоверных и взаимозаменяемых показателей эксплуатационной надежности твердосплавных изделий.

Представлены экспериментальные данные по кинетике миграции никеля, кобальта и его сплавов при спекании алмазных порошков методом пропитки в условиях высоких давлений и температур. Показано, что миграция жидкой фазы происходит по закону Дарси. В присутствии жидкости, смачивающей алмаз, время установления постоянного значения коэффициента проницаемости на два порядка меньше по сравнению со спеканием чистого порошка. Температурные зависимости коэффициента пропитки описываются уравнением Аррениуса. Приведено уравнение для коэффициента пропитки расплавов, полученное из уравнения Эйнштейна для вязкости бинарных растворов малой концентрации, которое хорошо описывает экспериментальные температурные зависимости для Co - WC и Co - Ti.

За допомогою методу молекулярно-динамічного моделювання проведено комп'ютерний експеримент для вивчення атомарних процесів в інтерметаліді NiAl під час розтягання з постійною швидкістю за температур 300 та 1500 К. Одержано дані про атомно-структурні перебудови, зміну потенціальної енергії кристала в цілому та окремих підграт, а також про зміну числа парних взаємодій і сили опору розтяганню. Результати експерименту свідчать про перебудову атомної структури в зоні деформації з кубічної типу CsCl у гексогональну типу WC, що є більш стійкою до дії зусилля розтягання.

На основі результатів досліджень взаємодії компонентів твердих сплавів з воднем та метановодневим середовищем розроблено нові оригінальні високопродуктивні та екологічно чисті процеси без використання традиційної сажі, які дозволяють одержувати порошки карбіду вольфраму різної зернистості, тверді сплави з регульованим вмістом вуглецю та спеціальними властивостями, а також регенеровані тверді сплави WC - Co з властивостями не нижче властивостей стандартних сплавів.

Изложен алгоритм для вычисления средних остаточных термических микронапряжений в твердом сплаве WC-Co. В основу алгоритма положены уравнения термоупругости и процедура усреднения по объему. Сравнение теоретических и новейших экспериментальных результатов свидетельствуют об их хорошем соответствии.

Побудовано алгоритм для обчислення умовної границі пружності твердого сплаву WC - Co при розтягу з урахуванням залишкових термічних напружень у його фазах. В основу алгоритму покладено рівняння термопружності двофазних композитів. Порівняння отриманих теоретичних результатів з експериментальними даними різних авторів свідчить про їх добру узгодженість. Встановлено суттєвий вплив залишкових термічних напружень на границю пружності твердого сплаву при розтягу.

Побудовано алгоритм для обчислення умовної границі пружності твердого сплаву WC - Co при стиску з урахуванням залишкових термічних напружень в його фазах та пластичності кобальтової фази. В основу алгоритму покладено рівняння термопружності двофазних композитів. Порівняння отриманих теоретичних результатів з експериментальними даними різних авторів свідчить про їх добру узгодженість. Встановлено несуттєвий вплив залишкових термічних напружень на границю пружності твердого сплаву під час стиску.

Изложены результаты исследований по влиянию легирующих элементов, введенных по технологии обработки металлическими расплавами (ОМР), на свойства спеченных твердых сплавов WC - Co, WC - Ni, (Ti, W)C - WC - Co, TiC - (Ni, Mo). В качестве легирующих элементов использовали Ti, Zr, Cr, Mo, Re, Ni, Si. Показано, что технология ОМР позволяет получать высокие физико-механические свойства спеченных сплавов, значения которых превосходят свойства твердых сплавов, полученных по традиционной технологии порошковой металлургии. Впервые установлены основные закономерности и особенности влияния легирующих элементов, введенных по технологии ОМР, на свойства спеченных твердых сплавов. Рассмотрено влияние легирующих элементов на структуру и субструктуру фаз и межфазных поверхностей.

Досліджено структуру та фізико-механічні властивості спечених твердих сплавів WC - Со, легованих рутенієм, ренієм і осмієм. Установлено, що ці легуючі елементи утворюють у зв'язці тверді розчини Со(Ru, W, C), Co(Re, W, C) i Co(Os, W, C), якi мають високі показники мікротвердості та модуля пружності. Рутеній, реній і осмій зменшують енергію дефекту упаковки кобальтової фази та сприяють перетворенню кубічної модифікації кобальту на гексагональну. Цей процес викликає дисперсійне зміцнення зв'язків. Легування твердих сплавів WC - Со дозволяє пiдвищити їх твердість, межу міцності за умов згину та стиску, а також межу плинності. Наведено приклади ефективного застосування твердих сплавів WC - Cо, легованих рутенієм, ренієм та осмієм, у разі обробки жаростійких сплавів і високолегованих сталей.

Досліджено кінетику масопереносу, механізм формування, триботехнічні характеристики, опір високотемпературному окисненню покриттів із твердого сплаву WС - 6 % Co та титанового сплаву ВТ6 у випадку їх електроіскрового легування електродним матеріалом на базі TiCN - AlN зі зв'язкою Fe - Cr. Показано, що схема фазового розподілу компонентів у покриттях на обох сплавах однакова. Електроіскрове легування сплавів WС - Co та ВТ6 знижує їх знос на 33 та 60 % відповідно. У цьому випадку робоча температура сплаву WC - Co з покриттям збільшується на 160 град у порівнянні з вихідною поверхнею.

Досліджено вплив електроіскрового легування сплавами на основі тугоплавких сполук WC, TiC, TiN, TiB₂ на фізико-механічні та експлуатаційні властивості бистроріжучої сталі Р6М5К5. Збільшення сили струму до 3 А та питомого часу легування до 1,2 - 1,8 Мс/м² спричинює збільшення товщини зміцненого шару, однак при цьому зменшується його мікротвердість. Подальше підвищення питомого часу легування не збільшує глибини легованого шару. За результатами стійкісних випробувань зміцненого ріжучого інструменту встановлено оптимальні режими електроіскрового легування. При I = 1,5 - 2 А, tau = 0,9 - 1,5 Мс/м² досягається найбільше підвищення періоду стійкості інструменту (у 1,3 - 1,4 рази) завдяки оптимальному співвідношенню твердості та товщини електроіскрових покриттів.

Вивчено структуру та властивості покриття системи TiC_0,14N_0,86 - Ni(CrBSi)-сплав (70 %) на високоміцному чавуні. Покриття отримано методом високошвидкісного газополум'яного напилення на установці "Струя", яка використовує як паливо газоподібні кисень та водень, за умов тиску у камері згоряння 0,6 МПа. Покриття завтовшки близько 1 мм та пористістю менш ніж 2 % має характерну шарувату структуру. Зони, що чергуються, збагачено тугоплавкою фазою або металом. У порівнянні зі сплавом WC (8 % Co) покриття має більш низькі значення лінійного зносу (< 5 мкм/км) та коефіцієнта тертя (0,1), а також майже на порядок більшу стійкість до високотемпературної корозії.

Досліджено зміни пористості та структури твердого сплаву, одержаного гарячим пресуванням та спіканням у діапазоні температур 950 - 1450 °С, а також вплив твердо- та рідкофазного відпалу на них. Показано, що в твердофазній області щільність гарячепресованих зразків вища, ніж спечених за тих же умов. Твердофазний відпал гарячепресованих і спечених зразків підвищує щільність, проте ефективність відпалу вища в першому випадку. Встановлено, що розміри порових каналів у гарячепресованих зразків у 2 - 3 рази менші, ніж у спечених, і не перевищують середнього розміру частинок карбіду вольфраму. Активне зростання частинок карбіду вольфраму, а також перерозподіл пластичної фази спостережено в твердій фазі. Інтенсивність зростання карбідних частинок значно збільшується (в 4 рази) за температур спікання, вищих, ніж за 1200 °С.

Досліджено зміни питомого електроопору, міцності у разі згину і тріщиностійкості твердого сплаву, одержаного гарячим пресуванням під тиском ~ 500 МПа та спіканням у межах температур 950 - 1450 °C, а також вплив твердо- та рідкофазного відпалу на ці характеристики. Показано, що залежності питомого опору від густини не є однозначними. Існують інші фактори, наприклад, ступінь міжчастинкової взаємодії та стан структурних складових, які зміною паралельно зі зміною густини впливають на електроопір. Зміна питомого електроопору гарячепресованих зразків характеризується наявністю перегину в області 1200 °C. За більш низьких температур спостережено інтенсивніший ріст електроопору. Встановлено, що зміна міцності у разі згину та тріщиностійкості зразків у дослідженому температурному інтервалі ущільнення визначається лінійними рівняннями: sigma_b = sigma_b⁰ (1 - 3,53 THETA ) та К_1c = K⁰_1c (1 - 3,44 THETA ). Твердофазний відпал гарячепресованих зразків підвищує механічні властивості у зв'язку зі зниженням їх щільності.

Iз застосуванням методів рентгенівської емісійної, абсорбційної та фотоелектронної спектроскопії досліджено електронну будову мононітридів танталу із структурами типу CoSn, WC та NaCl. Для всіх сполук рентгенівські спектри емісії та абсорбції суміщені в єдиній енергетичній шкалі. В досліджених нітридах зафіксовано перенесення заряду в напрямку від атомів танталу до атомів азоту. Для всіх вищевказаних сполук характерною є наявність сильної гібридизації Ta5d- i N2р-електронних станів. В послідовності TaN (структурний тип CoSn) -> TaN (структурний тип WC) -> TaN (структурний тип NaCl) спостерігається значне звуження NK alpha-смуги.