Диффузионные процессы при формировании структуры легированных порошковых сталей (2024)
Производство легированных порошковых сталей остается одним из перспективных направлений отечественной порошковой металлургии, что объясняется высоким уровнем эксплуатационных свойств и широкой номенклатурой получаемых изделий. Формирование таких материалов с требуемыми свойствами является сложным процессом, сопровождаю-щимся многообразными явлениями, особое место среди которых занимает диффузионное легирование железной основы порошковых сталей. Создание легированных порошковых сталей в системе Fe-NiO и Fe-Ni имеет важное значение в металлургии и металлообработке при процессах нанесения покрытий и спекания для получения материалов с требуемыми свойствами. В процессе термической обработки для улучшения свойств материалов рассматривается и диффузионное взаимодействие никеля в железе. В последнее время успехи в изучении взаимной диффузии связаны с исследованием однородных систем. Однако взаимная диффузия даже в монокристаллах всегда протекает в пространственно-неоднородных условиях. В современной литературе недостаточно исследована взаимная диффузия в двух- и многокомпонентных порошковых системах. Поэтому целью работы является определение влияния диффузионного легирования никелем и оксидом никеля порошковой стали на основе железа на процессы получения порошковых материалов. В рамках обозначенной цели поставили задачи — исследовать диффузионные процессы взаимодействия пар в системе Fe-NiO и Fe-Ni, технологические режимы спекания и восстановительный отжиг образцов для достижения максимальных механических характеристик, которые бы обеспечивали формирование качественного материала.
Идентификаторы и классификаторы
- УДК
- 691.714. Сталь
Эксплуатационные свойства материала, как компактного, так и порошкового, в основном
определяются химическим составом и состоянием структуры [1, 2]. В зависимости от назначения к микроструктуре предъявляют специфические требования [3]. Образование той или иной структуры порошковой стали в процессе спекания зависит также от процессов, протекающих при спекании и последующей термической обработке [4]. Процесс структурообразования порошковых материалов подвержен влиянию множества факторов [5]. Согласно [6] основными факторами являются методы их получения, гранулометрический состав, давление прессования, среда и время спекания, температура
деформационного воздействия. Введение легирующих элементов, оказывающих влияние на процессы в поверхностных слоях частиц при твердофазном спекании, и присадок, образующих жидкую фазу, является наиболее эффективным способом повышения уровня эксплуатационных свойств [7]. Каждый из факторов имеет свои преимущества и недостатки.
Список литературы
- Гасанов Б.Г., Жердицкий Н.Т., Сиротин П.В., Юханаев А.М. Гомогенизация среднелегированной порошковой стали. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2013;(3(172)):25-28.
- Шоршоров М.Х., Гвоздев А.Е., Золотухин В.И., Сергеев А.Н., Калинин А.А., Бреки А.Д. и др. Разработка прогрессивных технологий получения и обработки металлов, сплавов, порошковых и композиционных наноматериалов. Тула: Тульский государственный университет; 2016. 235 с.
- Петросян А.С., Галстян Л.З. Особенности термической обработки порошковых сталей марки П40ХН с повышенными свойствами. Вестник национального политехнического университета Армении. Металлургия, материаловедение, недропользование. 2017;(2):40-48.
- Дорофеев В.Ю., Свиридова А.Н., Бережной Ю.М., Бессарабов Е.Н., Кочкарова Х.С. Тамадаев В.Г. Особенности термической обработки микролегированных горячедеформиро-ванных порошковых сталей. В: Труды 12-го Международного симпозиума «Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы. Сварка.» Минск, 07-09 апреля 2021 года. В 2-х частях. Часть 1. Минск: Республиканское унитарное предприятие “Издательский дом “Белорусская наука”; 2021. С. 184-197.
- Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Савич В.В. Порошковая металлургия в Беларуси и мировые тенденции развития. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2019;(1):98-106. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2019-1-98-106
- Гуревич Ю.Г., Анциферов В.Н., Савиных Л.М., Оглезнева С.А., Буланов В.Я. Износостойкие композиционные материалы. Екатеринбург: Уральское отделение РАН; 2005. 216 с.
- Скориков А.В., Климов Ю.Е., Ульяновская Э.В. Кинетика формирования диффузионных слоев при хромировании порошковых сталей в расплавах солей с нагревом токами высокой частоты. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2014;(2(177)):7881. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kinetika-formirovaniya-diffuzionnyh-sloev-pri-hromirovanii-poroshkovyh-staley-v-rasplavah-soley-s-nagrevom-tokami-vysokoy-chastoty/viewer (дата обращения: 01.03.2024).
- Дьячкова Л.Н. Особенности формирования структуры и свойств порошковых сталей с добавками, активирующими диффузионные процессы при спекании. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. 2020;65(1):43-53. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-1-43-53
- Скориков А.В., Ульяновская Э.В. Кинетика формирования диффузионных слоев при поверхностном легировании хромом порошковых сталей методом электролиза ионных расплавов солей. В: Труды III международной научно-технической конференции «Пром-Инжиниринг» C. Петербург-Челябинск-Новочеркасск-Владивосток, 16-19 мая 2017 года. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ; 2017. С. 94-97.
- Гасанов Б.Г., Ефимов А.Д., Юханаев А.М. Феноменология взаимной диффузии в межслойных зонах при спекании порошковых биметаллических материалов. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2013;(5(174)):26-29. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/fenomenologiya-vzaimnoy-diffuzii-v-mezhsloynyh-zonah-pri-spekanii-poroshkovyh-bimetallicheskih-materialov/viewer (дата обращения: 01.03.2024).
- Rojek J, Nosewicz S, Mazdziarz M, Kowalczyk P, Wawrzyk K, Lumelskyj D. Modeling of a Sintering Process at Various Scales. Procedia Engineering. 2017;177:263-270. https://doi.org/10.1016/J.PROENG.2017.02.210
- Егоров М.С., Егорова Р.В. Развитие межчастичного сращивания при спекании металлических порошков с добавлением углерода. Безопасность техногенных и природных систем. 2023;(3):55-65. https://doi.org/10.23947/2541-9129-2023-7-3-55-65
- Михеев А.А., Зеер Г.М., Королева Ю.П., Зеленкова Е.Г., Сартпаева А.Б. Формирование микроструктуры и переходной зоны при диффузионной сварке стали 45 через порошковый слой. Сварочное производство. 2015;(9):18-21.
- Дорофеев В.Ю., Свиридова А.Н., Свистун Л.И. Влияние микролегирования натрием на контактную выносливость и механические свойства горячедеформированных порошковых сталей. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2019;(4):4-13. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2019-4-4-13
- Буланов В.Я., Крашанинин В.А., Оглезнева С.А. О процессе гомогенизации легирующих элементов в наносистемах Fe-Mo, Fe-Cu, Fe-Cr, Fe-Ni в зависимости от температуры и времени спекания. Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2008;(2):50-55.
- Gilardi R, Alzati L, Oro R., Hryha E, Nyborg L, Berg S, et al. Reactivity of Carbon Based Materials forPowder Metallurgy Parts and Hard Metal Powders Manufacturing. Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy. 2016;63(7):548-554. https://doi.org/10.2497/JJSPM.63.548
- Горохов В.М., Гучек В.Н., Тарусов И.Н. Структура и свойства порошковых низколегиро-ванных сталей, изготовленных из смесей, содержащих оксиды легирующих элементов, методом прессования и спекания. В кн.: Порошковая металлургия. Минск: Республиканское унитарное предприятие «Издательский дом «Белорусская наука»»; 2019. P. 5-18. (In Russ.).
- Егоров М.С., Егорова Р.В., Ковтун М.В. Влияние содержания углерода на формирование контактной поверхности при горячей допрессовке. Безопасность техногенных и природных систем. 2023;(2):90-101 https://doi.org/10.23947/2541-9129-2023-7-2-90-101
- Dorofeyev VYu, Sviridova AN, Samoilov VA. Formation of Structure and Properties of Hot-Deformed Powder Steels Microalloyed with Sodium and Calcium in the Process of Thermal and Thermomechanical Treatment. Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2021;62(6):723-731 https://doi.org/10.3103/S1067821221060080
Выпуск
Другие статьи выпуска
Отказ оборудования — труб нефтепромыслового комплекса — по причине развития коррозионных процессов приводит к многочисленным убыткам, разрушению дорогостоящих комплектующих, нарушению работы технологических процессов и, как следствие, экологическому ущербу. Применение антикоррозионных покрытий в качестве внутренней защиты нефтепромысловых труб имеет много преимуществ и позволяет значительно снизить скорость коррозии, но не обеспечивает полного решения данной проблемы. По многочисленным причинам происходят разрушения внутренних антикоррозионных полимерных покрытий (ВАКПП). Недостаточно исследованными являются причины и механизмы разрушения. Поэтому целью данной работы стало проведение анализа разрушений внутренних антикоррозионных полимерных покрытий на практических примерах, что позволило сформировать и выделить основные причины повреждения и деградации покрытий при эксплуатации.
В настоящее время искусственные нейронные сети (ИНС) успешно применяются для технического диагностирования стальных канатов. Зачастую при этом используют дорогостоящие программные продукты с адаптированной средой реализации нейронных сетей, такие как STATISTICA, Amygdala, MATLAB Simulink. Наиболее доступным способом построения и обучения ИНС с финансовой точки зрения является написание собственного программного кода с использованием интерактивных библиотек, таких как TensorFlow, PyTorch, Scikit-learn. Однако такие библиотеки не являются полноценными адаптированными средами построения ИНС, и для их использования необходимо владеть первичными навыками программирования. Поэтому качество ИНС зависит не только от архитектуры, объема и состава обучающих выборок, но и от метода (среды) построения ИНС. Целью данного исследования является сравнение качества работы ИНС, построенных и обученных различными методами, по критерию тестовой производительности сети, доверительным уровням оценки технического состояния каната, а также трудоемкости и скорости обучения. В связи с этим создано новое программное обеспечение для решения задачи оценки технического состояния стального каната по комбинации различных браковочных показателей.
Неисправность съемных грузозахватных приспособлений (СГП) создает значимые производственные риски. Этим обусловлена актуальность исследований в данном направлении. Проблема часто становится темой научных изысканий. Авторы предлагают шире использовать искусственный интеллект для мониторинга состояния СГП. В представленной работе показано, как усовершенствовать модель машинного зрения для лучшего выявления отсутствия замков на крюках СГП. Отмечена вероятность широкого распространения проблемы в производственной практике. Предложена схема стенда хранения и контроля состояния СГП. Цель исследования — продемонстрировать возможности дообучения нейросети для существенного повышения эффективности контроля СГП, обеспечивающего безопасность их применения.
Экспорт древесины вносит существенный вклад в бюджет Иркутской области, что требует обеспечения сохранения и воспроизводства леса. Одним из важнейших направлений профилактической деятельности по сохранению лесов является анализ фитосанитарного риска. С его помощью устанавливают, являются ли бесконтрольно размножающиеся насекомые вредными, какова вероятность их интродукции, распространения, а также величина экономических последствий. С позиции современной прикладной техносферной рискологии необходимо осуществлять прогнозную оценку, просчитывать приемлемость рисков и разрабатывать методы управления ими, сочетающими экономические и мониторинговые подходы. Целью представленной работы явилась оценка и прогнозирование фитосанитарных рисков на территории Иркутской области и потенциального ущерба лесному хозяйству и экономике, а также разработка мероприятий по их снижению.
Усиление антропогенного воздействия на водные объекты требует комплексных решений для оценки экологических рисков. В литературе описаны этапы оценки, возможности экологического менеджмента и экспертного анализа. Исследуется моделирование рисков в данной сфере. При этом не изучен потенциал прогнозирования рисков для состояния воды и биоразнообразия в ходе часто выполняемых гидротехнических работ, например дноуглубления. Очевидны актуальность и важное прикладное значение такого подхода. Цель исследования — описание математической модели и программного комплекса, которые позволят оценивать риски для видового разнообразия экосистемы мелководного водоема при проведении работ в акватории.
В настоящее время существует проблема накопления многотоннажных отходов производства. Одним из таких отходов является избыточный активный ил — отход биологической очистки сточных вод, характеризующийся высокой влажностью. При депонировании избыточного активного ила на картах возникают проблемы, связанные с изменением газовоздушного фона, выделением неприятных запахов, а также загрязнением грунтовых вод и почв. Продолжительное нахождение осадка на иловых картах в бескислородных условиях приводит к его загниванию, ухудшению влагоотдающих свойств. По этой причине разработка новых подходов к утилизации многотоннажного отхода, образующегося при очистке сточных вод, является актуальной. Целью данного исследования стала разработка способа предварительного обезвреживания и термической переработки избыточного активного ила с применением отхода энергетики.
Пыльца растений вызывает у человека разнообразные аллергические реакции, в том числе
респираторные заболевания, нарушения иммунной системы, бронхит, конъюнктивит, дерматит, сенную лихорадку. Ими страдает до 30 % населения мира. В крупных городах мощными источниками аллергенной пыльцы являются деревья и кустарники, используемые в зеленом строительстве. Тем не менее, озеленение большинства городов в мире проводится без учета аллергенности применяемых культур. С развитием протеомики появилась возможность детально оценить степень аллергенности различных белков, входящих в состав пыльцы. На этих сведениях сформированы шкалы потенциальной аллергенности древесных растений. Целью данного исследования явилась оценка аллергенного потенциала древесных растений урбанофлоры города Ростова-на-Дону.
Одним из ресурсов здоровьесбережения работающего населения является совершенствование системы охраны труда и профилактики производственного травматизма (ПТ). Систематические научные исследования в этой области сохраняют актуальность, поскольку поясняют взаимосвязи причин и последствий ПТ в различных сферах экономической деятельности. В последние годы в Республике Крым (РК) не изучались структура и динамика ПТ, не сопоставлялись его показатели. Цель представленной научной работы — сравнительный анализ крымской и общероссийской динамики производственного травматизма за пять лет, в 2017–2021 гг. Новые данные должны стать базой для повышения безопасности производства.
Издательство
- Издательство
- ДГТУ
- Регион
- Россия, Ростов-на-Дону
- Почтовый адрес
- 344003, ЮФО, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
- Юр. адрес
- 344003, Ростовская обл, г Ростов-на-Дону, пл Гагарина, зд 1
- ФИО
- Месхи Бесарион Чохоевич (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- reception@donstu.ru
- Контактный телефон
- +8 (800) 1001930
- Сайт
- https://donstu.ru