Публикации автора

Изучены механические и тепловые свойства (Ti, Al)-композита, полученного холодным прессованием смеси порошков титана и алюминия с последующим твердофазным спеканием на воздухе. Получены зависимости плотности, твердости, коэффициентов теплового расширения и температуропроводности от содержания титана и давления прессования. Их значения определяются свойствами исходных компонентов (алюминия, титана), наличием порового пространства и процессами, протекающими при твердофазном спекании.

Методами растровой электронной микроскопии, металлографии, рентгенографии, термомеханическим анализом и методом лазерной вспышки проведено комплексное исследование структуры и свойств (Ti, Al)-композитов. Они были приготовлены прессованием смеси порошков титана и алюминия с последующим твердофазным спеканием на воздухе. Получены зависимости микроструктуры, фазового состава, плотности, пористости, твердости, коэффициентов температуропроводности и теплового расширения от состава, давления прессования и времени спекания. Экстремальные значения (минимальные и максимальные) вышеуказанных свойств (исключение – твердость по Бринеллю) соответствуют сочетаниям крайних значений варьируемых факторов – содержания титана и нагрузки прессования. Описаны возможные механизмы формирования структуры, фазового состава и свойств.

Методами растровой электронной микроскопии и рентгеновской дифрактометрии исследована микроструктура и фазовый состав (Zr, N)-конденсата, осажденного вблизи циркониевого катода. Обнаружено присутствие макрочастиц как результат конденсации капельной фракции ионно-плазменного потока. Их число увеличивается в направлении распространения плазменного потока. Форма частиц изменяется от сферы до диска с периферическим кольцевым валиком. Рентгенографические исследования показали присутствие кристаллографических фаз α-циркония и нитрида циркония. Их преимущественная ориентация роста определяется давлением реакционного газа и местом конденсации в вакуумной камере. Предложены возможные механизмы формирования микроструктуры и фазового состава.

Исследовано влияние твердофазного спекания порошкового материала системы Cu-SiC на его структуру и свойства. Получены данные о коэффициенте теплового расширения, микроструктуре, плотности, пористости и фазовом составе композиционном материале Cu-SiC с различным содержанием карбида кремния.

Исследован процесс холодного одностороннего формования в закрытой пресс-форме смеси порошков Cu и SiC с различным содержанием карбида кремния. Получены данные о микро-структуре, плотности, пористости и фазовом составе порошкового тела после прессования.

Проведено рентгенографическое исследование фазового состава, субструктуры и остаточных напряжений в порошковых телах системы Cu–SiC. Они были получены односторонним формованием смеси порошков меди и карбида кремния. Фазовый состав исследуемых материалов представлен кристаллографическими фазами карбида кремния (6H-SiC и 15R-SiC), меди (ГЦК) и её оксида. Смещения дифракционных линий фаз меди и SiC по брэгговскому углу свидетельствуют о наличии сжимающих (для Cu) и растягивающих (для карбида кремния) остаточных напряжений. Анализ соотношений интенсивности дифракционных линий меди и карбида кремния указывает на отсутствие преимущественной ориентации в зернах меди и карбида кремния – отсутствует текстура. Предложен механизм формирования фазового состава, субструктуры и остаточных напряжений в порошковых телах системы Cu–SiC.

Определены плотность, пористость, электропроводность и коэффициент массопереноса (при электроискровой обработке) порошковых электродных материалов системы «медь – олово». Они были получены методом холодного одностороннего формования смеси порошков металлов в закрытой пресс-форме. Диаграмма «плотность – давление прессования» является суперпозицией взаимного перераспределения/укладки структурных элементов порошкового материала и их упругой/пластической деформации. Определены критические давления формования (при аппроксимации логарифмической функцией). На зависимости от давления вклада укладки имеется максимум. Он смещается в область малых давлений формования при росте содержания олова в исходной шихте. В относительных единицах давления (по отношению к критическому) его положение остается практически неизменным. Увеличение давления формования и содержания олова приводит к росту плотности и электропроводности конечного материала, а также уменьшению его пористости. Рост энергии электроискрового разряда и содержания олова, а также уменьшение давления прессования приводят к увеличению коэффициента массопереноса.

Представлены результаты рентгенографического исследования стали 20Х после модификации её поверхности электроконтактной приваркой ленты из стали 50ХФА. Приведены данные о фазовом составе и параметрах рентгеновских дифракционных линий (ширине и интегральной интенсивности). Они свидетельствуют о пространственной неравновесности процесса электроконтактной приварки, проявляющейся в изменениях напряженного состояния и параметрах субструктуры. Фазовый состав модифицированной поверхности представлен двумя кристаллографическими фазами:  – Fe и  – Fe.

Проведен анализ диаграмм “плотность – давление” при одностороннем холодном прессовании смеси порошков меди и титана в закрытой пресс-форме. Выявлены основные этапы формования, их границы (по прикладываемому давлению) и характерные процессы, происходящие на каждом из них – разрушение/укладка структурных элементов и их упругая/пластическая деформация.

Методом оптической атомно-эмиссионной спектроскопии исследована область межэлектродного промежутка при электроискровой обработке стали 35ХГСЛ с использованием анодов из вольфрама WP и оловянной бронзы ERCuSn-C. При обработке анодом из вольфрама WP, температура плазмы искрового разряда составляет 4000 К. Спектр излучения состоит из спектральных линий атомарного железа (Fe I). Низкие температуры плазмы искры затрудняют образование паровой фазы тугоплавкого вольфрама. При использовании анодного материала из бронзы ERCuSn-C температура в области разряда принимает значения порядка 10000 К. В спектре излучения, присутствуют спектральные линии атомарной (Cu I) и однократно ионизированной (Cu II) меди. Образование ионов связано с протеканием термической и ударной ионизаций атомов меди. Отсутствие спектральных линий от элемента катода (железа) обусловлено образованием на начальном этапе развития электроискрового разряда жидкого слоя из материала анода (бронзы) на поверхности катода.