№ 1 (2023)

Методом линейной вольтамперометрии в потенциодинамическом режиме исследовано электрохимическое поведение вольфрама и сплава ВНЖК (мас. %: W 90; Ni 7,2; Fe 1,8; Co 1) в растворах (0,5-1,5 М) карбоната аммония. Выявлено возрастание максимальной анодной плотности тока окисления вольфрама и сплава ВНЖК при увеличении концентрации карбоната аммония. Методами гальваностатического электролиза, а также электролиза под действием синусоидального переменного тока промышленной частоты исследован процесс электрохимического растворения отходов сплава ВНЖK в 1,0 М растворе карбоната аммония. Обосновано преимущество поочередного применения постоянного и переменного токов. Установлено, что при переработке отходов сплава ВНЖК под поочередным воздействием постоянного и переменного токов переход вольфрама из сплава в раствор карбоната аммония сопровождается концентрированием металлов подгруппы железа в микродисперсном шламе электролиза. Предложена принципиальная технологическая схема извлечения вольфрама из отходов тяжелых вольфрамовых сплавов с получением в качестве конечного продукта паравольфрамата аммония.

Исследована возможность повышения степени заполнения открытых пор алюминиевым расплавом в процессе пропитки углеграфитового материала посредством нанесения на его поверхность металлогальванических пленочных покрытий. Использовано два типа гальванических покрытий - никелевое и комбинированное, состоящее из медного и кадмиевого слоев. Пропитка образцов с покрытиями осуществлялась по безавтоклавной технологии в специальной пропиточной камере. Показано, что металлогальванические покрытия способствуют более легкому затеканию алюминиевого расплава в полость пор, обеспечивая полноценную пропитку углеграфитового материала матричным сплавом при пониженных значениях температуры (£ 900 °C) и давления (3-5 МПа).

Выполнено численное моделирование нестационарных процессов при лазерной сварке встык пластины из пористого титана и пластины монолитного (непористого) титана. Рассмотрено влияние положения лазерного луча относительно свариваемых поверхностей на качество получаемого соединения и геометрические характеристики шва. Рассчитанные показатели сварных соединений пористой и монолитной пластин удовлетворительно согласуются с результатами физических экспериментов.

Эффективность технологического воздействия плазменных потоков на обрабатываемую поверхность стали 30ХГСА при электродуговой вакуумной ионно-плазменной (ЭВИП) обработке оценивали по результатам измерения поверхностного рельефа, вольт-амперных характеристик, величины поверхностного потенциала, а также с помощью кратковременных коррозионных испытаний для экспериментального определения химической активности поверхности. Установлено, что при обработке несамостоятельным газовым разрядом с увеличением опорного напряжения эффективность очистки поверхности возрастает, однако при этом увеличиваются искажение рельефа и неоднородность энергетического состояния поверхности. Показано, что при обработке с использованием модуля «Плагус» достигаются высокая эффективность очистки и активация поверхности при умеренном уровне искажений рельефа и более однородном энергетическом состоянии поверхности. В результате обеспечивается более высокий уровень воспроизводимости служебных свойств покрытий.

Приведены результаты исследований структурно-фазового состояния порошковой смеси меди и олова ( X = 12-20 мас.%Sn) после ее высокоэнергетической механической обработки в планетарной шаровой мельнице. Рассмотрены эффекты механохимического синтеза формируемых композитов при спекании и особенности структуры спеченных бронз. Показаны взаимосвязь содержания олова с образованием зернограничных сегрегаций и влияние последних на свойства материалов. Так, увеличение содержания олова способствует ускорению зернограничных взаимодействий, снижению скорости объемной диффузии с последующим формированием пересыщенных объемных и зернограничных твердых растворов. Для состава смеси, содержащей 18-20 мас.%Sn, при механохимическом синтезе достигается зернограничное пересыщение оловом более чем в 2 раза, что способствует дисперсионному упрочнению получаемых из такого порошка спеченных материалов и обеспечивает их микротвердость в пределах 2,1-3,0 ГПа в температурном диапазоне 20-800 °С.

Продемонстрирована методика, сочетающая применение технологий искусственного интеллекта и метода конечных элементов, для анализа процесса производства лейнера - металлической оболочки современных металлокомпозитных баллонов высокого давления. Дорогостоящие физические эксперименты заменены компьютерным моделированием, что позволило за короткое время получить массив больших данных (МБД) в виде таблиц, включающих основные технологические параметры обжима горловины лейнера, сведения об особенностях течения металла в процессе деформации и выявить тенденцию к образованию дефектов. Обработка МБД проводилась с помощью нейросетей, а также генетическим алгоритмом для задачи многокритериальной оптимизации. В результате определено влияние технологических параметров на формирование геометрии лейнеров, предложен оптимальный вариант их изготовления, представляющий практический интерес для производителей металлокомпозитных баллонов.