https://cvmet.misis.ru/jour/issue/feedIzvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya2024-03-29T13:33:48+03:00Главный контакт редакцииizv.vuz@misis.ruOpen Journal Systems<p>Авторы, публикующие статьи в данном журнале, прилагают к рукописи статьи:</p><p> <strong>1)</strong> <a href="https://cvmet.misis.ru/jour/manager/files/%D0%9B%D0%B8%D1%86.%D0%B4%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80_2023%D0%A6%D0%9C.doc" target="_blank" rel="noopener">лицензионный договор</a> на право опубликования на безвозмездной основе;</p><p><strong> 2) </strong>экспертное заключение от аффилированной организации на возможность публикации в открытой печати;</p><p><strong> 3)</strong> иллюстрации и таблицы.</p><p>Лицензионный договор должен быть заполнен, подписан всеми авторами и приложен в отсканированном виде в формате pdf; экспертное заключение – в формате pdf.</p><p>Название каждого файла должно быть написано на латинице и состоять из фамилии первого автора и типа документа (в формате doc, docx), например: Ivanov_paper.doc; Ivanov_figer.doc; Ivanov_agreement.pdf; Ivanov_ conclusion. pdf.</p><p>Подробно «Правила направления рукописи в редакцию» размещены на сайте в разделе <a href="https://cvmet.misis.ru/index.php/jour/about/submissions#authorGuidelines">Правила для авторов</a>.</p>Научный рецензируемый журнал "Известия вузов. Цветная металлургия"https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1579Очистка технологических растворов от ртути сорбцией2024-03-29T13:33:48+03:00Я. Д. Зеляхzyad@uralcopper.comК. Л. ТимофеевK.Timofeev@uralcopper.comР. С. ВоинковR.Voinkov@uralcopper.comГ. И. Мальцевmgi@uralcopper.comВ. А. ШунинV.Shunin@uralcopper.com<p>При переработке в АО «Уралэлектромедь» селенсодержащего сырья и промпродуктов образуются растворы, содержащие примесь ртути, г/дм<sup>3</sup>: 157–210 Se; 0,004–0,02 Hg; 0,15–0,20 Te; 2–3 As; 0,15–0,20 Sb; 45–50 S. Для получения марочного селена концентрация ртути в растворе не должна превышать 0,001 г/дм<sup>3</sup>. Известны различные методы очистки растворов от ртути: гидрометаллургические, электрохимические и др. В АО «Уралэлектромедь» выбор сделан в пользу сорбционной технологии удаления ртути на cлабоосновном макропористом анионите Lewatit MP-68 (Германия), позволяющей управлять степенью очистки растворов. Для обеспечения замещения западноевропейского сорбента (Lewatit MP-68) проведено исследование ряда предварительно отобранных промышленных сорбентов анионных комплексов ртути производства РФ (АМ-2Б, АН-31, АВ 17-8, ВП-3Ап), Китая (Seplite MA 940 и LSC 710), Индии (Tulsion CH-95 и CH-97). На первой стадии в статическом режиме определены коэффициент распределения (<em>К</em><sub>р</sub>), степень извлечения элементов (ε), значения статической обменной емкости смол (СОЕ, г/дм<sup>3</sup>), коэффициент разделения (<em>D</em><sub>Hg</sub><sub>/</sub><sub>Se</sub>), на основании которых отобраны лучшие образцы: АВ 17-8, Seplite MA 940, АМ-2Б, CH-97 с величинами СОЕ = 0,95÷0,97 г/дм<sup>3</sup> (у смолы Lewatit МР-68 СОЕ = 0,98 г/дм<sup>3</sup>). На второй стадии в динамическом режиме установлено следующее: по величине ДОЕ/ПДОЕ иониты расположены в убывающий ряд: АВ 17-8, Lewatit MP-68 >> АМ-2Б > Seplite МА 940 >> Tulsion СН-97. Смолы АВ 17-8, Seplite МА 940, АМ-2Б близки по своим динамическим сорбционным характеристикам: в сопоставимых условиях проскок по ртути наступает после пропускания не менее 950 уд. объемов исходного раствора. Для сравнения: на ионите Lewatit МР-68 проскок по ртути наступает после пропускания не более 750 уд. объемов, что требует увеличения числа ступеней сорбции в каскаде очистки растворов. По совокупности ионообменных свойств для дальнейшего исследования в режиме промышленных испытаний рекомендуется использовать смолу АВ 17-8 отечественного производства вместо зарубежного сорбента Lewatit МР-68 в технологической схеме сорбционной очистки селенистой кислоты от ртути с целью обеспечения получения марочного селена.</p>2024-03-27T00:00:00+03:00https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1582Гетерофазный синтез цирконатов редкоземельных элементов2024-03-29T13:33:48+03:00Е. Е. Никишинаnikishina@mirea.ruН. В. Гречишниковnklgrchshnkv@yandex.ruД. В. Дроботdvdrobot@mail.ru<p>Представлены результаты разработки гетерофазного метода синтеза цирконатов редкоземельных элементов (РЗЭ) состава R<sub>2</sub>Zr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> /R<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·2ZrO<sub>2</sub> (R = La, Sm, Gd, Dy). Предварительно изучены сорбционные свойства маловодного гидроксида циркония (предшественника для получения сложнооксидных фаз) по отношению к ионам редкоземельных элементов (La, Sm, Gd, Dy). Результаты исследований показали, что сорбция маловодным гидроксидом циркония является сложным процессом, включающим вхождение катионов РЗЭ в поры маловодного гидроксида и ионный обмен. Проведен синтез цирконатов РЗЭ состава R<sub>2</sub>Zr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> /R<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·2ZrO<sub>2</sub> (R = La, Sm, Gd, Dy; выбор РЗЭ определялся вовлечением в рассмотрение «легких» и «тяжелых» элементов). Он заключался во взаимодействии маловодного гидроксида циркония Zr(OH)<sub>3÷1</sub>O<sub>0,5÷1,5</sub>·(1,6÷2,6)H<sub>2</sub>O с водным раствором ацетата РЗЭ (<em>С</em>(La<sup>3+</sup>) = 0,155 моль/л, <em>С</em>(Sm<sup>3+</sup>) = 0,136 моль/л, <em>С</em>(Gd<sup>3+</sup>) = 0,141 моль/л, <em>С</em>(Dy<sup>3+</sup>) = 0,120 моль/л) и последующей термической обработке. Методами дифференциально-термического и рентгенофазового анализов охарактеризованы синтезированные фазы и продукты их термолиза. Только при температуре 800 °С удалось получить однофазные цирконаты РЗЭ состава R<sub>2</sub>Zr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> (R = La, Sm, Gd) и твердый раствор Dy<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·2ZrO<sub>2</sub>. Для каждой фазы рассчитаны параметры решетки. Цирконаты лантана, самария и гадолиния имеют кубическую структуру пирохлора (<em>Fd</em><em>3<sup>–</sup></em><em>m</em>), а диспрозия – структуру флюорита (<em>Fm</em><em>3<sup>–</sup></em><em>m</em>). Средний размер частиц у всех цирконатов составляет 1,14 ± 0,02 мкм.</p>2024-03-28T00:00:00+03:00https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1583Особенности структуры и свойства жаропрочных никелевых β-сплавов, полученных методом центробежного СВС-литья2024-03-29T13:33:48+03:00В. В. Санинsanin@misis.ruМ. И. Агеевaheievmi@gmail.comП. А. Логиновpavel.loginov.misis@list.ruМ. Я. Бычковаbychkova@shs.misis.ruЕ. С. ШукманESKoshel@rosatom.ruЛ. Ю. Межеваяlymezhevaya@rosatom.ruВ. Н. Санинsvn@ism.ac.ruТ. А. Лобоваsmazka39@mail.ru<p>По технологии центробежной СВС-металлургии при разных технологических режимах и дополнительных металлургических переделах (вакуумный индукционный переплав и вакуумный дуговой переплав) получен сплав: base–2,5Mo–1,5Re–1,5Ta–0,2Ti. Исследовано влияние режимов на содержание неметаллический включений и примесей, особенности структуры, механические свойства при сжатии, кинетику и механизм окисления при температуре 1150 °C в течение 30 ч. С ростом центробежного ускорения доля неметаллических включений (балльность) снижается с 5 до 1–2 ед. Наилучшее сочетание свойств по соотношению прочности, предела текучести и остаточной деформации имеет сплав, полученный в условиях перегрузки g = 50: σ<sub>в</sub> = 1640 ± 20 МПа, σ<sub>0,2 </sub>= 1518 ± 10 МПа. При значениях перегрузки g = 20÷300 состав продуктов синтеза соответствует расчетным значениям. Суммарное содержание примесей составляет 0,15 ± 0,02 %, что находится в области допустимых значений. С увеличением центробежной силы уменьшается содержание газовых примесей: кислорода – до 0,018 %, азота – до 0,0011 %. Структура сплавов характеризуется образованием в матрице глобулярных и строчечных включений твердого раствора на основе Cr. В межзеренном пространстве присутствуют включения (Cr)<sub>Ni,Mo,Co</sub>, (Cr)<sub>Mo,Re</sub> и (Cr)<sub>Re,Mo</sub> толщиной 2–8 мкм. На границах зерен образуется фаза Ni(Al,Ti), обеспечивающая рост сопротивления пластической деформации и повышение прочности сплава. Механизм окисления сплавов, полученных по разным режимам, отличается. Существенное влияние на кинетику окисления оказывает размерный фактор структурных составляющих. Прирост массы СВС-образцов составляет 70 ± 10 г/м<sup>2</sup>. Процесс окисления происходит по межфазным границам NiAl в глубь образца. C помощью просвечивающей электронной микроскопии идентифицированы фазы, содержащие микродобавки Ti, которые снижают содержание в интерметаллидной фазе растворенных азота и кислорода до значения Σ<sub>O,N </sub>= 0,0223 мас.%.</p>2024-03-28T00:00:00+03:00https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1584Влияние температурных режимов закалки на формирование структуры, ликвационные процессы и свойства сплава АМ4,5Кд + 0,2 мас.% La после искусственного старения2024-03-29T13:33:48+03:00Н. А. Славинская2016101722@pnu.edu.ruХ. Риopirus@list.ruЭ. Х. Ри003232@pnu.edu.ruА. С. Живетьев007881@pnu.edu.ru<p>Методами электронно-микроскопического исследования и микрорентгеноспектрального анализа элементов идентифицированы структурные составляющие сплава АМ4,5Кд + 0,2 мас.% La после закалки с различных температур (<em>t</em> = 535÷605 °С) и искусственного старения при <em>t</em> = 155 °С в течение 4 ч. Повышение температуры закалки от 535 до 605 °С способствует укрупнению структурных составляющих – α-твердого раствора, алюминидов различного состава, эвтектики. Установлено, что металлическая основа неоднородна по химическому составу и состоит из двух видов твердого раствора – α<sub>1</sub> и α<sub>2</sub>. В α<sub>2</sub>-твердом растворе растворяются в большей степени Cu и Mn, по сравнению с α<sub>1</sub>-твердым раствором. С увеличением температуры закалки до 605 °С содержание меди в α<sub>1</sub>-твердом растворе уменьшается, в то же время в α<sub>2</sub>-твердом растворе концентрация меди изменяется по экстремальной зависимости с двумя ее максимумами при температурах 545 °С (4,5 ат.%) и 585 °С (8,7 ат.%). Содержание марганца в α<sub>1</sub>-твердом растворе резко снижается до температуры закалки 545 °С, а затем остается без изменения до <em>t</em> = 605 °С (0,2 ат.%). Содержание марганца в α2-твердом растворе изменяется также по экстремальной зависимости с максимумом концентрации при <em>t</em> = 545 °С (4,3 ат.% Mn). Дальнейшее повышение температуры закалки способствует резкому уменьшению содержания марганца от 1,0 ат.% при <em>t</em> = 565 °С до 0,3 ат.% Mn при температуре закалки 605 °С. Таким образом, максимальная растворимость Cu и Mn в α<sup>2</sup>-твердом растворе наблюдается при температуре закалки 545 °С. При температуре закалки 585 °С фиксируется только повышенное содержание меди (~8,7 ат.%). В зависимости от температуры закалки кристаллизуются алюминиды легирующих элементов с различной стехиометрией. Наиболее часто встречаются комплексно-легированные алюминиды титана Al<sub>x</sub>Ti<sub>y</sub>La<sub>z</sub>Cu<sub>v</sub>Cd<sub>w</sub> и меди Al<sub>x</sub>Cu<sub>y</sub>Mn<sub>z</sub>Cd<sub>v</sub>. Увеличение температуры закалки до 535–545 °С способствует росту твердости сплава АМ4,5Кд + 0,2 мас.% La до 98–104 HB с последующим ее снижением (60 HB) до температуры закалки 605 °С. Сплав без термической обработки имел твердость 60 HB. Оптимальный режим закалки сплава АМ4,5Кд + 0,2 мас.% La соответствует температуре 535–545 °С, при которой наблюдаются максимальные твердость сплава и микротвердость интерметаллида.</p>2024-03-28T00:00:00+03:00https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1585Механические и трибологические свойства высокоэнтропийных сплавов CoCrCuxFeNi2 с высоким содержанием никеля2024-03-29T13:33:48+03:00А. Д. Федотовsashok12221998@mail.ruС. К. Мукановsam-mukanov@mail.ruБ. Ю. Романенкоa.v.d.romanenko@gmail.comП. А. Логиновloginov.pa@misis.ruМ. Я. Бычковаbychkova@shs.misis.ruС. И. Рупасовrupasov@misis.ru<p>Работа посвящена изучению возможности повышения предела растворимости меди в высокоэнтропийных сплавах (ВЭС) системы CoCrCuFeNi путем двукратного увеличения концентрации никеля и проведения дополнительной термической обработки. ВЭС CoCrCu<sub>x</sub>FeNi<sub>2</sub> изготовлены механическим легированием элементных порошковых смесей и их последующим горячим прессованием. Исследованы микроструктура и фазовый состав ВЭС CoCrCu<sub>x</sub>FeNi<sub>2</sub> в зависимости от концентрации Cu (x = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0). Анализ химического состава матрицы сплава на основе ГЦК твердого раствора позволил определить растворимость меди. Показано, что двукратное (относительно эквиатомного) содержание никеля способствовало получению ВЭС с однофазной ГЦК-структурой при x 0,75. Последующая термическая обработка ВЭС привела к увеличению растворимости меди до 17,5 ат.%. Проведены испытания механических и трибологических свойств ВЭС CoCrCu<sub>x</sub>FeNi<sub>y</sub>. В сплавах CoCrCu<sub>x</sub>FeNi<sub>2</sub> достигнут высокий уровень прочности при растяжении (от 910 до 1045 МПа) и твердости (285–395 HV). Несмотря на повышение предела растворимости меди, термическая обработка привела к понижению механических свойств на 35–50 % из-за увеличения размера зерен до 5,5 мкм. Минимальным приведенным износом при трении в паре с контртелом из Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> обладают сплавы CoCrCu<sub>0,75</sub>FeNi<sub>2</sub> и CoCrCuFeNi<sub>2</sub> (1,58·10<sup>–5</sup> и 1,48·10<sup>–5</sup> мм<sup>3</sup>/(Н·м) соответственно).</p>2024-03-29T00:00:00+03:00https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1586Особенности структуры и механические свойства стали ПР-03Н18К9М5ТЮ, полученной методом селективного лазерного сплавления в сочетании с постобработкой2024-03-29T13:33:48+03:00А. О. КаясоваNKayasova@gmail.comФ. А. Басковbaskov_fa@mail.ruТ. А. Лобоваsmazka39@mail.ruЕ. А. Левашовlevashov@shs.misis.ru<p>Методом селективного лазерного сплавления (СЛС) в среде азота был получен материал из стали марки ПР-03Н18К9М5ТЮ (аналог ЧС4). Изучено влияние горячего изостатического прессования (ГИП) и термообработки (ТО) – закалки (З) и старения (С) – на структуру и физико-механические свойства (σ<sub>в</sub> , σ<sub>0,2 </sub>, δ, ψ) СЛС-материала. Для анализа влияния постобработки (ГИП + ТО) на прочностные характеристики проведены испытания на разрыв. Проанализировано изменение остаточной пористости в результате различных режимов постобработки. Установлено повышение прочностных и пластических характеристик материала с наименьшей концентрацией структурных дефектов и минимальной остаточной пористостью. Исследованы микроструктура и изменения, происходящие в материале под влиянием различных технологических режимов термообработки. Мелкозернистая однородная структура, полученная при сочетании СЛС с ГИП и ТО, обеспечивает оптимальные показатели прочностных и пластических свойств материала. Прирост механических свойств обусловлен дисперсным упрочнением в результате выделения избыточной фазы Ni<sub>3</sub>Ti. Фрактографический анализ образцов показал, что в результате постобработки разрушение материала происходит по вязко-ямочному механизму путем среза и отрыва с образованием изломов смешанного типа. Изломы образцов, с наилучшими показателями механических свойств, характеризуются однородной поверхностью вязкого внутрезеренного разрушения с выраженными признаками пластической деформации Методом измерительного индентирования определены твердость (<em>Н</em>), модуль упругости (<em>Е</em>) и степень упругого восстановления. Значения твердости и модуля упругости возрастают от <em>Н</em> = 4,6 ГПа и <em>Е</em> = 194 ГПа для образца в состоянии ГИП до <em>Н</em> = 8,5 ГПа, <em>Е</em> = 256 ГПа для образца после ГИП + З + С.</p>2024-03-29T00:00:00+03:00https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/1587Влияние РКУП при температуре 300 °С на структуру и свойства закаленного сплава Zr–2,5%Nb2024-03-29T13:33:48+03:00Д. В. Гундеровdimagun@mail.ruА. Г. Стоцкийstockii_andrei@mail.ruС. Д. Гундероваgynderova@mail.ruВ. Р. Аубакироваveta_mr@mail.ruА. Ю. Деминdeminal77@yandex.ru<p>Исследована эволюция структуры циркониевого сплава Zr–2,5%Nb при деформации методом равноканального углового прессования (РКУП). Показано, что РКУП при температуре 300 °С приводит к повышению прочностных характеристик в 1,4–1,8 раза. Вместе с тем отмечено, что, по сравнению с другими исследованиями, в данном сплаве не происходит полного растворения частиц ниобия, что может быть вызвано замедлением процессов диффузии с понижением температуры деформации до 300 °С. Проведено исследование по предварительной подготовке структуры перед интенсивной пластической деформацией в виде закалки, что позволило сформировать пластинчатую структуру с дополнительными границами. Это способствует измельчению зерна при последующей деформации РКУП. Дополнительно повысить прочность сплава позволяет твердорастворное упрочнение – полное растворение частиц Nb в матрице сплава после закалки. Результатом является повышение в 2,3 раза предела текучести сплава после закалки и РКУП по сравнению с крупнозернистым состоянием.</p>2024-03-29T00:00:00+03:00