Исследован процесс цементационной очистки от меди растворов, полученных при автоклавном выщелачивании сульфидных цинковых концентратов, с использованием методики вращающегося диска. Показано негативное влияние лигносульфонатов на скорость процесса, определены его кинетические показатели, высказаны предположения о возможных причинах снижения скорости цементации.

Железистый кек медно-никелевого производства – коагель, или феррогель – под действием пептизаторов переходит в состояние лиозоля и высвобождает при этом соосажденные цветные металлы. Установлен эффективный пептизатор – хлорид железа (III), который можно получать непосредственно из железистого кека при его растворении в соляной кислоте. Определено оптимальное молярное соотношение железа (III) в пептизаторе и железистом кеке. Предложен материальный баланс пептизации с учетом приготовления пептизатора. Показано, что использование пептизатора позволяет в среднем на 60–80 % повысить отдачу кеком цветных металлов при первой репульпации по сравнению с раствором серной кислоты и водой, применяемыми по действующей технологии.

Рассмотрен процесс травления меди гидразином. Показано, что информативным параметром окончания процесса травления является прекращение выделения азота. Преимущество использования гидразина по сравнению с кислотами заключается в упрощении конструкции травильных ванн.

Описано восстановление WF6 водородом на нагретой поверхности при атмосферном давлении, температурах 500–600 °С и стехиометрическом соотношении компонентов с последующими довосстановлением гексафторида вольфрама при t = 800 °С и конденсацией образовавшегося HF. На основе физико-химического механизма процесса разработан метод расчета полноты (α) восстановления WF6 и производительности (М) процесса осаждения вольфрама в зависимости от температуры, расхода газа и размеров реакционной поверхности. Показана возможность достижения М = 5,1 кг/ч и α = 80 % при получении тиглей диаметром 300 мм и высотой 500 мм. Довосстановление WF6 обеспечивает суммарную величину α > 99,9 %. Практически полная конденсация HF сначала при t = +1 °С, а затем при t = –78 °С позволяет снизить его концентрацию в отходящих газах ниже ПДК.

Изложен новый подход к расчету основных параметров установки совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Приведены результаты определения напряженно-деформированного состояния металла в очаге деформации при получении листа из алюминия. Поставлена и решена задача оптимизации технологических и конструктивных параметров вышеуказанной установки. Определены ее основные параметры для получения листа сечением (2÷4)×1500 мм из алюминия.

Исследовано влияние структуры шихтовых заготовок, температуры перегревов и времени изотермической выдержки расплавов Al–5мас.%Cu на их свойства в твердом и жидком состояниях. С использованием экспресс-метода выявлено, что плотность расплавов, полученных из мелкокристаллических шихтовых заготовок (М-шихта), имеет пониженные значения по сравнению с расплавами из крупнокристаллических шихтовых заготовок (К-шихта). Данная особенность сохраняется во всем изученном диапазоне температур перегревов (760–1060 °С). Влияние структуры исходных шихтовых заготовок проявляется во втором поколении (после расплавления и кристаллизации с соответствующих температур перегревов): сплавы, полученные из М-шихты, в твердом состоянии имеют меньший размер дендритного параметра α-Al, повышенные значения плотности и электропроводности по сравнению со сплавами из К-шихты. Показано, что вовлечение в состав шихты деформированных отходов алюминия и меди обеспечивает получение мелкодисперсной структуры и повышенной плотности сплавов Al–5мас.%Cu в твердом и жидком состояниях.

Осуществлено моделирование процесса полунепрерывного выдавливания прутков неограниченной длины из предварительно спрессованной и спеченной порошкообразной меди. Для минимизации действия внешнего трения применяется гидродинамический режим смазки. Приведена зависимость давления выдавливания от перемещения пуансона при различных углах конуса матрицы. Предложена методика построения сетки конечных элементов для решения задач компьютерного моделирования процесса полунепрерывного выдавливания цилиндрических образцов. Исследован механизм изменения пористости по сечению заготовки на различных стадиях процесса. Построены математические модели процесса полунепрерывного выдавливания.

Проведено исследование возможности моделирования реального технологического процесса горячей объемной штамповки поковки из алюминиевого сплава АК6 с помощью компьютерной программы DEFORM-3D. Вводились параметры, соответствующие производственным условиям данного процесса: температура нагрева штампа 350 °С, температура нагрева заготовок 360–470 °С, скорость рабочего хода пресса – 5 мм/с, фактор трения (по Зибелю) – 0,5. Показано, что компьютерное моделирование в программе DEFORM-3D позволяет анализировать реальные процессы горячей объемной штамповки алюминиевых сплавов и вносить рекомендации по их корректировке.

Разработана и апробирована методика анализа эволюции микроструктуры в процессе интенсивного деформирования на примере высокоскоростной штамповки (ВСШ) заготовок лопаток ГТД из титанового сплава ВТ9 на основе аналитической модели процесса динамической рекристаллизации. Коэффициенты модели рассчитывались по результатам измерения размеров зерна в ходе предварительных экспериментов по высокоскоростной осадке цилиндрических образцов из ВТ9. Экспериментальное исследование микроструктуры проводилось после ВСШ лопаток из сплава ВТ9 на молоте ВСМ4 со скоростью движения падающих частей в начале деформирования 30 м/c. В результате с погрешностью до 10 % аналитически смоделирована эволюция микроструктуры деформированной среды (по размерам α-фазы) с учетом изменения текстуры по главным направлениям деформации.

Приведены результаты исследования с использованием метода координатных сеток особенностей деформированного состояния пористых заготовок на разных стадиях деформирования в закрытом и открытом штампах. Показано, что применение схемы открытой штамповки (ОШ) способствует повышению уровня интенсивности сдвиговых деформаций для всех слоев поковки по сравнению с закрытой штамповкой (ЗШ). В то же время при реализации схемы ОШ не удается обеспечить получение беспористого состояния во всем объеме поковки при одинаковых массе навески и степени осевой деформации по сравнению с ЗШ вследствие выдавливания части материала поковки в облой на конечной стадии деформации. Это предопределяет необходимость корректировки в сторону увеличения массы материала заготовки под открытую штамповку.

Приведены результаты исследования влияния режимов термомеханической обработки на структуру и анизотропию механических свойств листов из хромоциркониевой бронзы БрХ1Цр для последующего изготовления из них токопроводов гибкой. Термомеханическая обработка включала закалку с температуры 980 °С в воду, холодную прокатку с различными степенями обжатия (16 и 46 %) и старение при 475 °С в течение 3 ч. По результатам испытаний на механические свойства определены эмпирические зависимости пределов прочности и текучести, относительного удлинения листов из БрХ1Цр от степени обжатия при прокатке. Установлено, что анизотропия свойств проката незначительна и слабо изменяется на различных стадиях обработки. Средний размер зерен в образцах после различной обработки варьируется несущественно и составляет 41,88–47,50 мкм.

Дан обзор видов и методов получения алюмоматричных композиционных материалов, дискретно армированных керамическими частицами и наночастицами тугоплавких соединений. Показано, что азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Аз), использующая азид натрия NaN3 в качестве твердого азотирующего реагента, позволяет получать большое число сравнительно недорогих микро- и нанопорошков нитридов, карбонитридов, карбидов и их композиций, которые представляют интерес для армирования и модифицирования алюминиевых сплавов. Наряду с указанными целевыми керамическими частицами продукт СВС-Аз содержит побочные галоидные соли (хлориды и фториды натрия и калия), которые могут играть роль флюсов при добавлении керамических частиц в расплав алюминия. Представлены результаты экспериментов по вводу в расплав сплава АК6М2 нанопорошковой композиции, %: β-SiC – 48,6, α-Si3N4 – 27,0, β-Si3N4 – 5,8, Na3AlF6 – 18,6 в составе прессованной псевдолигатуры с порошком меди, свидетельствующие о модифицирующем эффекте.