Исследовано рафинирующее и модифицирующее влияние карбонатов кальция, бария и стронция на микроструктуру и механические свойства заготовок из латуни. Возможность применения дисперсных карбонатов в рафинирующих и модифицирующих смесях подтверждена термодинамическими расчетами. Показано, что введение в расплав латуни данных соединений улучшает механические свойства отливок. Экспериментальным путем подобран состав препаратов с использованием методов оптимизации. Высокая эффективность рафинирующей смеси с модифицирующим эффектом на базе карбонатов подтверждена промышленными испытаниями.

Для извлечения рения из многокомпонентных серно-кислотных растворов опробованы образцы низкоосновных анионитов Cybber с различными функциональными группами и типом матрицы. Установлено, что анионит SX002 проявляет повышенную емкость при сорбции из растворов с низким содержанием Re, а ALX220 применим для извлечения Re при его высоких концентрациях в растворе. Ионный фон технологического раствора оказывает влияние на емкость сорбентов по рению. При изучении кинетических характеристик выявлено, что процессы сорбции на ионитах лимитируются внутренней диффузией. Проверка ионитов на технологических Cr-содержащих растворах свидетельствует о возможности применения анионитов ALX220 и SX002 для извлечения рения.

Предложена комплексная технология производства заготовок из материала на основе высокобористого алюминида никеля. Она включает в себя изготовление полуфабрикатов сплава совмещенным методом самораспространяющегося высокотем-пературного синтеза и центробежного литья из оксидного сырья и последующий вакуумный индукционный переплав с введением модифицирующих структуру лигатур на основе Al, содержащих наноразмерный ZrO2. Изучена эволюция микроструктуры и фазового состава на всех технологических переделах. По предложенной технологии получена литая цилиндрическая заготовка, модифицированная ZrO2, которая обладает высокой чистотой по газовым примесям (O – 0,005 мас.%, N – 0,0001 мас.%) и пригодна для дальнейшего получения гранул методом центробежного распыления.

Получены замкнутые аналитические решения задачи плоской деформации для контактных напряжений в зонах с переменными силами трения при осадке полосы из идеального жесткопластического материала. Установлено, что использование для зоны скольжения точного условия пластичности Мизеса вместо приближенного, записанного в главных напряжениях, с учетом трения по закону Кулона приводит к существенному (в 2–4 раза при f > 0,2) увеличению расчетной длины зоны скольжения. Для согласования теоретических результатов с экспериментальными предложен новый метод расчета контактных напряжений, при котором их распределения в зонах скольжения и застоя получены из решения задачи плоской деформации с использованием параболической аппроксимации условия пластичности. Найдены размеры зон скольжения и застоя в зависимости от показателей контактного трения. Определены условия появления пиков вблизи от торца полосы на эпюре нормальных напряжений. Показана возможность существования зон торможения при касательных контактных напряжениях, меньших предела текучести при чистом сдвиге τs. Уточнены формулы для определения усилия осадки.

Приведены данные экспериментальных исследований по определению механических свойств длинномерных деформируемых полуфабрикатов в виде прутков и проволоки из сплавов алюминия с редкоземельными металлами, полученных с использованием методов совмещенной обработки. Применение совмещенной технологии литья, прокатки и прессования дает возможность увеличить прочность горячепрессованных прутков в среднем на 15–20 % по сравнению с совмещенными процессами прокатки и прессования литой заготовки, полученной в электромагнитном кристаллизаторе. Показано также, что уменьшение содержания РЗМ в сплаве приводит к снижению прочностных и повышению пластических характеристик. При этом, варьируя величиной суммарной степени деформации при волочении и применяя отжиги, можно
управлять уровнем физико-механических характеристик конечной продукции.

Рассмотрены возможности производства и применения труб малого диаметра из титановых сплавов в размерном сортаменте от 20 до 80 мм. Проведен эксперимент по прошивке заготовок из технически чистого титана ВТ1-0 с дальнейшим редуцированием на стане винтовой прокатки. Представлены его результаты, подтверждающие возможность осуществления технологии получения горячекатаных бесшовных толстостенных труб из титановых сплавов диаметром менее 73 мм с использованием станов винтовой прокатки.

Экспериментально исследовано влияние плотности титановых брикетов, полученных из титановой губки марки ТГ-100, и наличия в них водорода на усилие прямого прессования брикетов при температуре 600 °C, плотность и механические свойства прессованных прутков. Полученные результаты показывают, что для более плотных брикетов, легированных водородом, требуется меньшее усилие прессования, а плотность и пластичность прессованных прутков, оцененные при t = 600 °C, увеличиваются.

Исследованы реологические свойства поликристаллического иридия марки И 99,9 с целью построения зависимости сопротивления деформации от исследуемых факторов (степени, скорости и температуры деформации). Испытания цилиндрических образцов из иридия проведены на кулачковом пластометре в интервале температур t = 900÷1400 °С при скоростях деформации ξ = 0,2 и 20 с–1, а также при t = 800÷1400 °С и ξ = 2 с–1 методом осадки со степенью деформации до 0,8. Результаты исследований могут быть использованы для разработки технологий обработки давлением изделий из иридия при больших пластических деформациях и в широком диапазоне термомеханических параметров

Методом магнетронного распыления спеченных мишеней Si–B–C получены аморфные тонкопленочные покрытия Si–B–С–(N). Структура покрытий исследована с применением рентгенофазового анализа, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, сканирующей зондовой микроскопии, оптической эмиссионной спектроскопии тлеющего разряда и спектроскопии комбинационного рассеяния света. Механические и трибологические свойства покрытий определены с помощью методов наноиндентирования, скратч-тестирования и трибологических испытаний. Исследована жаростойкость покрытий в диапазоне температур 1200–1600 °С. Установлено, что покрытия оптимального состава обладают твердостью 20 ГПа, модулем упругости 210 ГПа, упругим восстановлением 53 %, коэффициентом трения 0,6 в паре с твердосплавным шариком, а также жаростойкостью выше 1200 °С, что обусловлено формированием на их поверхности защитной пленки на основе SiO2. Покрытия, осажденные из мишени состава Si70B25C5 в среде Ar+15%N2, помимо высокой жаростойкости при t = 1200 °С и выдержке в течение 12 ч показали стойкость к кратковременным тепловым нагрузкам при температурах 1400, 1500 и 1600 °С.

Гидридно-кальциевым методом получен порошок сплава, отвечающий составу, ат.%: Ti–47Al–2Nb–2Cr, со структурой TiAl (60 мас.%) и Ti3Al (40 мас.%). Оптимизация режима гидридно-кальциевого синтеза проведена на модельном сплаве Ti–50ат.%Al. В результате исследований установлено, что температура восстановления должна быть не менее 1100 °C, а избыток восстановителя CaH2 – 15 мас.%. С использованием современных методов анализа определены основные физико-химические и технологические свойства синтезированного порошка сплава Ti–47Al–2Nb–2Cr, которые обеспечивают получение плотных компактов при последующих процессах его консолидации.

С использованием методов оптической и электронной микроскопии, рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализов, лазерной дифракции исследовано влияние параметров механического активирования (МА) на структуру и фазовый состав реакционных смесей Ni–Al, а также образующихся из них при последующем самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) продуктов. Определены оптимальные режимы МА реакционных смесей и условия
синтеза пористых спеков. Выбраны специальные функциональные добавки нанопорошков Al2O3, BN и WC , которые увеличивают пористость спеков и облегчают последующее измельчение, и определено их количество. Выявлено, что наиболее эффективно способствуют разрушению частиц NiAl добавки нитрида бора и карбида вольфрама. Получены субмикронные порошки с наноблочной структурой на основе NiAl.