Приведены результаты экспериментальных исследований Al–Si-сплава АК7ч до и после модифицирования следующими составами: 1) промышленным модификатором K2ZrF6; 2) модифицирующей смесью на основе оксидов тугоплавких металлов и криолита; 3) зарубежным флюсом «Arsal 2120». Установлено, что модифицирование сплава АК7ч приводит к равномерному распределению эвтектики (α-Al + β-Si), структурных составляющих, уменьшению кристаллов кремния в среднем в 1,5–2,0 раза, измельчению и изменению формы Fe-содержащих фаз. Показано, что для всех модифицированных образцов характерно увеличение относительного удлинения в 2 и более раз, при этом временное сопротивление разрыву, твердость и плотность отливок для всех образцов различны и носят неоднозначный характер.

Рассмотрены факторы, обуславливающие твердофазное диспергирование частиц легирующих элементов, в зависимости от их природы, в алюминиевом расплаве. Показано, что дробление частиц может происходить под воздействием всесторонних растягивающих напряжений, возникающих в результате прогрева частиц. Размеры вновь образующихся в результате дробления частиц определяются протяженностью микротрещин в исходных частицах. На примере лигатуры Al–20мас.%Si теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования дополнительных внешних воздействий (например, магнитно-импульсной обработки лигатурного расплава) с целью интенсификации процессов усвоения кремния в жидком алюминии и обеспечения микрокристаллического строения лигатуры.

Исследовано влияние ионов сурьмы (Sb3+) в диапазоне концентраций 0,001–0,200 мг/л на выход по току цинка при электролизе сульфатных растворов. Установлено, что сурьма, в отличие от германия и олова, в определенных условиях способствует увеличению выхода цинка по току. Обусловлено это тем, что в процессе электролиза на отдельных участках катода осаждается сплав цинка с сурьмой, обладающий более положительным, чем цинк, потенциалом, в результате чего разряд ионов цинка протекает в режиме деполяризации с более высоким выходом по току. Снижение выхода по току цинка при доле сурьмы более 0,2 мг/л связано с превалированием действия гальванических пар сурьмы с цинком над электролизом с деполяризацией. Установлено, что сурьма усиливает отрицательное влияние кобальта на выход по току цинка вследствие образования сплава кобальта с сурьмой, на котором перенапряжение выделения водорода меньше, чем на цинке.

Изучен механизм экстракции церия трибутилфосфатом (ТБФ) из фосфатных растворов с использованием модельных и производственных растворов, содержащих, %: 26–28 P2O5, 1,2–2,8 SO3, 0,3–0,8 CaO, 0,1–0,4 Al2O3, 0,3–0,4 Fe2O3, 0,09–0,1 РЗМ(NO3)3. Модельный раствор фосфорной кислоты по содержанию P2O5, Се(NO3)3 и значению pH (0,6) соответствовал производственному раствору экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК). Получены зависимости показателей экстракции от концентрации ТБФ в о-ксилоле и концентрации нитрат-ионов, вносимых нитратами магния и кальция, используемыми в качестве высаливателя. Определен состав экстрагируемого органического комплекса церия Ce(H2PO4)(NO3)2·ТБФорг. Рассчитаны константа экстракционного равновесия и энергия Гиббса процесса экстракции. По результатам эксперимента сделан вывод о нецелесообразности использования ТБФ для извлечения Се из фосфорно-кислых систем без внесения значительного количества высаливателя.

Предложена методика определения оптимальных углов волочильного инструмента для трехкомпонентной заготовки, учитывающая наличие калибрующего пояска волоки и обеспечивающая минимальное значение напряжения волочения. Показано влияние технологических параметров на величину оптимальных углов конусности технологического инструмента. Для стандартных волок с фиксированным углом конусности получено соотношение для расчета оптимальной вытяжки, обуславливающей минимальные значения напряжения волочения.

Получена диаграмма пластичности медной катанки в зависимости от коэффициента напряженного состояния (k) и коэффициента Лоде–Надаи (μσ). Область использования этой диаграммы для расчетов поврежденности ограничивается значениями k < 1,4; –1 < μσ < 0. Для построения диаграммы пластичности проводились испытания на кручение цилиндрических образцов, на растяжение цилиндрических и плоских образцов на воздухе и в камере с регулируемым давлением жидкости, которые варьировалось от 49 до 375 МПа. Полученная диаграмма пластичности в дальнейшем будет служить для расчетов поврежденности медной катанки в процессах волочения, по результатам которых будут выработаны рекомендации по снижению обрывности проволоки при волочении.

Изложены результаты исследований повреждаемости поверхности чистых металлов, полученные при усталостных испытаниях. Определен характер скоростной зависимости сопротивления циклической деформации металлов при изменении частоты циклов нагружения, гомологической температуры и энергии дефекта упаковки.

Существуют три основных пути улучшения качества алмазного инструмента на металлической связке: повышение 1) свойств связки, 2) качества алмазных зерен, 3) адгезии связки к алмазам. В работе предложен эффективный способ одновременного повышения свойств связки и адгезии связки к алмазным зернам в процессе спекания композиционного материала. Изучен механизм самопроизвольного формирования покрытия на основе карбида вольфрама на поверхности алмазов в процессе спекания металломатричного композита, содержащего упрочняющие частицы карбида вольфрама. Покрытие формируется по механизму газотранспортной реакции.

Проведены комплексные исследования физико-механических свойств и адгезионной прочности в системе «покрытие – твердосплавная подложка» монослойных (Ti–Al–N) и многослойных (Ti–Al–N/Cr–N, Ti–Al–N/Zr–N/Cr–N) покрытий. Показано преимущество использования последних, которое связано с переходом от механизма адгезионного разрушения покрытия к когезионному, с повышением параметров H3/E2 и H/E, характеризующих сопротивление материала пластической и упругой деформации соответственно. Введение в состав покрытий Ti–Al–N хрома обеспечивает снижение коэффициента трения (c 0,52 до 0,45) и уменьшение вероятности адгезионного взаимодействия с обрабатываемым материалом. Сравнительные эксплуатационные испытания твердосплавных сменных многогранных пластин (СМП) с исследуемыми покрытиями при непрерывном резании стали 12X18H10Т показали наибольшую износостойкость покрытий Ti–Al–N/Zr–N/Cr–N. Стойкостные испытания СМП из сплавов ВК6НСТ и ТТ10К8Б с покрытиями Ti–Al–N/Zr–N/Cr–N при продольном точении стали 12Х18Н10Т и сплава ВТ20 свидетельствуют об увеличении их стойкости до 3,0–3,5 раз как при низких, так и высоких скоростях резания. Данные покрытия обеспечивают повышение стойкости режущего инструмента и на операциях фрезерования титанового сплава ВТ20 при скорости резания до 40 м/мин.

Рассмотрены математическая модель и алгоритм гидравлического расчета стенки кристаллизатора со сложным соединением периодически повторяющейся системы горизонтальных и вертикальных каналов. По разработанной математической модели создана компьютерная программа, позволяющая проводить гидравлический расчет стенки кристаллизатора, имеющей произвольное количество каналов различных форм и размеров. Показаны возможности этого программного продукта при конструировании медных кристаллизаторов для выбора их геометрических параметров и рациональных режимов гидравлической работы.