Металлургия цветных металлов

Мечев В.В. Автогенный процесс для переработки полиметаллического сырья
Предложен новый процесс автогенной плавки сульфидного сырья с глубоким обеднением шлака углем в газогенераторе. Газы из газогенератора используются для получения элементной серы. Процесс испытан в опытно-промышленных условиях.

Тарасов В.П., Миклушевский В.В., Ватулин В.В., Кулифеев В.К. Термодинамический анализ в системе Li₅AlO₄-Al
Рост масштабов производства и применения лития сопровождается увеличением объемов литийсодержащих отходов. Их переработку для получения металлического лития целесообразно осуществлять методом алюминотермического восстановления алюминатов лития в вакууме, где в качестве исходного сырья используется пятилитиевый алюминат Li₅AlO₄, имеющий самое высокое содержание лития - 27,78 %. С помощью интегрального варианта метода Кнудсена на высокотемпературной установке масс-спектрального анализа определено давление паров лития в системе Li₅AlO₄–Al. По экспериментально полученным результатам вычислены стандартные значения энтальпии и энтропии пятилитиевого алюмината. Согласно термодинамическим расчетам степень восстановления Li₅AlO₄ выше 90 % в условиях технологического вакуума (~ 10 Па) возможна при Т > 1100 ° С.

Металлургия редких и благородных металлов

Бучихин Е.П., Чекмарев А.М., Кузнецов А.Ю. Переработка отходов металлического циркония с получением конструкционных материалов. Часть 1. Исследование растворения металлического циркония в системе “неводный органический растворитель – хлор”
Изучено окислительное хлорирование металлического циркония в среде различных органических растворителей. Наиболее эффектной является растворяющая система N,N′-диметилформамид- хлор. Проведено кинетическое исследование растворения циркония в системе ДМФА- Cl₂. Изучено влияние примесей на процесс хлорирования. Разработаны режимы неводного хлорирования, применимые для получения различных продукционных растворов, содержащих цирконий.

Миклушевский В.В. Исследование кинетических закономерностей процесса термического разложения гидроксодиалюмината лития
На высокотемпературной установке с непрерывной записью убыли массы образца изучена кинетика термического разложения гидроксодиалюмината лития (ГОДАЛ) Li₂O× 2Al₂O₃·11H₂O. Установлено, что дегидратация ГОДАЛ происходит последовательно (“поштучное” выделение воды в газовую фазу) и процесс протекает в кинетической области. С использованием уравнения Ерофеева–Колмогорова определена кажущаяся энергия активации процесса: Е = 42,7 кДж/моль. Применение неизотермического метода исследования (по данным дериватографического анализа) дает Е = 41,3 кДж/моль.

Литейное производство

Знаменский Л.Г., Кулаков Б.А., Ивочкина О.В. Изготовление гипсовых литейных форм с применением барботажно-ультразвуковой обработки
Представлены теоретические и технологические основы барботажно-ультразвуковой обработки гипсовых формовочных смесей. Предложены уравнения, описывающие процессы всплывания газовых включений в суспензии в условиях воздействия ультразвука и затвердевания гипсовых смесей. Опробована технология барботажно-ультразвуковой обработки гипсовых смесей для изготовления высокоточных форм с повышенными физическими и механическими свойствами при производстве сложнопрофильных отливок ответственного назначения.

Обработка металлов давлением

Афанасьев В.К., Прудников А.Н., Перетятько В.Н. Оценка пластичности и сопротивления деформации заэвтектического поршневого силумина
С использованием метода горячего скручивания построены диаграммы пластичности и сопротивления деформации заэвтектического поршневого силумина с содержанием кремния 18 % в литом, гомогенизированном и деформированном состояниях. Показано, что интервал максимальной пластичности для деформированного состояния смещается к более низким температурам (максимум пластичности при Т ~ 450 ° С) по сравнению с литым и гомогенизированным сплавами (Т ~ 550 ° С) и диапазон его расширяется.

Шаталов Р.Л., Лукашкин Н.Д., Кохан Л.С., Панасюк В.Ф., Шиманаев А.Е. Уточнение методики расчета уширения полосы при прокатке. Сообщение 1
Теоретически и экспериментально исследовано влияние моделей контакта полосы и валка, анизотропии деформаций в продольном и поперечном направлениях, контактного трения на точность расчета уширения полосы при прокатке. Уточнена методика расчета уширения и даны практические рекомендации.

Металловедение и термическая обработка

Подборка статей , посвященных 75-летию проф. Б.А. Колачева

Воздвиженский В.М., Колачев Б.А., Воздвиженская М.В. Структурная диаграмма титановых сплавов в отожженном состоянии
На основе статистического анализа опубликованных данных по количеству b -фазы в отожженных титановых сплавах предложена структурная диаграмма в координатах “структурный эквивалент a -стабилизаторов и нейтральных упрочнителей по алюминию – структурный эквивалент b -стабилизаторов по молибдену”. На диаграмме указаны изофазные линии, которые позволяют оценить количество b -фазы в отожженных титановых сплавах. Уточнена классификация титановых сплавов по фазовому составу. Предложено уравнение для расчета количества b -фазы по указанным структурным эквивалентам.

Колачев Б.А., Ильин А.А., Рынденков Д.В. Закономерности растворного упрочнения α-титана
На основе анализа опубликованных экспериментальных результатов дано обобщение закономерностей растворного упрочнения a -титана легирующими элементами. Показано, что эффективность растворного упрочнения a -титана в наилучшей степени описывается параметрами Лабуша и Флейшера при допущении определяющей роли взаимодействия растворенных атомов с винтовыми дислокациями.

Кононов С.А., Ломберг Б.С., Колачев Б.А., Носов В.К. Общие принципы термомеханической обработки при изготовлении штамповок дисков газотурбинных двигателей из высокожаропрочных никелевых сплавов
Сформулированы общие термомеханические принципы технологии изготовления штамповок из высокожаропрочных никелевых сплавов. Они включают в себя требования к структуре и свойствам исходных прессованных заготовок, обоснование режимов нагрева заготовок под горячую деформацию и штамповок под термическую обработку, выбор режимов горячей деформации и термической обработки, регламентацию скоростей охлаждения после деформации и при термической обработке, требования к сдаточному контролю.

Егорова Ю.Б., Ильин А.А., Колачев Б.А., Мамонов А.М. Металловедческие основы влияния водорода на обрабатываемость титановых сплавов резанием
Рассмотрены металловедческие основы механоводородной обработки титановых сплавов. Показано, что легирование их водородом позволяет на основе фазовых и структурных изменений сформировать структуру сплавов, обеспечивающую более легкую механическую обработку. Улучшение обрабатываемости резанием может быть связано с рядом благоприятных эффектов: измельчением микроструктуры, изменением химического и фазового составов, понижением напряжений течения металла, прочности, твердости и вязкости, повышением теплопроводности. Совместное действие этих факторов приводит к уменьшению работы деформирования и разрушения, снижению тепловыделения при резании титановых сплавов, легированных водородом в оптимальных концентрациях.

Колачев Б.А., Ильин А.А., Былов Б.Б. О механизмах влияния водорода на сопротивление усталости титановых сплавов
С увеличением содержания водорода в интервале малых концентраций сопротивление усталости титановых сплавов повышается, при некоторой концентрации достигает максимума, а затем снижается. Повышение сопротивления усталости титановых сплавов при введении в них водорода может быть обусловлено растворным упрочнением, преобразованием грубой пластинчатой структуры в глобулярную мелкозернистую, формированием когерентных гидридов в пересыщенном водородом твердом растворе под действием упругих напряжений, сегрегацией водорода на межфазных границах, что приводит к снижению микроискажений в приграничных слоях, облегчает релаксацию напряжений и затрудняет зарождение усталостной трещины. Гидриды в исходном металле, а также выделяющиеся из пересыщенного раствора под действием деформаций снижают сопротивление усталости.

Порошковые материалы и покрытия

Улановский Я.Б., Крупенников С.А., Левицкий И.А. Математическое моделирование массопереноса при высокоскоростном электронно-лучевом испарении металлов и осаждении паров на движущуюся ленту-подложку
Создана математическая модель массопереноса при высокоскоростном электронно-лучевом испарении материалов и вакуумном осаждении пара на движущуюся ленту-подложку. При построении модели уточнено соотношение, связывающее импульс отдачи испаряющихся атомов с давлением насыщенного пара. Разработана методика расчета формы лунки, образующейся на поверхности расплава в процессе испарения. Получен критерий применимости модели изотермической цилиндрической лунки для расчета диаграмм направленности потоков пара и излучения. Адекватность модели подтверждена путем сопоставления расчетных и экспериментальных значений коэффициента использования пара и распределения толщины конденсата по ширине ленты.

Структурная макрокинетика.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

Шкода О.А., Терехова О.Г., Гамолко М.В., Чалых Л.Д. Особенности прессования механически активированной смеси порошков ниобия и кремния
Представлены результаты, полученные при прессовании механически активированной смеси порошков состава, %: 62,3 Nb+37,7 Si. Для механоактивации использовали планетарную мельницу высокой энергонапряженности. Продолжительность процесса варьировалась от 1 до 120 мин. После механоактивации смесь порошков прессовали при давлении от 6 до 15 МПа, выдержка прессовок под давлением составляла от 15 до 120 с. Проведено рентгенофазовое исследование на установке ДРОН-2 и определена удельная поверхность активированных порошков. Полученные зависимости пористости брикетов из механоактивированных порошков от времени активации выявили особенности прессования, которые, вероятнее всего, связаны с образованием агломератов в процессе механоактивации, разрушением и полидисперсностью частиц.

Автоматизация технологических процессов

Салихов З.Г., Бекаревич А.А., Киселев Л.А. Алгоритмы расчетатемпературного профиля обжигаемого материала по длине трубчатой вращающейся печи методами Л.С. Понтрягина и Р. Беллмана
Разработаны алгоритмы расчета температурного профиля обжигаемого материала в функции длины корпуса вращающейся печи прямым методом Л.С. Понтрягина и модифицированным методом Р. Беллмана. С помощью алгоритмов в специальном пакете математической обработки рассчитаны значения указанных температурных профилей для исходной шихты трех составов.

Хадзарагова Е.А. Существование оптимальных траекторий развития технологически замкнутой системы металлургического производства
Рассмотрена задача нахождения оптимальных траекторий развития технологически замкнутой системы в смысле вектора полезности. Структура множества Парето определена как множество терминальных точек, заключенных между наилучшими точками, определенными экспертами, которые оценивают результаты развития системы. Предложен конструктивный способ построения Парето-оптимального множества при различном расположении целевых точек относительно множества достижимости.

Экономика и менеджмент

Гарбуз Д.Н., Сиразутдинова Ж.А. Основы эффективного управления сбытовой сетью
Предлагаются пути решения основных проблем, связанных с эффективным управлением сбытовой сетью. На конкретном примере показано использование методики управления сбытовой сетью, дан расчет системы стимулирования на основе скидок. Указаны основные направления дальнейшей научно-прикладной работы над темой построения и управления маркетинговой сетью предприятия