Высокоскоростное лазерное спекание металлических высокодисперсных порошков и композиционных материалов с металлической матрицей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор наук Харанжевский Евгений Викторович

• Харанжевский Евгений Викторович
• доктор наук
• 2016

Оглавление диссертации доктор наук Харанжевский Евгений Викторович

1.9 Выводы к главе

2 Физико-технические основы метода высокоскоростного лазерного спекания/плавления металлических порошков

2.1 Особенности метода высокоскоростного лазерного спекания/плавления и нанесения покрытий

2.2 Высокоскоростная кристаллизация при лазерной обработке материалов и сплавов

2.2.1 Влияние скорости движения фронта затвердевания

на кристаллическую микроструктуру

2.2.2 Анализ морфологической устойчивости фронта кристаллизации

2.3 Методика определения энергетических параметров лазерной обработки и характеристик взаимодействия лазерного излучения с высокодисперсными порошковыми средами

2.3.1 Взаимодействие лазерного излучения с высокодисперсными порошковыми средами

2.3.2 Экспериментальное исследование распределения интенсивности лазерного излучения по глубине порошкового слоя

2.3.3 Численное моделирование распространения лазерного излучения в порошковых средах

2.3.4 Анализ теплового поля

2.4 Анализ структурно-фазовых превращений при высокоскоростной лазерной обработке композиционных порошковых сред

2.4.1 Локально—неравновесная модель затвердевания

2.4.2 Результаты вычислений

2.5 Выводы к главе

3 Материалы и методы экспериментального исследования

3.1 Конструкция машины ВЛС/ВЛП и условия лазерной обработки

3.2 Обоснование условий подготовки порошка для ВЛС/ВЛП

3.3 Исходные материалы для исследований

3.4 Методы экспериментального исследования структуры и свойств

3.5 Выводы к главе

4 Неравновесные структуры систем на основе железа и их функциональные свойства

4.1 Системы Fe-Cu, Fe-Cu-С

4.1.1 Обоснование выбора систем на основе Fe-Cu и подготовки порошка для ВЛП

4.1.2 Неравновесная структура в системе Fe-50 мас.%^

4.1.3 Микроструктура и свойства в системах Fe-Cu-C

4.1.4 Влияние параметров ВЛП процесса сплава Fe-Cu на износостойкость и твердость компактов

4.2 Система Fe-Ni

4.2.1 Обоснование выбора системы Fe-Ni

4.2.2 Подготовка порошка систем Fe-Ni для ВЛП

4.2.3 Фазовый состав компактов, полученных методом ВЛП

4.2.4 Анализ результатов моделирования системы Fe-Ni

4.3 Выводы к главе

5 Градиентные функциональные покрытия на основе композиционных материалов с металлической матрицей

5.1 Градиентные углерод-содержащие покрытия

5.1.1 Обоснование выбора системы для ВЛС

5.1.2 Подготовка порошка графита и режимы нанесения покрытий

5.1.3 Структура градиентных углеродсодержащих покрытий

5.1.4 Производственные испытания подшипников скольжения с углеродсодержащим покрытием

5.2 Многослойные твердосплавные покрытия на основе карбида вольфрама

5.2.1 Обоснование выбора системы на основе карбида вольфрама

5.2.2 Используемый порошок и параметры ВЛС

5.2.3 Структура и свойства градиентных твердосплавных покрытий

5.3 Диспергирование оксидов хрома в стальной матрице

5.3.1 Параметры ВЛС и подготовка порошка

5.3.2 Результаты исследования микроструктуры поверхности260

5.3.3 Обсуждение и анализ результатов

5.4 Выводы к главе

6г~ч о о

Электрохимические свойства компактов и покрытий, полученных ВЛС/ВЛП методом

6.1 Электрохимические свойства компактов систем Ре-№

6.2 Коррозионно-электрохимическое поведение наноструктур-

ных углеродсодержащих слоев, полученных методом ВЛС

6.3 Коррозионно-электрохимическое поведение оксиднохромо-

вых слоёв, полученных методом ВЛС

6.4 Электрохимическая и высокотемпературная коррозия поверхности циркония, насыщенной оксидами из газовой фазы методом ВЛС

6.5 Катодное выделение водорода на WC-покрытиях, нанесенных на нелегированную сталь методом ВЛС

6.6 Электроемкость двойного электрического слоя нанокомпо-зитов систем А1-С, полученных методом ВЛС

6.6.1 Методика получения электродов электрохимических конденсаторов на основе системы А1-С

6.6.2 Структура и состав нанокомпозитных порошковых материалов и синтезированных электродов на основе системы А1—С

6.6.3 Электроёмкость двойного электрического слоя электродов систем А1-С

6.7 Выводы к главе

Заключение

Список условных обозначений

Литература

Приложение 1. Акты внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокоскоростное лазерное спекание металлических высокодисперсных порошков и композиционных материалов с металлической матрицей»

Введение

Конкурентный характер современного производства создает многочисленные трудности промышленным предприятиям при освоении новой продукции, которые, в первую очередь, связаны с ростом сложности изделий и числа их модельных вариаций. В качестве закономерного ответа на появление таких трудностей, усилия многих исследовательских коллективов направлены на разработку и внедрение технологий быстрого прото-типирования изделий (БП — Rapid Prototyping "RP") или непосредственного быстрого изготовления готовых изделий (БИ — Rapid Manufacturing "RM"). Лазеры интенсивно используются практически во всем многообразии БП и БИ методов.

В основе всех методов БП и БИ лежит последовательное осуществление следующих операций: подготовка трехмерной компьютерной модели изделия при помощи систем автоматизированного проектирования (САПР); преобразование САПР модели в файл формата STL (формат стереолито-графии); изготовление изделия по STL модели; финишная обработка изделия. Наиболее известными и коммерчески реализованными являются следующие БП и БИ методики: лазерная стереолитография (LST); селективное лазерное спекание (СЛС — Selective Laser Sintering "SLS"); селективное лазерное плавление (СЛП — Selective Laser Melting "SLM"). Общей чертой всех процессов является совмещение САПР и БИ технологий, что предлагает такие инструментальные средства и процедуры, которые являются идеальными для быстрого и эффективного преобразования виртуальных (компьютерных образов) моделей в готовые рыночные продукты практически из любых материалов.

Для быстрого изготовления готовых изделий из различных металлов и их сплавов наиболее перспективными являются СЛС и СЛП методы. Успех развития этих технологий за последнее десятилетие заключается в возможности быстрого создания готовых деталей для промышленного производ-

ства с низким уровнем остаточной пористости. Несколько коммерческих предприятий, такие как 3M (США), EOS (Германия), Laserlines (Англия), изготавливают необходимое оборудование и материалы для СЛС и СЛП технологий. Гибкость технологий и универсальность оборудования объясняет коммерческий успех этих предприятий. Металлические изделия, изготовленные методами СЛС и СЛП, применяются во всех отраслях производства, но следует особенно подчеркнуть важность этих технологий в медицине. Благодаря методам компьютерной томографии появляется возможность идеальной персонификации медицинских изделий, таких как им-плантаты и протезы.

В основе изготовления изделий методом СЛС лежит послойное лазерное спекание смеси металлических порошков или керамики с органическими порошками, либо с металлическими порошками с более низкой температурой плавления. Селективность в определении технологии подразумевает различие в теплофизических свойствах компонентов порошковой системы. В результате лазерного нагрева осуществляется синтез материала со сложной структурой, где тугоплавкие керамические или металлические частицы связываются посредством органической или металлической матрицы на более легкоплавкой основе. В СЛП методе происходит полное проплавление всех частиц порошка, поэтому этот метод подходит для сплавления порошков из металлических сплавов, позволяющий получить изделия с наибольшей достижимой плотностью. Таким образом, в данных методах для физического воздействия на порошковые материалы используется лазерное излучение. Если различным аспектам лазерного воздействия на сплошные среды посвящено большое количество монографий и обзоров [1 — 10], то, к настоящему времени, существует ограниченное число монографий, посвященных методам СЛС и СЛП [11,12]. Вместе с этим наблюдается значительный рост интереса к этим методам, в связи с чем каждый год наблюдается значительный прирост числа статей, посвященных различным аспектам методов СЛС и СЛП. Очевидные достоинства этих методов объясняют стремительное увеличение доли рынка изделий, изготовленных методами БИ. Так, например, если по данным Wohlers Associates (USA) в 2003 году было произведено около 3 млн. изделий, то к 2013 г.

число изделий возросло до 200 млн. благодаря появлению оборудования, позволяющего изготавливать изделия в полностью автоматическом режиме [13, 14]. Распределение изделий по секторам экономики показано на рис. 1.

Рис. 1. Основные индустриальные сектора, использующие методы

БП/БИ/СЛС/СЛП [13].

В процессах СЛС и СЛП лазерное воздействие поглощается порошковым слоем, что вызывает нагрев частиц порошка, их спекание или плавление. Количество тепла, поступающего в зону воздействия, зависит как от характеристик транспорта энергии лазерного излучения в порошковой среде, так и от теплопроводности порошкового слоя, характеристики которой значительно меняются по мере соединения частиц порошка. В случае полного проплавления частиц в СЛП процессах на качество изделий влияет смачиваемость, конвективный перенос и термокапиллярные э ек^ы При высокой плотности мощности лазерного воздействия вместе с явлением плавления частиц порошка значительное влияние на кинетику структурных превращений оказывают процессы испарения вещества и образование плазменного акеф. Другой важный енофн, который имеет значительное влияние на СЛС и СЛП процессы, заключается в окислении металла, что накладывает требования к обеспечению защитной атмос еры.

Прямое изготовление плотных металлических деталей методами СЛС и СЛП к настоящему времени возможно из ограниченного набора материалов. Э ек^и^ное расширение этого набора требует понимания всех

акторов, которые влияют на поведение материала в течение СЛС и СЛП процессов. В связи с этим большое число статей в ведущих научных изданиях посвящено исследованию влияния параметров процесса на результирующие плотность материала и механические свойства изделий. Наиболее серьезной проблемой СЛП метода в эти дни является получение деталей без остаточных пор с хорошей шероховатостью поверхности. Остаточная пористость, "боллинг"э екффестабильность расплава могут быть устранены за счет выбора оптимальных параметров СЛС/СЛП процессов [15—18]. Вместе с этим, лишь небольшое число статей посвящено детальному исследованию закономерностей и механизмов ормирования структурного и азофго состава в зависимости от параметров лазерного воздействия. В общем, на орм^рующуюся структуру и азофш состав оказывают влияние следующие параметры СЛС и СЛП процессов:

Химический состав порошков: смачиваемость; поверхностная энергия на границах раздела аз; вязкость; химическая стабильность компонентов, коэ ициент поглощения лазерного излучения; термо изиче-ские свойства компонентов.

Характеристики порошка: плотность насыпки; мор ология частиц порошка; распределение по размеру частиц порошка; состояние поверхности частиц; толщина оксидной пленки.

Параметры лазерной обработки: длина волны лазера; мощность; диаметр луча; схема сканирования; толщина порошкового слоя; защитная атмос ера.

Управление параметрами СЛС/СЛП процессов позволяет гибко изменять орм^руемую структуру и ункфональные свойства изделий. В последние десятилетия достигнут значительный прогресс в экспериментальных исследованиях и моделировании дендритного и эвтектического роста в условиях сильного отклонения от локального равновесия, с проявлением э ек^ф безди узифного затвердевания, "захвата" беспорядка и ормирования метастабильных аз из сильно переохлажденных расплавов [19,20]. Получен также обширный экспериментальный материал по

азофш переходам в условиях лазерной обработки, из которого установлено, что наибольшее влияние на структурно- азофш состав при лазерной обработке оказывают скорость движения ронф кристаллизации и градиент температуре на ронте. Показано, что с увеличением скорости многие системы способны претерпевать превращения в условиях сильного нарушения локального термодинамического равновесия, при которых орм^рует-ся метастабильное структурно- азофе состояние. Более того, увеличение скорости кристаллизации приводит к активному диспергированию структуры с уменьшением характерного размера её элементов. Известны работы (см., например, [21]) которые устанавливает корреляцию между параметрами структуры и комплексом механических свойств. Уменьшение характерного размера элементов субструктуры, возникающее при увеличении скорости лазерной обработки, положительно влияет на такие важные свойства материалов, как твердость, прочность и износостойкость.

Перспективным направлением развития СЛС и СЛП методов к настоящему времени является разработка способов получения компактов и покрытий на основе наноструктурных метастабильных материалов, включая композиционные материалы, обладающие уникальным набором изико-механических и электрохимических характеристик. К настоящему времени разработаны ряд методов получения наноструктурных порошков с метастабильными азами, но получение компактов из этих порошков с сохранением свойств является серьезной научно-технической проблемой. Ввиду того, что в существующих СЛС/СЛП методах скорость затвердевания мала, это приводит к ормированию структур, близких к равновесному состоянию.

Решение данной проблемы основано на понимании механизмов, управляющих процессами структурообразования при лазерной обработке, что естественным образом приводит к идее модернизации семейства СЛС и СЛП технологий путём изменения энергетических режимов лазерной обработки материалов в сторону значительного увеличения скорости кристаллизации. Высокая локальность скоростной лазерной обработки ультрадисперсных материалов позволяет избежать недостатков, присущих традиционным СЛС/СЛП технологиям (термические напряжения, крупные поры,

неровность поверхности и большой припуск на механическую обработку), орм^ровать и иксировать неравновесное структурное состояние с уникальными ункциональными свойствами. Это обстоятельство определяет одно из основных направлений данного диссертационного исследования: разработка метода высокоскоростного лазерного спекания/плавления (ВЛС/ВЛП) высокодисперсных порошков. В частности, работа направлена на исследование структурно- азофгх превращений при лазерной обработке композиционных порошков короткими импульсами, при которых устанавливается скорость затвердевания, сопоставимая со скоростью абсолютной устойчивости плоского рон-ф кристаллизации. Метод основан на сверхбыстром лазерном нагреве локального участка порошкового слоя (до 107—108 К/с) и последующем скоростном отводе тепла вглубь образца, при этом длительность одного цикла "нагрев-охлаждение" составляет порядка 10-5 с. Обработка осуществляется при высоких значениях градиента температуры, поэтому предъявляются особые требования к подготовке порошка. Порошковая металлическая или композитная смесь подвергается размолу в высокоэнергетической шаровой мельнице планетарного типа до достижения размера частиц порошка не более 10 мкм. Следовательно, уменьшается и толщина каждого слоя многослойного покрытия. Высокая локальность скоростной лазерной обработки ультрадисперсных материалов позволяет избежать недостатков, присущих традиционным СЛС и СЛП технологиям, таким как термические напряжения, крупные поры, неровность поверхности с высокой шероховатостью. На стадии охлаждения после действия лазерного импульса происходит неравновесное высокоскоростное затвердевание расплавленной части порошка с ормированием неравновесного структурного состояния.

Аналогично методам СЛС/СЛП метод ВЛС представляет собой многократно повторяющийся процесс послойного спекания порошка, включающий несколько стадий: (а) нанесение порошкового слоя, выравнивание и уплотнение его роликом; (б) высокоскоростная лазерная обработка (сканирование) порошкового слоя с полным проплавлением легкоплавкой компоненты порошковой смеси; (в) сдвиг столика с образцом вниз на величину толщины одного слоя; (г) повторение всего процесса, т.е. нанесение следую-

щего порошкового слоя, лазерное сканирование и т.д. Обработкииирпеств-ляется в камере с продувкой инертным газом и управляется компьютером для получения заданной 3Э-геометрии детали. Высокий градиент температуры, ф ормирришийся в процессах ВЛС/ВЛП, накладывает требования по уменьшению толщины слоя порошка, в результате чего возникает необходимость использования высокодисперсных порошков для обеспечения однородности слоев. Одним из методов получения высокодисперсных порошков является механохимический синтез (МХС) в высокоэнергетических планетарных мельницах, преимуществом которого является возможность получения композиционных порошков в неравновесном состоянии. Высокоэнергетическое воздействие на частицы порошка в зоне соударения шаров со стенками сосуда и между собой приводит к многократному протеканию слщунтих процессов: пластическая де ф ормация частиц, их разрушение и обратное соединение друг с другом за счет холодной сварки. Разрушение порошинок приводит к увеличению их дисперсности, а холодная сварка — к укрупнению частиц. Интенсивная пластическая де ф ормация вызывает эволюцию дислокационной структуры, что в конечном счете приводит к формированию нанокристаллического состояния.

Исследование быстропроциаютих процессов структурообразования при высокоскоростной лазерной обработке высокодисперсных композиционных материалов невозможно без развития теоретических моделей для компьютерного моделирования следующих процессов: транспорт энергии лазерного излучения в высокодисперсных порошковых средах; реология процесса спекания; процессы тепломассопереноса при плавлении частиц порошка. Указанные процессы протекают на различных пространственных масштабах, поэтому для описания ВЛС/ВЛП технологий предложено использовать метод многомасштабного моделирования. Это позволяет описывать кинетику процесса спекания порошка, динамику структурообразо-вания и прогнозировать результирующие функциональные свойства материалов.

Цель работы: Разработка физико-технических основ метода высокоскоростного лазерного спекания/плавления высокодисперсных порошковых систем с целью получения покрытий на деталях и 3Э компактов с

улучшенными эксплуатационными показателями. Изучение особенностей структурно- азовых превращений, процессов тепломассопереноса, закономерностей ормирования механических, триботехнических и электрохимических свойств поверхностных покрытий, полученных лазерным спеканием/плавлением высокодисперсных порошковых материалов в условиях сверхвысоких скоростей нагрева и охлаждения.

Для реализации цели работы были решены научные задачи:

1. Методические вопросы:

а) Выбор условий механического измельчения в шаровой планетарной мельнице, обеспечивающих достижение заданных параметров порошков с контролем загрязнения в процессе измельчения.

б) Разработка метода высокоскоростного лазерного спекания (ВЛС) с достижением высоких скоростей нагрева и охлаждения порошкового материала с целью получения и иксации нерано-весного структурно- азового состояния.

в) Оптимизация режимов лазерной обработки для достижения заданных значений шероховатости и пористости многослойных покрытий.

г) Выбор и обоснование защитной среды при лазерной обработке.

д) Разработка технологий нанесения износостойких, коррозионно-стойких покрытий, изготовления электродов электрохимических устройств с использованием метода ВЛС.

2. Изучение роли ускоренного теплопереноса и исходного нанострук-турного состояния порошка при ормировании структуры в условиях ВЛС/ВЛП.

3. Изучение закономерностей ормирования макропараметров структуры (пористость, шероховатость) покрытий в ВЛС процессах.

4. Исследование влияния энергетических характеристик лазерного излучения на структурно- азовое состояние и свойства полученных компактов и покрытий.

5. Изучение процессов спекания методом ВЛС композиционных материалов с металлической матрицей.

6. Исследование прочности, микротвердости и износостойкости компактов и композиционных покрытий.

7. Исследование механизмов улучшения коррозионной стойкости покрытий на основе систем Ре-№, Ре-№-С, Ре-С, Ре-Сг203, увеличения катодной активности в реакции восстановления водорода покрытий на основе систем Ре-№, Ре-№-С, WC.

8. Исследование электроёмкости двойного электрического слоя систем органический электролит — композиционный материал, полученный методом ВЛС.

9. Исследование механизмов поглощения лазерного излучения полидисперсными порошковыми средами.

10. Построение микроскопической модели рассеяния и поглощения лазерного излучения порошковыми средами.

11. Уточнение и апробация методики оптимизации режимов высокоскоростного лазерного спекания на основе компьютерного моделирования процессов:

а) транспорта энергии лазерного излучения в высокодисперсных порошковых средах;

б) теплопереноса при лазерном спекании пористых порошковых сред с учетом объемного источника энергии;

в) структурно- азовых превращений с учетом неравновесных э -ф ектов.

Содержание глав диссертационной работы составляет описание решения перечисленных задач.

В первой главе содержится обзор существующих БП и БИ методов, подходов по определению и прогнозированию структурного и азового состояния, механических свойств и деф ектов кристаллического строения,

возникающих при лазерном воздействии на порошковые материалы. Приведено описание СЛС и СЛП методов, используемых материалов и результирующих функциональных свойств. Описаны возможности улучшения комплекса механических свойств изделий, полученных СЛС/СЛП методами. Проведен критический анализ литературы в данной области, сформулированы проблемные места и возможные пути их решения. Большое внимание в главе уделено описанию физических явлений, происходящих в зоне лазерного явления, в СЛС/СЛП процессах. На основе комплексного изучения предметной области сформулирована идея модернизации семейства СЛС и СЛП технологий, а также лазерной наплавки, путём изменения энергетических режимов лазерной обработки материалов в сторону значительного увеличения скорости затвердевания для получения материалов с улучшенными физико-механическими и электрохимическими свойствами.

Во второй главе приведено описание физико-технических основ метода высокоскоростного лазерного спекания/плавления высокодисперсных порошковых материалов с целью получения 3Э изделий или покрытий на изделиях для формирования уникальных механических и электрохимических свойств. Термин "высокоскоростное лазерное спекание" должен быть обоснован количественно для конкретных материалов и сплавов, поэтому в главе уделяется внимание теории кристаллизации и исследованию влияния скорости затвердевания на формируемые структуры. Благодаря этому дается качественное и количественное описание отличий метода ВЛС от существующих СЛС и СЛП методов, а также методов нанесения покрытий при помощи лазерного излучения.

В связи с тем, что процесс ВЛС протекает на малых масштабах времени, экспериментальное определение параметров энергетической обработки порошков крайне затруднено. Поэтому в работе разработаны методики экспериментального и теоретического определения параметров взаимодействия лазерного излучения с высокодисперсными порошковыми средами, определения характеристик проникновения лазерного излучения в высокодисперсные среды, теплопереноса и структурно-фазовых превращений.

Третья глава посвящена описанию установки, разработанной и изготовленной в лаборатории экспериментальной физики Удмуртского универ-

ситета, а также описанию материалов, используемых при получении компактов и покрытий, и методов исследования.

В четвертой главе описываются результаты исследования структуры и фазового состава компактов, полученных методом ВЛП. На основании результатов выявлены механизмы формирования структуры при ВЛП, показаны его принципиальные отличия от СЛП метода.

Пятая глава посвящена анализу возможностей методов ВЛП и ВЛС для нанесения покрытий методами высокоскоростной лазерной наплавки материала, химически различного с подложкой и диспергирования керамических и карбидных фаз в металлической матрице.

Шестая глава демонстрирует возможности методов ВЛС и ВЛП в формировании уникальных электрохимических свойств материалов.

Методы исследований. В диссертационном исследовании получены комплексные результаты на основе методов экспериментальных исследований структурно-фазового состава в физике конденсированного состояния, в сравнении с результатами математического моделирования.

Достоверность и обоснованность результатов исследований, изложенных в диссертации, подтверждается сравнительным анализом результатов различных методов исследований, принятых в физическом материаловедении, повторяемостью экспериментальных результатов, оценкой величины погрешности измерений физических величин, использованием современных теоретических положений процессов тепломассопереноса, согласием с известными механизмами структурно-фазовых превращений.

Развитие физико-технических основ процессов лазерного спекания и плавления позволило создать новый метод в семействе технологий СЛС/СЛП, который можно назвать методом высокоскоростного лазерного спекания/плавления (ВЛС/ВЛП).

Положения, выносимые на защиту:

1. Технология высокоскоростного лазерного спекания/плавления (ВЛС/ВЛП) высокодисперсных порошковых материалов позволяет получать компакты и покрытия в сильнонеравновесном структурно-фазовом состоянии, включая формирование пересыщенных твердых

растворов в системах с ограниченной растворимостью или ор-ф мирование гетерогенных структур в системах с неограниченной растворимостью компонентов, получение которых недостижимо известными ранее методами термической обработки материалов.

2. Неравновесное наноструктурное состояние компактов и покрытий, полученных ВЛП/ВЛС, является основным результатом ускоренного теплопереноса и затвердевания со скоростями, превышающими скорость абсолютной устойчивости ронта кристаллизации.

3. Формирование неравновесных состояний, таких как пересыщенный твердый раствор железо-медь, неравновесное распределение никеля в системе железо-никель объясняет улучшение триботехнических, коррозионных и электрокаталитических свойств полученных 3Э изделий.

4. Использование моделей, учитывающих объемный источник энергии от лазерного излучения при ВЛС/ВЛП высокодисперсных порошков, позволяет получать уточненные количественные характеристики процессов тепломассопереноса.

5. Механизм орм^рования структуры сплава Ре-50 мас.% Си в условиях ВЛП механоактивированного порошка состоит из следующих стадий: образование расплава с выравниванием химического состава; высокоскоростное охлаждение расплава с достижением переохлаждения ДТ порядка 100 К; расслоение в жидкой азе фа масштабе времени порядка 1 мкс на две обогащенную железом (Ре:Си « 60 : 40) и обогащенную медью жидкости (Ре:Си « 35 : 65) с характерным размером областей ^4 мкм; раздельное затвердевание двух с орм^н рованных жидкостей с достижением скорости затвердевания около 10 м/с; неравновесный захват примесного компонента (меди) ронфм затвердевания с ормированием пересыщенного твердого раствора компонентов меди и железа.

6. Механизм орм^рования структуры сплава Ре-40 мас.%№ с гетерогенным химическим состоянием исходного порошка, полученного химическим осаждением никеля на поверхность частиц карбонильного

железа, состоит в следующем: образование расплава, состав которого не успевает релаксировать к однородному вследствие малого времени выдержки и высокой локальности лазерного воздействия; начало затвердевания неоднородного расплава; неравновесный захват никеля фронтом затвердевания и кристаллизация по бездиффузионному механизму; закалка с формированием трехфазной системы, состоящей из мартенсита (а-фаза), аустенита (твердый раствор никеля в 7-Ре) и твердого раствора железа в никеле (с приблизительным составом Ре№з).

7. Формирование градиентного химического и фазового состава функциональных покрытий на основе метал-керамических соединений, высокотвердых композиционных материалов, износостойких мета-стабильных фаз, тонких алмазоподобных пленок, электрохимически-активных материалов объясняется протеканием химических реакций вблизи поверхности при повышенных температурах (свыше 2500 °С). Образование нульвалентного хрома при ВЛС-диспергировании оксида хрома в стальной матрице хорошо согласуется с термодинамической моделью пассивных пленок Андреева.

8. Высокие антифрикционные свойства поверхностей подшипников скольжения, полученных ВЛС диспергированием графита в стальной матрице, объясняются формированием градиентных слоев, состоящих из алмазоподобных пленок (АПП), включений нанокристалличе-ского графита, промежуточных слоев, содержащих карбиды различного стехиометрического состава. Состав пленок поверхностей подшипников скольжения, полученных ВЛС, объясняет высокий КПД редукторов ТПА.

9. Высокая прочность сцепления твердосплавных покрытий, полученных методом ВЛС, на поверхности мягких стальных подложек объясняется химическим взаимодействием карбида вольфрама с металлической матрицей, инициируемого высокими температурами при ВЛС (порядка 3000°С).

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Харанжевский Евгений Викторович, 2016 год

Литература

1. Григорьянц А. Г., Са онофА. Н. Основы лазерного термоупрочнения сплавов. М.: Высш. шк., 1988. Т. 6. С. 159.

2. Григорьянц А. Г., Са онофА. Н. Методы поверхностной лазерной обработки. М.: Высш. шк., 1987. Т. 3. С. 191.

3. Миркин Л. И. Физические основы обработки материалов лучами лазеров. М.: Изд-во МГУ, 1975. С. 304.

4. Рыкалин Н. Н., Углов А. А., Зуев И. В., Кокора А. Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. С. 496.

5. Рыкалин Н. Н., Углов А. А., Кокора А. Н. Лазерная обработка материалов. М.: Машиностроение, 1975. С. 296.

6. Садовский В. Д. Лазерный нагрев и структура стали: Атлас микроструктур. Свердловск: УрО АН СССР, 1989. С. 102.

7. Крапошин В. С. Обработка поверхности металлических материалов лазерным излучением//Поверхность. 1982. №3. С. 1 — 11.

8. Коваленко В. С. Упрочнение деталей лучом лазера. Киев: Техника, 1982. С. 130.

9. РедиДж. Промышленное применение лазеров. М.: Мир, 1978. С. 336.

10. Кёбнер Г. Промышленное применение лазеров. Г. Кёбнера изд. М.: Машиностроение, 1988. С. 244.

11. Lambert M. Surhone Susan F. Marseken, Miriam T. Timpledon. Selective Laser Sintering. VDM Publishing, 2010. P. 146.

12. Шишковский И. В. Лазерный синтез ункЦионально-градиентных мезоструктур и объемных изделий. М.: Физматлит, 2009. С. 421.

13. Wohlers T. Wohlers Report 2004 : Rapid Prototyping, Tooling & Manufacturing State of the Industry. Wohlers Associates (USA): Annual Worldwide Progress Report, 2004.

14. Wohlers T. Wohlers Report 2013 : Additive Manufacturing and 3D Printing State of the Industry. Wohlers Associates (USA): Annual Worldwide Progress Report, 2013.

15. Thijs L., Verhaeghe F., Craeghs T. et al. A Study of the Microstructural Evolution During Selective Laser Melting of Ti-6Al-4V // Acta Materialia. 2010. Vol. 58, no. 9. P. 3303-3312.

16. Puebla K., Murr L. E., Gaytan S. M. et al. Effect of melt scan rate on microstructure and macrostructure for electron beam melting of Ti-6Al-4V // Materials Sciences and Applications. 2012. no. 3. P. 259-264.

17. Kruth J., Badrossamay M., Yasa E. et al. Part and material properties in selective laser melting of metals // Proceedings of the 16th International Symposium on Electromachining. 2010.

18. Kasperovich G., Hausmann J. Thermomechanical treatment of TiAl6V4 alloy fabricated by Selective Laser Melting: optimization of microstructure and fatigue properties // Proceedings Advanced Materials, Processes and Applications for Additive Manufacturing. 2013.

19. Kurz W., Fisher D. J. Fundamentals of Solidification. 3 edition. Aedermannsdorf: Trans Tech Publication, 1992. P. 305.

20. Herlach D., Galenko P., Holland-Moritz D. Metastable Solids from Undercooled Melts / Ed. by Robert Cahn. Pergamon Materials Series, Elsevier, Amsterdam, 2007.

21. Галенко П. К., Харанжевский Е. В., Данилов Д. А. Структура и механические свойства конструкционной стали при лазерной высокоскоростной перекристаллизации // Физика металлов и металловедение. 2002. Т. 94, №2. С. 100-110.

22. Ломаев Г. В., Харанжевский Е. В. Контроль лазерного упрочнения методом эффекта Баркгаузена//Дефектоскопия. 2000. №9. С. 16— 26.

23. Ломаев Г. В., Харанжевский Е. В. Упрочняющая обработка поверхности методом высокоскоростной лазерной перекристаллизации // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 3. С. 27-32.

24. Ломаев Г. В., Харанжевский Е. В. Оптимизация режимов лазерного упрочнения режущих поверхностей рабочих органов почвообрабатывающих машин//Доклады Россельхозакадемии. 2002. №3. С. 2128.

25. Галенко П. К., Харанжевский Е. В., Данилов Д. А. Высокоскоростная кристаллизация конструкционной стали при лазерной обработке поверхности //Журнал технической физики. 2002. Т. 72, № 5. С. 4855.

26. Haranzhevskiy E.V., Danilov D. A., Krivilyov M. D., Galenko P. K. Structure and mechanical properties of structural steel in laser resolidification processing // Materials Science and Engineering A. 2004. Vol. 375-376. P. 502-506.

27. Харанжевский Е. В., Кривилев М. Д., Данилов Д. А., Галенко П. К. Структура и механические свойства конструкционной стали при лазерной обработке поверхности // Материаловедение. 2004. № 6. С. 21-22.

28. Кривилев М. Д., Данилов Д. А., Харанжевский Е. В., Галенко П. К. Отбор микроструктуры при лазерной перекристаллизации конструкционной стали // Вестник Удмуртского Университета: Физика. 2005. №4. С. 117-128.

29. Харанжевский Е. В., Ипатов. А. Г. Микроструктура и свойства слоев при лазерной перекристаллизации порошковых материалов на основе

железа // Вестник Удмуртского Университета: Физика. 2007. — 88— 97. № 4.

30. Харанжевский Е. В., Ипатов А. Г., Климова И. Н., Стрелков С. М. Лазерное спекание ультрадисперсных порошковых материалов на основе железа // Физика металлов и металловедение. 2009. Т. 108, № 5. С. 534-540.

31. Стрелков С. М., Харанжевский Е. В., Ипатов А. Г. Износостойкость пористых покрытий// Сельский механизатор. 2010. №3. С. 31-32.

32. Решетников С. М., Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д., Е.Садиоков Э. Коррозионно-электрохимическое поведение композитных слоев на основе железа, полученных лазерным спеканием // Коррозия: материалы, защита. 2010. № 9. С. 33-37.

33. Кривилев М. Д., Харанжевский Е. В., Гордеев Г. А., Анкудинов В. Е. Управление лазерным спеканием металлических порошковых смесей // Управление большими системами. М.: ИПУ РАН. 2010. Т. 31. С. 299-322.

34. Галенко П. К., Харанжевский Е. В., Кривилев М. Д. и др. Итоговый отчет по проекту РФФИ N09-02-12110 офи-м "Разработка технологии лазерного высокоинтенсивного спекания нанопорошков железа в никелевой оболочке для получения наноструктурных поверхностных слоёв систем железо-никель".

35. Kharanzhevskiy E., Reshetnikov S. New technique of laser sintering of Fe-Ni nanocomposites // Proceedings of the 2010 Material Research Society (MRS) Fall Meeting, Boston, USA, November 29 - December 3 2010.

36. Кривилёв М. Д., Гордеев Г. А., Анкудинов В. Е., Харанжевский Е. В. Нестационарный теплоперенос при фазовых переходах в пористых материалах // Вестник Удмуртского Университета: Физика. Химия. 2010. № 1. С. 42-53.

37. Харанжевский Е. В., Кривилев М. Д. Лазерное спекание нанокомпо-зитов Fe-Ni // Физика металлов и металловедение. 2011. Т. 111, № 1. С. 54-63.

38. Решетников С. М., Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д. Коррозионно-электрохимическое поведение композитных слоев, полученных лазерным спеканием наноразмерных порошков железо—никель//Коррозия: материалы, защита. 2011. № 5. С. 18-24.

39. Решетников С. М., Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д. и др. Коррозионно-электрохимическое поведение стали 40х, подвергнутой лазерной обработке//Химическая физика и мезоскопия. 2011. Т. 13, №2. С. 255-261.

40. Решетников С. М., Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д. Катодное выделение водорода на поверхности нанокомпозитных слоев полученных лазерным спеканием порошков железо-никель // Химическая физика и мезоскопия. 2011. Т. 13, № 3. С. 419-424.

41. Харанжевский Е. В., Решетников С. М. Влияние распределения никеля на электрохимические свойства синтезированных слоев из нано-композита Fe-Ni // Ядерная физика и инжиниринг. 2011. Т. 2, № 3. С. 235-239.

42. Gordeev G.A., Ankudinov V. E., Krivilyov M. D., Kharanzhevskiy E. V. Optimisation of processing parameters in laser sintering of metallic powders // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2011. Vol.27. P. 012079-012086.

43. Gordeev G. A., Ankudinov V. E., Krivilyov M. D., Kharanzhevskiy E. V. Optimization of processing parameters in laser sintering of metallic powders // Abstract book of the 3rd International Conference on Advances in Solidification Processes (ICASP-3), Rolduc Abbey / Aachen, 7-10 June. 2011.

44. Костенков С. Н., Харанжевский Е. В., Кривилев М. Д. Метод определения характеристик взаимодействия лазерного излучения с нано-

композитными порошковыми материалами // Физика металлов и металловедение. 2012. Т. 113, № 1. С. 98-103.

45. Харанжевский Е. В., Писарева Т. А. Дисперсность материалов электрохимических конденсаторов, полученных механоактивацией и лазерным спеканием систем А1-С//Коллоидный журнал. 2012. Т. 74, № 3. С. 400-407.

46. Решетников С. М., Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д. и др. На-норазмерные композиты, полученные лазерным спеканием порошков железо-никель-углерод, как эффективные катоды для электрохимического получения водорода // Химическая физика и мезоскопия. 2012. Т. 14, №4. С. 617-625.

47. Жихарев А. В., Климова И. Н., Баянкин В. Я. и др. Влияние расфокусированного импульсного лазерного излучения на изменение состава и микротвердости поверхностных слоев системы(Си50№50)+А1 // Химическая физика и мезоскопия. 2012. Т. 14, № 4. С. 574-580.

48. Решетников С. М., Харанжевский Е. В., Кривилев М. Д. и др. Коррозионно-электрохимическое поведение стали У-10, подвергнутой лазерной обработке // Вестник Удмуртского Университета. Физика. Химия. 2012. № 2. С. 37-42.

49. Решетников С. М., Харанжевский Е. В., Кривилев М. Д. и др. Коррозионно-электрохимические свойства композитных слоев, полученных лазерным спеканием наноразмерных порошков железо-никель-углерод// Вестник Удмуртского Университета. Физика. Химия. 2012. №4. С. 29-36.

50. Харанжевский Е. В., Костенков С. Н. 2Э моделирование переноса лазерного излучения в дисперсных металлических порошковых средах// Вестник Удмуртского Университета. Физика. Химия. 2012. № 3. С. 33-43.

51. Костенков С. Н., Харанжевский Е. В. Рассеяние лазерного излучения на полидисперсных сферических частицах // Вестник Удмуртского Университета. Физика. Химия. 2012. № 1. С. 31—38.

52. Харанжевский Е. В., Решетников С. М., Кривилёв М. Д. Коррозион-но электрохимические свойства лазерно-индуцированных наноструктур на поверхности сталей // Ядерная физика и инжиниринг. 2013. Т. 4, №6. С. 543-548.

53. Харанжевский Е. В., Ипатов А. Г., Писарева Т. А., Гильмутди-нов Ф. З. Насыщение графитом поверхности стали при лазерной обработке короткими импульсами// Материаловедение. 2013. № 11. С. 38-43.

54. Кривилев М. Д., Харанжевский Е. В., Лебедев В. Г. и др. Синтез композитных покрытий при высокоскоростном лазерном спекании металлических порошковых смесей // Физика металлов и металловедение. 2013. Т. 114, № 10. С. 871-893.

55. Kharanzhevskiy E. S. Reshetnikov. Chromium oxide dissolution in steels via short pulse laser processing// Applied Physics A. 2014. Vol. 115. P. 1469-1477.

56. Kharanzhevskiy E., Kostenkov S. Modeling of laser radiation transport in powder beds with high-dispersive metal particles // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 586. P. S246-S249.

57. Садиоков Э. Е., Харанжевский Е. В., Решетников С. М., Гильмутди-нов Ф. З. Повышение коррозионной стойкости нелегированной стали нанесением оксидноникелевых слоев методом импульсного лазерного облучения//Коррозия: материалы и защита. 2014. № 2. С. 13-18.

58. Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д., Решетников С. М. и др. Коррозионно-электрохимическое поведение наноструктурных оксид-нохромовых слоёв, полученных лазерным облучением нелегированной стали короткими импульсами // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2014. Т. 50, № 6. С. 649-656.

59. Костенков С. Н., Харанжевский Е. В. Численное исследование переноса лазерного оптического излучения в высокодисперсных порошковых средах // Химическая физика и мезоскопия. 2014. Т. 16, № 1. С. 68-81.

60. Писарева Т. А., Харанжевский Е. В. Зависимость электроёмкости нанокомпозита активированный уголь-металл от внутреннего сопротивления активного слоя // Химическая физика и мезоскопия. 2014. Т. 16, №3. С. 444-451.

61. Харанжевский Е. В., Ипатов А. Г., Николаева И. С. Влияние параметров обработки на плотность покрытий из твердого сплава, полученного короткоимпульсным селективным лазерным спеканием // Вестник Удмуртского Университета: Физика. Химия. 2014. № 1. С. 51-57.

62. Kharanzhevskiy E., Ipatov A., Nikolaeva I., Zakirova R. Short-Pulse Laser Sintering of Multilayer Hard Metal Coatings: Structure and Wear Behavior // Lasers in Manufacturing and Materials Processing. DOI 10.1007/s40516-015-0008-1. 2015. Vol. 2. P. 91-102.

63. Харанжевский Е. В., Решетников С. М., Гильмутдинов Ф. З., Писарева Т. А. Коррозионно-электрохимическое поведение наноразмер-ных графитных слоев, нанесенных на поверхность нелегированной стали импульсным лазерным облучением // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2015. № 5.

64. Гольдфарб В. И., Решетников С. М., Харанжевский Е. В. и др. Экспериментальное исследование материалов опор скольжения колеса и смазочных материалов в низкоскоростных тяжелонагруженных спи-роидных редукторов // Вестник машиностроения. 2015. №5. С. 5360.

65. Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д. Физика лазеров, лазерные технологии и методы математического моделирования лазерного воздействия на вещество / Учебное пособие для вузов. Издательство «Удмуртский государственный университет», Ижевск, 2011. С. 187.

66. Ипатов А. Г. Разработка технологии восстановления деталей лазерным спеканием ультрадисперсных порошковых материалов: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Ижевск, 2009. С. 158.

67. Костенков С. Н. Затухание интенсивности лазерного излучения при взаимодействии с высокодисперсными порошковыми средами: Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук. Ижевск, 2015. С. 160.

68. Nickel A. H. Analysis of thermal stresses in shape deposition manufacturing of metal parts, PhD thesis. Stanford University, 1999.

69. Jacobs P. F. Stereolithography and other RP&M technologies: from rapid prototyping to rapid tooling. Society of Manufacturing Engineers, Dearborne, Michigan, 1996.

70. Sachs E., Haggerty J., Cima M., Williams P. Three dimensional printing techniques. U.S. Patent 5204055, 1993.

71. Pohl H., Gosger P. Three dimensional printing ProMetal — a new technology for the fabrication of tools // Proceedings of uRapid 2001 conference. 2001. P. 248-252.

72. Lu L., Fuh J., Wong Y. S. Laser-induced materials and processes for rapid prototyping. Kluwer Academic Publishers, 2001.

73. Pinkerton A. J., Li L. The effect of laser pulse width on multiplelayer 316L steel clad microstructure and surface finish // Applied Surface Science. 2003. Vol. 208-209. P. 411-416.

74. Arcella F. G., Froes F. H. Producing titanium aerospace components from powder using laser forming // JOM - Journal of the Minerals Metals and Materials Society. 2000. Vol. 52, no. 5. P. 28-30.

75. Liu W., Dupont J. N. Fabrication of functionally graded TiC/Ti composites by laser engineered net schaping// Scripta Materialia. 2003. Vol.48, no. 9. P. 1337-1342.

76. Levy G., Schindel R., Kruth J. P. Rapid manufacturing and rapid tooling with layer manufacturing technologies, state of the art and future perspectives // Annals of CIRP. 2003. Vol. 52, no. 2.

77. Reinhardt C., Kiyan R., Passinger S. et al. Rapid laser prototyping of plasmonic components// Appl. Phys. A. 2007. Vol. 89. P. 321—325.

78. Stepanov A. L., Kiyan R., Reinhardt C. et al. Rapid laser prototyping of polymer-based nanoplasmonic components in Nanostructured Materials for Advanced Technological Applications. 2009. P. 163—171.

79. Deckard C. R., Beaman J. J. Recent advances in selective laser sintering // Proceedings of the 14th Conference on Production Research and Technology, Michigan. 1987. P. 447-451.

80. Abe F., Osakada K., Shiomi M. et al. The manufacturing of hard tools from metallic powders by selective laser melting // J. Mater. Process. Technol. 2001. Vol. 111, no. 1-3. P. 210-213.

81. Rombouts M. Selective laser sintering/melting of iron-based powders. Ph.D. thesis, 2006. 268 c.

82. Latikka M., Kotila J., Syvanen T. et al. Direct metal laser sintering — New possibilities in part manufacturing// Proceedings EuroPM2005. 2005. Vol. 3. P. 81 -86.

83. Kruth J. P., Mercelis P., Vaerenbergh J. Van et al. Binding mechanisms in selective laser sintering and selective laser melting// Rapid Prototyping Journal. 2005. Vol. 11, no. 1. P. 36—36.

84. Kruth J. P. Selective laser melting of iron-based powder // J. Mater. Process. Technol. 2004. Vol. 149. P. 616—622.

85. Simchi A., Pohl H. Direct laser sintering of iron-graphite powder mixture//Mater. Sci. Eng. A. 2004. Vol. 383. P. 191—200.

86. Nakamoto T., Shirakawa N., Miyata Y., Inui H. Selective laser sintering of high carbon steel powders studied as a function of carbon content // J. Mater. Process. Technol. 2009. Vol. 209. P. 5653—5660.

87. Шишковский И. В. Селективное лазерное спекание и синтез ункЦио-нальных структур. Диссертация на соискание ученой степени доктора

изиф-математических наук. Самара., 2005. С. 390.

88. Гегузин Я. Е. Физика спекания. М.: Наука, 1984. С. 312.

89. Гессинтер Г. Х. Порошковая металлургия жаропрочных сплавов. Челябинск: Металлургия, 1988. С. 320.

90. Свойства элементов / Под ред. Справочник под ред. Самсонова Г. В. М.: Металлургия, 1976. С. 350.

91. Таблицы изифских величин / Под ред. Справочник по ред. Акад. Кикоина И. К. М.: Атомиздат, 1976. С. 1008.

92. Самсонов Г. В., Виницкий И. М. Тугоплавкие соединения: Справочник. М.: Металлургия, 1976. С. 560.

93. Kruth J. P., Froyen L., Vaerenbergh J. Van et al. Selective laser melting of iron-based powder// Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 149, no. 616-622.

94. Jaeger H., Levy G., Schindel R. New trends and applications in rapid prototyping technologies // Proceedings of IE&EM. 2003.

95. Kruth J. P., Vandenbroucke B. Digital manufacturing of biocompatible metal frameworks for complex dental prostheses by means of SLS/SLM//Proceedings of VRAP2005. 2005. P. 139-145.

96. Ramos J. A., Murphy J., Lappo K. Single-layer deposits of nickel base superalloys by means of selective laser melting // Proceedings Solid Freeform Fabrication Symposium 2002. 2002. P. 211-223.

97. Аверьянова Т. М., Миркин Л. И., Пилецкий Н. Ф. Воздействие лазерного луча на металлы // ПМТФ. 1985. № 6. С. 84.

98. Boettinger W. J., Shechtman D., Schaefer R. J., Biancaniello F. S. The Effect of Rapid Solidification Velocity on the Microstructure of Ag-Cu Alloys//Metallurgical Transactions A. 1984. Vol. 15. P. 55-66.

99. Gill S. C., Kurz W. Experimental Determination of the Microstructure Selection Map Rapidly Solidified Al-Cu Alloys // Acta Metallurgica and Materials. 1993. Vol. 41, no. 12. P. 3563-3573.

100. Kurz W., Trivedi R. Rapid solidification processing and microstructure formation//Materials Science and Engineering. 1994. Vol. A179/A180. P. 46-51.

101. Herlach D. M. Containerless undercooling and solidification of pure metals//Annu. Rev. Mater. Sci. 1991. Vol. 21. P. 23-44.

102. B. Wei, Herlach D. M., B. Feuerbacher. Rapid crystal growth in undercooled alloy melts// Microgravity Q. 1993. Vol. 3, no. 2-4. P. 193— 197.

103. Галенко П. К. Эффект диффузионной релаксации при высокоскоростной криталлизации бинарного сплава // Кристаллография. 1993. Т. 38, №6. С. 238-243.

104. Кривилев М. Д., Галенко П. К. Программный комплекс для моделирования кристаллического структурообразования в переохлажденных бинарных сплавах. Ижевск: ИД «Удмуртский Университет», 1999. С. 59.

105. Gremaud M., Carrard M., Kurz W. The microstructure of rapidly solidified Al-Fe alloys subjected to laser surface treatment // Acta metal. mater. 1990. Vol. 38, no. 12. P. 2587-2599.

106. Pierantoni M., Gremaud M., Magnin P. et al. The coupled zone of rapidly solidified Al-Si alloys in laser treatment // Acta metal. mater. 1992. Vol.40, no. 7. P. 1637-1644.

107. Gill S., Zimmerman M., W. Kurz. Laser resolidification of the Al-Al2Cu eutectic: the coupled zone // Acta metal. mater. 1992. Vol. 40, no. 11. P. 2895-2906.

108. Zimmerman M., Carrard M., Kurz W. Rapid solidification of Al-Cu eutectic alloy by laser remelting// Acta metal. mater. 1989. Vol. 37, no. 12. P. 3305-3313.

109. Carrard M., Gremaud M., Zimmerman M., Kurz W. About the banded structure in rapidly solidified dendritic and eutectic alloys // Acta metal. mater. 1992. Vol. 40, no. 5. P. 983-996.

110. Gremaud M., Carrard M., Kurz W. Banding phenomena in Al-Fe alloys subjected to laser surface treatment // Acta metal. mater. 1990. Vol. 39, no. 7. P. 1431-1443.

111. Frenk A., Henchoz N., Kurz W. Laser cladding of a cobalt-base alloy: processing parameters and microstructure // Zeitchrift fur metallkunde. 1993. no. 84. P. 886-892.

112. Gill S., Kurz W. Laser rapid solidification of Al-Cu alloys: banding and plane front growth // Materials Science and Engineering. 1993. Vol. A173. P. 335-338.

113. Zimmerman M., Karma A., Carrard M. Oscillatory lamellar microstructure in off-eutectic Al-Cu alloys // Physical Review B. 1993. Vol.42, no. 1. P. 833-837.

114. Борисов В. Т., Духин А. И. Рост и дефекты металлических кристаллов. Киев: Наук. думка, 1972. С. 408.

115. Чернов А. А., Гиваргизов Е. И., Багдасаров Х. С. Современная кристаллография. М.: Наука, 1980. Т. 3. С. 407.

116. Galenko P. K., Zhuravlev V. A. Physics of Dendrites. Singapore: World Scientific, 1994. P. 212.

117. Либенсон М. Н., Яковлев Е. Б., Шандыбина Г. Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика). Часть 1. Поглощение лазерного излучения в веществе / Под ред. В. П. Вейко. СПб: СПбГУ ИТМО, 2002. С. 141.

118. Tolochko N. K., Laoui T., Khlopkov Yu. V. et al. Absorptance of powder materials suitable for laser sintering// Rapid Prototyping Journals. 2000. Vol.6. P. 155.

119. Gusarov A. V., Bentefour E. H., Rombouts M. et al. Normal-directional and normal-hemispherical reflectances of micron- and submicron powder beds at 633 and 790 nm//J. Appl. Phys. 2006. Vol.99. P. 113528.

120. Wang X. C., Laoui T., Bonse J. et al. Direct selective laser sintering of hard metal powders: experimental study and simulation // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2002. Vol. 19. P. 351-357.

121. Gusarov A. V., Kruth J. P. Modelling of radiation transfer in metallic powder at laser treatment // Int. J. Heat Mass Transfer. 2005. Vol. 48. P. 3423.

122. der Scheuren B. Van. Basic Contribution to the Development of the selective metal powder sintering process. Ph. D. Thesis. Leuven Belgium, 1996. P. 51.

123. Гусаров А. В. Перенос излучения в слоях металлических порошков при лазерном формировании//Квантовая электроника. 2010. Т. 40, №5. С. 451-459.

124. Gusarov A. V. Homogenization of radiation transfer in two-phase media with irregular phase boundaries// Phys. Rev. B. 2008. Vol. 77. P. 144201.

125. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. М.: Мир, 1971. С. 303.

126. Rosenthal D. Mathematical theory of heat distribution during welding and cutting// Welding Journal, Res. Suppl. 1941. Vol. 20, no. 5. P. 220234.

127. Carslaw H. S., Jaeger J. C. Conduction of heat in solids. Oxford: Clarendon, 1984.

128. Brockmann R., Dickmann K., Geshev P., Matthes K. J. Calculation of laser induced temperature field on moving thin foils in consideration of the Stefan problem// Optics and Technology. 2003. Vol. 35. P. 115-122.

129. Kou S., Hsu S.C., Mehrabian R. Rapid melting and solidification of a surface due to a moving heat flux // Metallurgical Transactions. 1981. Vol. 12B. P. 33-45.

130. Koh J. C. Y., Fortini A. Prediction of thermal conductivity and electrical resistivity of porous metallic materials // Journal of Heat and Mass Transfer. 1973. Vol. 16. P. 2013-2021.

131. Maxwell J. C. Electricity and Magnetism. Clarendon Press, Oxford, 1873.

132. Dong L., Makradi A., Ahzi S., Remond Y. Three-dimensional transient finite element analysis of the selective laser sintering process // Journal of Materials Processing Technology. 2009. Vol. 209. P. 700-706.

133. Левданский В. В. Нагрев излучением модельного пористого тела / Воздействие концентрированных потоков энергий на вещество / Сборник статей под ред. Н.Н. Рыкалина. М.: Наука, 1985. С. 99-107.

134. Павлюкевич Н. В. Модели переноса излучения в пористые среды. Липецк, 1986. С. 23-31.

135. German R. M. Powder metallurgy science. New York : Princeton, 1984.

136. Ashby M. F. A first report on sintering diagrams // Acta Metallurgica. 1974. Vol.22. P. 275-289.

137. Sercombe T.B., Schaffer G.B. On the role of magnesium and nitrogen in the infiltration of aluminium by aluminium for rapid prototyping applications//ActaMaterialia. 2004. Vol. 52, no. 10. P. 3019-3025.

138. Bonse J. Selective laser sintering of metal powders, PhD thesis. Katholieke Universtiteit Leuven, 2001.

139. Bourell D. L., Marcus H. L., Barlow J. W., Beaman J. J. Selective laser sintering of metals and ceramics // The International Journal of Powder Metallurgy. 1992. Vol. 28, no. 4. P. 369-381.

140. Vaucher S., Paraschivescu D., Andre C., Beffort O. Selective laser sintering of aluminium- and titanium-based composites: processing and characterisation // Physica Status Solidi A — Applied Research. 2003. Vol. 199, no. 3. P. R11—R13.

141. Laoui T., WangX., Kruth J.P., Froyen L. Modeling of laser penetration in a powder bed during selective laser sintering of metal powders // RCFAO. 2000. Vol. 15. P. 185—198.

142. SimchiA., PohlH. Effects of laser sintering processing parameters on the microstructure and densification of iron powder// Materials Science and Engineering A. 2003. Vol.359, no. 1-2. P. 119—128.

143. Petzoldt F., Pohl H., Simchi A., Alcantara B. Advanced steel powder for direct metal laser sintering// Proceedings of EuroPM2005 conference. 2005. Vol. 3. P. 35—40.

144. Morgan R., Papworth A., Sutcliffe C. et al. High density net shape components by direct laser remelting of single phase powders // Journal of Materials Science. 2002. Vol. 37. P. 3093—3100.

145. Asgharzadeh H., Simchi A. Effect of sintering atmosphere and carbon content on the densification and microstructure of lasersintered M2 high speed steel powder// Materials Science and Engineering A. 2005. Vol. 403. P. 290—298.

146. Di W., Yongqiang Y., Xubin S., Yonghua C. Study on energy input and its influences on single-track, multi-track, and multi-layer in SLM // Int J AdvManuf Technol. 2012. Vol. 58. P. 1189—1199.

147. Simonelli M., Tse Y. Y., Tuck C. On the Texture Formation of Selective Laser Melted Ti-6Al-4V // Metallurgical and materials transactions A. 2014. Vol. 45A. P. 2863—2872.

148. Rafi H. K., Starr T. L., Stucker B. E. A comparison of the tensile, fatigue, and fracture behavior of Ti—6Al—4V and 15-5 PH stainless steel parts made by selective laser melting // Int J Adv Manuf Technol. 2013. Vol.69. P. 1299—1309.

149. Paul C. P., Mishra S. K., Premsingh C. H. et al. Studies on laser rapid manufacturing of cross-thin-walled porous structures of Inconel // Int J Adv Manuf Technol. 2012. Vol.61. P. 757-770.

150. Wang F. Mechanical property study on rapid additive layer manufacture Hastelloy X alloy by selective laser melting technology // Int J Adv Manuf Technol. 2012. Vol. 58, no. 545-551.

151. Lu L., Fuh J. Y., Chen Z. D. et al. In situ formation of TiC composite using selective laser melting // Materials Research bulletin. 2000. Vol. 35. P. 1555-1561.

152. Digilov R. M. Prediction of surface properties of metals from the law of corresponding states // Journal of Crystal Growth. 2003. Vol. 249, no. 1-2. P. 363 - 371.

153. Eustathopoulos N., Nicholas M.G., Drevet B. Wettability at high temperatures. Pergamon Press, Oxford, 1999. P. 380.

154. Keene B. J. Review of data for the surface tension of iron and its binary alloys // International Materials Review. 1988. Vol. 33, no. 1. P. 1-36.

155. Ладьянов В. И. Структурные превращения в металлических расплавах и их проявление при затвердевании и кристаллизации быстроза-каленных сплавов: Диссертация на соискание ученой степени докт. физ.-мат. наук. Ижевск, 2004. С. 310.

156. Joly P. A., Mehrabian R. The rheology of a partially solid alloy // Journal of Materials Science. 1976. Vol. 11. P. 1393-1418.

157. Woods M. E., Krieger I. M. Rheological studies on dispersions of uniform colloidal spheres: I. Aqueous dispersions in steady shear flow // Journal of Colloid and Interface Science. 1970. Vol. 34. P. 91-99.

158. Schiaffino S., Sonin A. A. Motion and arrest of a molten contact line on a cold surface: An experimental study// Physics of Fluids. 1997. Vol. 9, no. 8. P. 2217-2226.

159. Schiaffino S., Sonin A. A. On the theory for the arrest of an advancing molten contact line on a cold solid of the same material // Physics of Fluids. 1997. Vol. 9, no. 8. P. 2227-2233.

160. Schiaffino S., Sonin A. A. Molten droplet deposition and solidification at low Weber numbers // Physics of Fluids. 1997. Vol. 9, no. 8. P. 31723187.

161. Hoffman R. L. A study of the advancing interface I. Interface shape in liquid-gas systems // Journal of Colloid and Interface Science. 1975. Vol.50. P. 228-241.

162. Davis S. H. Moving contact lines and rivulet instabilities. Part 1. the static rivulet//Journal of Fluid Mechanics. 1980. Vol.98. P. 225-242.

163. Schiaffino S., Sonin A. A. Formation and stability of liquid and molten beads on a solid surface // Journal of Fluid Mechanics. 1997. Vol. 343. P. 95-110.

164. Li R., Liu J., Shi Y. et al. Balling behavior of stainless steel and nickel powder during selective laser melting process // Int J Adv Manuf Technol. 2012. Vol. 59. P. 1025-1035.

165. Morgan R., Sutcliffe C. J., O'Neil W. Density analysis of direct laser re-melted 316 stainless steel cubic primitives // Journal of material science. 2004. Vol.39. P. 1195-1205.

166. Mills K. C., Keene B. J., Brooks R. F., Shirali A. Marangoni effects in welding. IOM Communications, London, 1998. P. 259.

167. Lu S., Fuji H., Nogi K. Marangoni convection and weld shape variations in Ar-O2 and Ar-CO2 shielded GTA welding // Materials Science and Engineering A. 2004. Vol. 380. P. 290-297.

168. Делоне Н. Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Курс лекций: Учеб. руководство. М.:Наука, 1989. С. 280.

169. Boublik T., Fried V., Hala E. The vapour pressures of pure substances: selected values of the temperature dependence of the vapour pressures of

some pure substances in the normal and low pressure region. Amsterdam : Elsevier, 1984. Vol. 17. P. 363.

170. Анисимов С. И. Испарение металлов абсорбирующих лазерное излучение //ЖЭТФ. 1968. Т. 54, № 1. С. 339-342.

171. Almen M. V. Laser - beam interactions with materials. Springer Series in Materials Science. New York: Springer Verslag, 1987. Vol.2. P. 1148.

172. Pawlowski L. Thick Laser Coatings: A Review // Journal of Thermal Spray Technology. 1999. Vol. 8, no. 279-295.

173. Meriaudeau F., Truchetet F., Dumont C. High Speed Photography Applied to Laser Cladding Process // Proc. of the SPIE—The International Society for Optical Engineering. 1997. Vol. 2869, no. 9941003.

174. Frenk A., Vandyoussefi M., Wagniere J. D. et al. Analysis of the Laser-Cladding Process for Stellite on Steel // Metall. Mater. Trans. B. 1997. Vol. 28. P. 507-508.

175. Li Y., Ma J. Study on Overlapping in the Laser Cladding Process // Surf. Coat. Technol. 1997. Vol. 90. P. 1-5.

176. Pei Y. T., Ouyang J. H., Lei T. C. Laser Cladding of ZrO2-(Ni Alloy) Composite Coating// Surf. Coat. Technol. 1996. Vol.81. P. 131-135.

177. Abboud J. H., Rawlings R. D., West D. R. Nickel Aluminide and Iron Aluminide Coatings // J. Mater. Sci. 1995. Vol. 30. P. 5931-5938.

178. Dubourg L., St-Georges L. Optimization of Laser Cladding Process Using Taguchi and EM Methods for MMC Coating Production // Journal of Thermal Spray Technology. 2006. Vol. 15, no. 4. P. 790-795.

179. Techel A., Luft A., Muller A., Nowotny S. Production of hard metal-like wear protection coatings by CO2 laser cladding// Optical and Quantum Electronics. 1995. Vol.27. P. 1313-1318.

180. Davim J. P. Laser in Manufacturing. 2012. P. 33-34.

181. Picas J. A., XiongY., PunsetM. etal. Microstructure and wear resistance of WC-Co by three consolidation processing techniques // Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2009. Vol. 27. P. 344-349.

182. Steen W., Watkins K.G., Mazumder J. Laser Material Processing. Springer, 2010. P. 576.

183. Folkes J. A. Developments in Laser Surface Modification and Coating// Surf. Coat. Technol. 1994. Vol. 63. P. 65-71.

184. IgnatievM., Kovalev E., Melekhin I. et al. Investigation of the Hardening of a Titanium Alloy by Laser Nitriding//Wear. 1993. Vol. 166. P. 233236.

185. Carvalho P. A., Vilar R. Laser Alloying of Zinc with Aluminum: Solidification Structures// Surf. Coat. Technol. 1997. Vol. 91. P. 158166.

186. Almeida A., Anjos M., Vilar R. et al. Laser Alloying of Aluminum Alloys with Chromium// Surf. Coat. Technol. 1995. Vol. 70. P. 221-229.

187. Galun R., Weisheit A., Mordike B. L. Surface Alloying of Magnesium Base Alloys with High Power CO2-Laser // Proc. of the SPIE—The International Society for Optical Engineering. 1997. Vol.3092. P. 744747.

188. Kloosterman A. B., Hosson J. T. Ceramic Particle Injection during Laser Treatment of Titanium. Southampton, U.K., 1997. P. 286-294.

189. Садовский В. Д. Превращения при нагреве стали. Структурная наследственность // Металловедение и термическая обработка стали: Справочник. М., 1983. Т. 1. С. 83-109.

190. Макаров А. В. Повышение износостойкости сталей за счет применения различных способов скоростной закалки. Дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1990. С. 275.

191. Садовский В. Д., Счастливцев В. М., Табатчикова Т. И., Яковлева И. Л. Фазовые и структурные превращения при лазерном нагреве

стали. I. Влияние исходной структуры // ФММ. 1982. Т. 63, № 1. С. 88-94.

192. Lima M. S. F., Goldenstein H. Morphological instability of the austenite growth front in a laser remelted iron-carbon-silicon alloy // Journal of Crystal Growth. 2000. Vol. 208. P. 709-716.

193. Thijs L. Microstructure and texture of metal parts produced by Selective Laser Melting. KU Leuven - Faculty of Engineering Science, 2013. P. 254.

194. Thijs L., Sistiaga M. L., Wauthle R. et al. Strong morphological and crystallographic texture and resulting yield strength anisotropy in selective laser melted tantalum// Acta Materialia. 2013. Vol. 61, no. 12. P. 4657 - 4668.

195. Dou-benskaya M., Bertrand Ph., Smurov I. Optical monitoring of Nd:YAG laser cladding//Thin Solid Films. 2003. Vol. 453/454. P. 477485.

196. Gao Y., Xing J., Zhang J. et al. Research on measurement method of selective laser sintering (SLS) transient temperature// Optik. 2008. Vol. 119. P. 618-623.

197. Юкио С. Обработка сигналов: первое знакомство : [пер. с яп.]. Додэка-XXI, 2008. С. 175.

198. Херлах Д., Галенко П., Холланд-МорицД. Метастабильные материалы из переохлажденных расплавов. РХД, 2010. С. 496.

199. Boettinger W. J., Coriell S. R. Solidification microstructures: recent developments, future directions // Acta mater. 2000. Vol. 48. P. 4370.

200. Trivedi R., W. Kurz. Morphological Stability of a Planar Interface under Rapid Solidification Condition//Acta Metall. 1986. Vol.34. P. 16631670.

201. Pan Q. Y., Huang W. D. Primary spacing selection of Cu-Mn alloy under laser rapid solidification condition// J. Cryst. Growth. 1997. Vol. 181. P. 109-116.

202. Галенко П. К. Компьютерные модели дендритной кристаллизации // Кристаллизация и компьютерные модели: Труды V науч. техн. конф. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1992. С. 19-34.

203. Галенко П. К. Модель высокоскоростного затвердевания в проблеме неравновесных фазовых переходов: Диссертация на соискание ученой степени докт. физ.-мат. наук. Ижевск, 2006. С. 229.

204. Galenko P., Sobolev S. Local nonequilibrium effect on undercooling in rapid solidification of alloys// Phys. Rev. E. 1997. Vol. 55, no. 1. P. 343352.

205. Langer J. S., Muller-KrumbhaarH. Theory of dendritic growth. Elements of stability analysis//Acta Metall. 1978. Vol.26. P. 1681-1688.

206. Lipton J., Kurz W., Trivedi R. Rapid Dendrite Growth in Undercooled Alloys//Acta Metall. 1987. Vol.35. P. 957-964.

207. Boettinger W. J., Coriell S. R., Trivedi R. Application of Dendritic Growth Theory to the Interpretation of Rapid Solidification Microstructures // Rapid Solidification Processing: Principles and Technologies IV/ Ed. by R. Mehrabian, P. A. Parrish. Claitor's, Baton Rouge Louisiana, 1988. P. 13.

208. Galenko P. K., Danilov D. A. Local nonequilibrium effect on rapid dendritic growth in a binary alloy melt // Phys. Lett. A. 1997. Vol. 235. P. 271-280.

209. Galenko P. K., Danilov D. A. Model for free dendritic alloy growth under interfacial and bulk phase nonequilibrium condition //J. Cryst. Growth. 1999. Vol. 197. P. 992-1002.

210. Galenko P. K., Danilov D. A. Linear morphological stability analysis of the solid-liquid interface in rapid solidification of a binary system // Physical Review E. 2004. Vol. 69. P. 051608-1-14.

211. Sobolev S. L. Effects of local nonequilibrium solute diffusion on rapid solidification of alloys // Phys. Stat. Sol. (a). 1996. Vol. 156, no. 2. P. 293-303.

212. Galenko P. Extended thermodynamical analysis of a motion of the solidliquid interface in a rapidly solidifying alloy // Physical Review B. 2002. Vol.65. P. 144103-1-11.

213. Galenko P. K., Krivilyov M. D. Modelling of crystal pattern formation in isothermal undercooled alloys // Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering. 2000. Vol. 8, no. 1. P. 81-94.

214. Журавлев В. А. Затвердевание и кристаллизация сплавов с гетеропереходами. РХД, 2006. С. 557.

215. Kruth J. P. Selective laser sintering/melting of iron-based powders. Leuven Belgium.: Katholic University of Leuven, 2006. P. 268.

216. Григорьянц А. Г., Шиганов И. Н. Лазерная сварка металлов. M.: Высшая школа. Т. 5. С. 206.

217. Борисов В. Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка. М.: Металлургия, 1987. С. 224.

218. В. В. Виноградов И. Л. Тяжельникова. О теоретических аспектах формирования макро- и микроструктуры в затвердевающем металлическом слитке// Вестн. Удм. ун-та. Сер. Физика. Химия. 2008. С. 3757.

219. Диаграммы состояния двойных металлических систем / Под ред. Н.П.Лякишева. М.: Машиностроение, 1997. Т. 2. С. 520.

220. Лыков А. В. Явления переноса в капиллярно-пористых телах. М.: Го-стехиздат, 1954. С. 296.

221. Кривилев М. Д., Галенко П. К. Программный комплекс для моделирования кристаллического структурообразования в переохлажденных бинарных сплавах. Ижевск: Удмуртский университет, 1999. С. 58.

222. П.К. Галенко, М.Д. Кривилев. Изотермический рост кристаллов в переохлажденных бинарных сплавах // Математическое моделирование. 2000. Т. 12, № 11. С. 17-37.

223. Галенко П. К., Кривилев М. Д., Ладьянов В. И., Осетров М. В. Применение модели локально неравновесного затвердевания к процессу кристаллического структурообразования при высокоскоростной закалке расплавов спиннингованием // Кристаллография. 2001. Т. 46, №2. С. 354-355.

224. Найдич Ю. В., Перевертайло В. М., Григоренко Н. Ф. Капилярные явления в процессах роста и плавления кристаллов. Киев: Наук. думка, 1983. С. 100.

225. ФлемингсМ. Процессы затвердевания. М.: Мир, 1977. С. 424.

226. G.F. Boiling, W.A. Tiller. Growt from the Melt. III. Dendritic Growth // J. Appl. Phys. 1961. Vol. 32, no. 12. P. 2587-2605.

227. Темкин Д. Е. Влияние сегрегации примеси на рост дендрита в переохлажденном расплаве // Кристаллография. 1987. Т. 32, № 6. С. 1336-1346.

228. Kurz W., Giovanola B., Trivedi R. Theory of microstructural development during rapid solidification//Acta. Metall. 1986. Vol.34. P. 823-830.

229. Suryanarayana C. Mechanical alloying and milling// Progress in Mater. Sci. 2001. Vol.46. P. 1-184.

230. Елсуков Е. П., Ульянов А. Л., Протасов А. В. и др. Деформационно-индуцированные структурные превращения в Si и начальная стадия механического сплавления Si с Fe // Коллоидный журнал. 2013. — 289-294. Т. 75, № 3.

231. Елсуков Е. П., Ульянов А. Л., Протасов А. В., Колодкин Д. А. Твердофазные реакции при механическом сплавлении бинарной смеси состава Fe32Al68// Физика металлов и металловедение. 2012. Т. 113, № 6. С. 635-645.

232. Дорофеев Г. А., Елсуков Е. П., Ульянов А. Л. Деформацион-но-индуцированные структурно-фазовые превращения в нанокомпо-зитах железо-цементит// Изв. РАН. Сер. физич. 2005. Т. 69, № 10. С. 1461-1465.

233. Елсуков Е. П., Фомин В. М., Вытовтов Д. А. и др. Структурно-фазовые превращения при изотермических отжигах механически сплавленного нанокомпозита железо-аморфная фаза Fe-C: формирование цементита // ФММ. 2005. Т. 100, № 3. С. 56-74.

234. Yelsukov E. P., Dorofeev G. A. Mechanical alloying in binary Fe-M (M=C, B, Al, Si, Ge, Sn) systems // J. Mater. Sci. 2004. Vol. 39. P. 5071-5079.

235. Ulyanov E. P. Yelsukov A. L., Dorofeev G. A. Comparative analysis of mechanisma and kinetics of mechanical alloying in Fe-Al and Fe-Si systems//Acta Mater. 2004. Vol. 52. P. 4251-4257.

236. Yelsukov E. P., Dorofeev G. A., Zagainov A. V. et al. Initial stage of mechanical alloying in the Fe-C system // Mat. Sci. Engin. A. 2004. Vol.369. P. 16-22.

237. Бутягин П. Ю., Кузнецов А. Р., Павлычев И. К. Лабораторная микромельница для механохимических исследований // Приборы и техника эксперимента. 1986. no. 2. P. 201-204.

238. Oelsen W., Schumann L., Florin C. Arch. Eisenhuttenwesen. 1961. Vol. 832(10). P. 719-728.

239. Кубашевский О. Фазовые диаграммы систем на основе железа. М.: Металлургия, 1985.

240. Гудремон Э. А. Специальные стали. М.: Металлургия, 1966. Т. 2. С. 540.

241. Mirzayev D. A., Yakovleva I. L., Tereshchenko N. A., Urtsev V. N. Thermodynamic Analysis of the Decomposition of a Supersaturated Solid

Solution of the Fe—Cu System // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics. 2012. Vol. 76, no. 1. P. 23-26.

242. Кипарисов С. С., Либенсон Г. А. Порошковая металлургия. М.:Металлургия, 1980. P. 496.

243. Shen P., Hu J., Guo Z., Guan Q. A Study on Laser Sintering of Fe-Cu Powder Compacts // Metallurgical and materials transactions a. 1999. Vol. 30A. P. 2229-2235.

244. Liu J. H., Shi Y. S., Chen K. H., Huang S. H. Research on manufacturing Cu matrix Fe-Cu-Ni-C alloy composite parts by indirect selective laser sintering // Int J Adv Manuf Technol. 2007. Vol.33. P. 693-697.

245. Baricco M., Bosco E., Acconciaioco G. et al. Rapid solidification of Cu-Fe-Ni alloys // Materials Science and Engineering A. 2004. Vol. 375377. P. 1019-1023.

246. Сильман Г. И. К вопросу о ретроградном солидусе и расслоении расплава в системах Fe-Cu и Fe-Cu-C // Металловедение и термическая обработка металлов. 2009. № 1. С. 21-26.

247. Huang J. Y., He A. Q., Wu Y. K. et al. Structure evolution in the Cu-Fe system during mechsnical alloying// Journal of material science. 1996. Vol.31. P. 4265-4169.

248. Jiang J. Z., Gente C., Borman R. Mechanical alloying in thr Fe-Cu system// Materail Science and Engineering A. 1998. Vol. 242. P. 268277.

249. Zwell L., Carnahan D. E., Speich G. R. Lattice Parameter of Ferritic and Martensitic Fe-Ni Alloys // Metallurgical transactions. 1970. Vol. 1. P. 1007-1009.

250. Davidoffa E., Galenko P. K., Herlach D. M. et al. Spinodally decomposed patterns in rapidly quenched Co-Cu melts // Acta Materialia. 2013. Vol.61. P. 1078-1092.

251. Yamauchi I., Ueno N., Shimaoka M., Ohnaka I. Undercooling in Co—Cu alloys and its effect on solidification structure // Journal of materials science. 1998. Vol. 33. P. 371-378.

252. Nakagawa Y. Liquid immiscibility in copper-iron and copper-cobalt systems in the supercooled state // Acta Metallurgica. 1958. Vol. 6, no. 11. P. 704-711.

253. Aarts D. G., Wiel J.H., Lekkerkerker H.N. Interfacial dynamics and the static profile near a single wall in a model colloid—polymer mixture // J. Phys.: Cond. Matt. 2003. Vol. 15. P. S245—S250.

254. Beysens D. Critical Phenomena, In: Material Sciences in Space. A Contribution to the Scientific Basis of Space Processing. Springer, Berlin, 1986. P. 191.

255. Bastea S., Lebovitz J. L. Domain growth in computer simulations of segregating two-dimensional binary fluids// Phys. Rev. E. 1995. Vol. 52. P. 3821—3826.

256. Cahn J. W., Hillard J. E. Free energy of a nonuniform system. I. Interfacial free energy// J. Chem. Phys. 1958. Vol. 28. P. 258.

257. Jou D., Casas-Vazquez J., Criado-Sancho M. Thermodynamics of Fluids Under Flow. Springer, Berlin, 2001. P. 231.

258. Андрияхин В. М. Процессы лазерной сварки и термообработки. М: Наука, 1988. С. 171.

259. Хансен М., Андерко К. Структура бинарных сплавов. М.:Металлургиздат, 1962. С. 148.

260. Swartzendruber L. J., Itkin V. P., Alcock C. B. Phase Equilibrium. 1991. P. 312.

261. Rossiter P. L., Jago R. A. Phase transformations in solids// Mat Res Soc SympProc. 1984. Vol.21. P. 407—411.

262. Xing Z., Gohil D., Dinsdale A., Chart T. DMA(A) // London: National Physical Laboratory. 1985. P. 103.

263. Chuang Y., Chang Y., Schmid R., Lin J. Magnetic Contributions to the Thermodynamic Functions of Alloys and the Phase Equilibria of the Fe-Ni System below 1200 K// Metall Trans. 1986. Vol. A17, no. 1361 — 1372.

264. Yang C., Williams D., Goldstein J. A Revision of the Fe-Ni Phase Diagram at Low Temperatures // J Phase Equilib. 1996. Vol. 17. P. 522— 531.

265. Kakeshita T., Saburi T., Shimizu K. Kinetics of Martensitic Transformations in Some Ferrous and Non-Ferrous Alloys // Philos Mag. 2000. Vol. B80, no. 171-181.

266. Cacciamani G., Keyzer J. D., Ferro R. et al. Critical evaluation of the Fe-Ni, Fe-Ti and Fe-Ni-Ti alloy systems // Intermetallics. 2006. Vol. 14. P. 1312-1325.

267. Han B., Xu Z. Martensite microstructure transformed from ultra-finegrained Fe-32%Ni alloy austenite// Materials Science and Engineering A. 2008. Vol. 487. P. 64-67.

268. Kubaschevski O., Geider K., Hock K. Thermomechanical Properties of Fe-Ni alloys//Metallkd. 1977. Vol.68. P. 337-341.

269. Tanji Y., Asano H., Morija H. High-temperature specific heats of Fe-Ni (fcc)alloys//J.Phys.Soc.Japan. 1972. Vol.6. P. 1100-1104.

270. Chambered A., Laugier J., Penisson J. Electron irradiation effects on iron - nickel invar alloys // J. Magnetism Magnet. Mater. 1979. Vol. 10. P. 139.

271. Matsui M., Adachi K. Low-temperature structure of Fe-Ni alloys // J. Magnetism Magnet. Mater. 1979. Vol. 10. P. 152.

272. Vandyoussefi M., Kerr H. W, Kurz W. Directional solidification and 5/y solid state transformation in Fe-3%Ni alloy // Acta materialia,. 1997. Vol.45, no. 10. P. 4903-4105.

273. Galenko P. K., Abramova E. V., Jou D. et al. Solute trapping in rapid solidification of a binary dilute system: A phase-field study// Phys. Rev. E. 2011. Vol.84. P. 041143-1-17.

274. Galenko P. Solute trapping and diffusionless solidification in a binary system//Phys. Rev. E. 2007. Vol. 76. P. 031606-1-9.

275. Yang Y., Humadi H., Buta D. et al. Atomistic simulations of nonequilibrium crystal-growth kinetics from alloy melts // Phys. Rev. Lett. 2011. Vol. 107. P. 025505-1-4.

276. Тарасевич М. Р. Итоги науки и техники. Электрохимия. М., ВИНИТИ,

1983. Vol. 19. P. 171.

277. Тарасевич М. Р. Электрохимия углеродных материалов. М., Наука,

1984. P.253.

278. Geim A. K., Novoselov K. S. The Rise of Graphene // Nature materials. 2007. Vol.6. P. 183.

279. Тюрнина А. В., Серов Д. В., Образцов А. Н. Топология графитных пленок нанометровой толщины // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2009. Т. 45, № 5. С. 505.

280. Минаков П. В., Поройков А. Ю., Рахимов А. Т. Нанокристалличе-ский графит - перспективный автоэмиссионный материал // Интеграл. 2012. Т. 65, № 3. С. 14-16.

281. Рахимов А. Т. Автоэмиссионные катоды (холодные эмиттеры) на на-нокристаллических углеродных и наноалмазных пленках (физика, технология, применение)// Успехи физических наук. 2000. Т. 170, № 9. С. 996-999.

282. Золотухин А. А., Образцов А. Н., Устинов А. О. Образование нано-углеродных пленочных материалов в газоразрядной плазме // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2003. Т. 124, № 6. С. 1291.

283. Ustinovshikov Yu. I. On the Iron-Carbon Phase Diagram // Russian Metallurgy (Metally). 2009. no. 5. P. 437-440.

284. Elsukov E. P., Dorofeev G. A., Ul'yanov A. L., Vytovtov D. A. On the Problem of the Cementite Structure // The Physics of Metals and Metallography. 2006. Vol. 102, no. 1. P. 76-82.

285. Макаров А. В., Коршунов Л. Г., Малыгина И. Ю., Осинцева А. Л. Влияние лазерной закалки и последующей термической обработки на структуру и износостойкость цементированной стали 20ХН3А // Физика металлов и металловедение. 2007. Т. 103, № 5. С. 536-548.

286. Kyryliv V. I. Surface saturation of steels with carbon during mechanical-pulse treatment//Materials Science. 1999. Vol. 35, no. 6. P. 853-858.

287. Robertson J. Diamond-like amorphous carbon // Materials Science and Engineering: R: Reports. 2002. Vol. 37, no. 4-6. P. 129 - 281.

288. Donnet C., Erdemir A. Tribology of Diamond-Like Carbon Films: Fundamentals and Applications. Springer, 2008. P. 672.

289. Fallon P. J., Veerasamy V. S., Davis C. A. et al. Properties of filtered-ion-beam-deposited diamondlike carbon as a function of ion energy// Phys. Rev. B. 1993. — Aug. Vol. 48. P. 4777-4782.

290. Polo M. C., Andujar J. L., Robertson J., Milne W. I. Influence of Nitrogen Flow Rate on the Microstructure // Diam. Relat. Mater. 2000. Vol. 9. P. 663.

291. Reise G., Weismantel S., Rost D. Preparation of super-hard coatings by pulsed laser deposition // Applied Physics A. 2004. Vol. 79. P. 12751278.

292. Садовский В. Д., Счастливцев В. М., Табатчикова Т. И. Образование аустенита при сверхбыстром лазерном нагреве сталей со структурой пакетного мартенсита // Физика металлов и металловедение. 1987. Т. 63, №3. С. 555-561.

293. He K., Brydson A. Brown R., Edmonds D. V. Analytical electron microscope study of the dissolution of the Fe3C iron carbide phase (cementite) during a graphitisation anneal of carbon steel //J Mater Sci. 2006. Vol.41. P. 5235-5241.

294. Яковлева И. Л., Карькина Л. Е., Кабанова И. Г. и др. Электронно микроскопическое исследование микродвойников аустенита и их влияние на кристаллографические особенности перлитного превраще-ния//Известия РАН. Серия физическая. 2010. Т. 74, № 11. С. 15991605.

295. Гольдфарб В.И., Трубачев Е.С. Создание высокоэффективных редукторов приводов трубопроводной арматуры // Материалы 1-й Международной конференции Трубопроводная арматура XXI века. Курган. 2008. С. 68-76.

296. ТПА Что делать и чего не делать при выборе и проектировании редукторов. В.И. Гольдфарб and Е.С. Трубачев // Арматуростроение межотраслевой журнал. 2010. Т. 64, № 1. С. 52-57.

297. Гольдфарб В. И., Главатских Д. В., Трубачев Е. С. Спироидные редукторы трубопроводной арматуры. М.: Вече, 2011. С. 220.

298. Toth L. E. Transition Metal carbides and Nitrides. Academic Press: New York and London, 1971. P. 240.

299. at al. A. C. Savarimuthu. Sliding Wear Behavior of Tungsten Carbide Thermal Spray Coatings for Replacement of Chromium Electroplate in Aircraft Applications // Journal of Thermal Spray Technology. 2001. Vol. 10, no. 3. P. 502-510.

300. Клебанов Ю.Д. Григорьев С.Н. Физические основы применения концентрированных потоков энергии в технологиях обработки материалов. Уч. для вузов. 2-е изд., Москва: МГТУ, 2005.

301. Лахоткин Ю. В., Гончаров В. Л., Душик В. В., Ануфриев Н. Г. Износо-и коррозионностойкие покрытия для экстремальных условий работы в

не тегафовой индустрии // Коррозия: материалы, защита. 2011. № 2. С. 28—33.

302. Душик В. В., Лахоткин Ю. В., Ану риефН. Г. и др. Коррозионное поведение твердых покрытий на основе карбидов воль рамфв кислых растворах//Коррозия: материалы, защита. 2012. № 1. С. 31—35.

303. Лахоткин Ю. В., Душик В. В., Кузьмин В. П., Рожанский Н. В. На-ноструктурированные твердые покрытия — ключ к безопасности эксплуатации оборудования в экстремальных условиях // Коррозия: материалы, защита. 2014. № 3. С. 21—26.

304. Lakhotkin Yu. V., Kuzmin V. P., Goncharov V. L. Hard corrosion-resistant coatings for constructional applications // Protect of Metals and Phys. Chem. оf Surfaces. 2009. Vol. 45, no. 7. P. 833—837.

305. Wang X. C., Laoui T., Bonse J. et al. Direct Selective Laser Sintering of Hard Metal Powders: Experimental Study and Simulation // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2002. Vol. 19. P. 351—357.

306. Maeda K., Childs T. H. Laser sintering (SLS) of hard metal powders for abrasion resistant coatings // Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 149. P. 609—615.

307. Dubourg L., St-Georges L. Optimization of Laser Cladding Process Using Taguchi and EM Methods for MMC Coating Production // Journal of Thermal Spray Technology. 2006. Vol. 15, no. 4. P. 790—795.

308. Techel A., Luft A., Muller A., Nowotny S. Production of hard metal-like wear protection coatings by CO2 laser cladding// Optical and Quantum Electronics. 1995. Vol.27. P. 1313—1318.

309. Picas J.A., Xiong Y., Punset M. et al. Microstructure and wear resistance of WC—Co by three consolidation processing techniques // Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2009. Vol. 27. P. 344—349.

310. Скорчелетти В. В. Теоретические основы коррозии металлов. М.: Химия, 1972. С. 263.

311. Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Теория коррозии и коррозионно-стойкие конструкционные сплавы. М.: Металлургия, 1993. С. 416.

312. Сухотин А. М. Физическая химия пассивирующих пленок на железе. Л.: Химия, 1989. С. 320.

313. Stansbury E. E., Buchanan E. E. Fundamentals of electrochemical corrosion. ASM International, New York, 2000. P. 640.

314. Пласков А. В., Княжева В. М. О роли хрома процессах пассивации сплавов на основе железа // Защита металлов. 1991. Vol. 30, no. 6. P. 565-569.

315. Huntz A. M., Puig T., Confignal L. et al. Laser melting of an NiCr alloy precoated with carbon: high-temperature oxidation and wear resistance//Materials Science and Engineering: A. 1989. Vol. 120-121, Part 2, no. 0. P. 555 - 561. Proceedings of the 2nd International Symposium on High Temperature Corrosion of Advanced Materials and Coatings.

316. Beauvais-Reveillon S. Comparison of classical oxidation and laser oxidation of a chromium PVD coating on a pure-iron substrate // Oxidation of Metals. 1995. Vol.43. P. 279-300.

317. Tuominen J. Corrosion Behavior of HVOF-Sprayed and Nd-YAG Laser-Remelted High-Chromium, Nickel-Chromium Coatings // Journal of Thermal Spray Technology. 2002. Vol. 11, no. 2. P. 233-243.

318. Robbert P. S., Geisler H., Ventrice C. A. et al. Novel Electronic and Magnetic Properties of Ultra-Thin Chromium Oxide Films Grown on Pt(111)//J. Vac. Sci. Technol. 1998. Vol.A16. P. 990-995.

319. Maruyama T., Akagi H. Chromium Oxide Thin Films Prepared by Chemical Vapor Deposition from Chromium Acetylacetonate and Chromium Hexacarbonyl // J. Electrochem. Soc. 1996. Vol. 143. P. 1955-1958.

320. Popovici N., Parames M. L., Silva R. C. Da et al. KrF pulsed laser deposition of chromium oxide thin films from Cr8O2i targets // Appl. Phys.A. 2004. Vol.79. P. 1409-1411.

321. Колотыркин В. И., Янов Л. А., Княжева В. М. Коррозия и защита от коррозии. Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1986. Т. 12. С. 185.

322. Садовский В. Д. Происхождение структурной наследственности в стали//ФММ. 1984. Т. 57, №2. С. 215-223.

323. Счастливцев В. М. Рентгеноструктурное и электронно-микроскопическое исследование структурной наследственности в стали. Дис.... докт. техн. наук. Свердловск, 1976. С. 339.

324. Табатчикова Т. И. Перекристаллизация и возможность реализации бездиффузионного а ^ y-превращения при сверхбыстром лазерном нагреве стали//ФММ. 2008. Т. 105. С. 294-318.

325. Сафонов И. А., Андреев Ю. Я., Дуб А. В. Результаты термодинамического расчета состава пассивных пленок на сплавах системы Ni-Cr в сравнение с Fe-Cr сплавами // Физикохимия поверхности изащита материалов. 2012. Т. 48, № 6. С. 589-599.

326. Семенова И. В., Флорианович Г. М., Хорошилов А. В. Коррозия и защита от коррозии. М.: Физматлит, 2002. С. 336.

327. Пласкеев А. В., Княжева В. М. О роли хрома в процессе пассивации сплавов на основе железа // Защита металлов. 1994. Т. 30, № 6. С. 560.

328. Хохлов В. В., Ракоч А. Г., Дементьева Е. С., Лызлов О. А. Теоретический анализ "аномальных" явлений, протекающих при высокотемпературном окислении сплавов Fe-Ст, Fe-Ni, Fe-Ni^r// Защита металлов. 2004. Т. 40, № 1. С. 68.

329. Томашов Н. Д. Теория коррозии и защиты металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 591.

330. Шрайер Л. Л. Коррозия. Справочное издание. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1981. С. 632.

331. Тодт Ф. Коррозия и защита от коррозии. Л.: «Химия», 1966. С. 848.

332. Подобаев А. Н., Джанбахчиева Л. Э., Колотыркин Я. М. Закономерности анодного растворения №-Ре - сплавов // Электрохимия. 1966. Т. 32, № 5. С. 549-553.

333. Камышев А. К. Влияние микроструктуры и состава железоникеле-вых сплавов на их кинетику анодного растворения в серной кислоте // Ученые записки Омского государственного педагогического института. 1968. Т. 35. С. 46-56.

334. Федорова Н. С. О связи между перенапряжениям водорода на сплавах и межатомными расстояниями в них//Журн. Физ. Химия. 1958. Т. 32. С. 506-511.

335. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия. ЛОГОС, М.: Высшая школа, 1984. Р. 519.

336. Плесков Ю. В. Синтетический алмаз в электрохимии // Успехи химии. 1999. Т. 68, №5. С. 416-429.

337. Л.Г. Пьянова, Лузяниина Л. С., Дроздов В. А. Изучение влияния воздействия ряда окислителей на изменение состава поверхностных функциональных групп, пористой структуры и адсорбционных свойств композиционного углерод-углеродного сорбента // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2010. Т. 46, № 3. С. 272-275.

338. Тарковская И. А., Ставицкая С. С. Свойства и применение окисленных углей // Российский химический журнал. 1995. Т. 39, № 6. С. 44-51.

339. Гарманов М. Е., Кузнецов Ю. И. О нестационарной кинетике активного анодного растворения и активно-пассивного перехода железа в нейтральных боратных растворах при потенциодинамических условиях// Электрохимия. 1994. Т. 30, № 5. С. 625.

340. Бардина Н. Г., Кришталик Л. И. Кинетика выделения кислорода на графите при низких анодных потенциалах// Электрохимия. 1966. Т. 2, №2. С. 216.

341. Вьет Н. Д., Кокоулина Д. В., Кришталик Л. И. Исследование электрохимического оксиления графитового анода// Электрохимия. 1972. Т. 8, № 3. С. 384-387.

342. Кришталик Л. И., Чайковская В. М., Ротенберг З. А. Исследование кинетики анодного окисления графита // Электрохимия. 1966. Т. 2, №3. С. 351-353.

343. Коханов Г. Н., Милова Н. Г. Влияние рН на процесс анодного окисления графита// Электрохимия. 1969. — 93-97. Т. 5, № 1.

344. Коханов Г.Н. Милова Н.Г. Влияние рН на кинетику выделения кислорода на графитовом электроде // Электрохимия. 1970. Т. 6, № 1. С. 73-77.

345. Кузнецов Ю. И., Алексеев В. Н., Валуев И. А. О пассивирующих слоях на сплаве Ре-Сг, образующихся в нейтральных средах // Защита металлов. 1994. Т. 30, № 4. С. 352.

346. Акимов А. Г., Розенфельд И. Л. Коррозия и защита от коррозии. Итоги науки и техники. ВНИТИ АН СССР, 1978. Т. 7. С. 62.

347. Иванова С. В., Глаговский Э. М., Орлов В. К. и др. Повышение эксплуатационных свойств циркониевых компонентов активных зон легководных реакторов нового поколения с использованием нанотехно-логий // Ядерная физика и инжиниринг. 2011. Т. 2, № 3. С. 224-234.

348. Тарасевич М. Р., Жутаева Г. В. Электролиз тугоплавкими соединениями. Итоги науки и техники. Сер: Электрохимия. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1985. Т. 22. С. 97-140.

349. Цирлина Г. А., Петрий О. А. Электрохимия карбидов. Итоги науки и техники. Сер. Электрохимия. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1987. Т. 24. С. 154-206.

350. Байбатыров Е. Н., Паланкер О. А., Сокольский Д. В. Электрохимическое выделение водорода на карбиде вольфрама // Электрохимия. 1974. Т. 10, № 1. С. 162-164.

351. БойковаГ. В.,ЖутаеваГ. В., ТарасевичМ. Р. и др. Реакция электрохимического выделения водорода на дисперсном карбиде вольфрама // Электрохимия. 1980. Т. 16, № 6. С. 847-849.

352. Цирлина Г. А., Петрий О. А., Кожевников В. Б. Влияние углеродного дефицита на электрокаталитическую активность карбида вольфрама// Электрохимия. 1984. Т. 20, № 3. С. 420-424.

353. Цирлина Г. А., Петрий О. А. О механизме реакции выделения водорода на гладком стехиометрическом карбиде вольфрама // Электрохимия. 1985. Т. 21, № 5. С. 706-712.

354. Колотыркин Я. М., Княжева В. М. Свойства карбидных фаз и корро-зонная стойкость нержавеющих сталей. Итоги науки и техники. Коррозия и защита о коррозии. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1974. С. 5-83.

355. Стрелецкий А. Н., Колбанев И. Н., Борунова А. Б. и др. Механохими-ческая активация алюминия. 1. Совместное измельчение алюминия и графита // Коллоидный журнал. 2004. Т. 66, № 6. С. 811.

356. Стрелецкий А. Н., Пившина А. Н., Колбанев И. В. и др. Механохими-ческая активация алюминия. 2. Размер, форма и структура частиц // Коллоидный журнал. 2004. Т. 66, № 6. С. 819.

357. Стрелецкий А. Н., Пившина А. Н., Колбанев И. В., Бутягин П. Ю. Механохимическая активация алюминия. 3. Кинетика взаимодействия алюминия с водой // Коллоидный журнал. 2005. Т. 67, № 5. С. 694.

358. Стрелецкий А. Н., Повстугар И. В., Ломаева С. Ф. и др. Механохими-ческая активация алюминия. 4. Кинетика маханохимического синтеза карбида алюминия // Коллоидный журнал. 2006. Т. 68, № 4. С. 1.

359. Стрелецкий А. Н., Мудрецова С. Н., Повстугар И. В., Бутягин П. Ю. Механохимическая активация алюминия. 5. Образование карбида

алюминия при прогреве активированных смесей // Коллоидный журнал. 2006. Т. 68, №4. С. 1.

360. Holze R. Experimental electrochemistry: A laboratory textbook. Weinheim: Wiley-WCH, 2008. Vol. XVIII. P. 242.

361. Pandolfo A. G., Hollenkamp A. F. Carbon properties and their role in supercapacitors// Journal of Power Sources. 2006. Т. 157. С. 11.

Приложение 1. Акты внедрения

Утверждаю

Утверждаю

Проректор по науке и инновациям ФГОУ ВПО "Удмуртский государственный университет",

Заместитель директора ООО «Механик» д.т.11., профессор

г. Ижевск

Т1

_2015г.

Меньшиков И.В.

м

декабря 2015 г.

^^Жаубачев Е.С.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

способа нанесения антифрикционного покрытия подшипников скольжения

Мы, нижеподписавшиеся главный конструктор Кузнецов Андрей Сергеевич ООО «Механик», с одной стороны и заведующий лабораторией физики и химии материалов ГОУВПО «Удмуртский государственный университет» Харанжевский Е.В., с другой стороны, составили настоящий акт в том, что с февраля 2015 года по декабрь 2015 года в ООО «Механик» проводились исследования работоспособности подшипников скольжения, полученных высокоскоростным лазерным диспергированием графита в стальной матрице (метод ВЛС).

По результатам исследований была разработана и внедрена технология изготовления подшипников скольжения редукторов ТПА.

В качестве объекта испытаний были выбраны спироидные редукторы, выпускаемые ООО «Механик». Указанные редукторы работают в условиях близких к экстремальным: широкий диапазон рабочих температур от -60°С до +50°С; высокие нагрузочные и, в особенности, перегрузочные моменты, превышающие номинальные в 3-5 раз; низкие скорости вращения, при которых низкими оказываются значения общего КПД редукторов в силу известных закономерностей трения при указанных условиях; высокие показателями

редукторов ТПА.

износа в парах трения при необходимости обеспечения высокой прочности всех элементов редукторов. Редукторы должны обеспечивать заданный, достаточно высокий ресурс работы при эксплуатации в таких ключевых отраслях промышленности как энергетическая, нефтегазовая, химическая и других.

Объектом производственных испытаний являлся четвертьоборотный редуктор ТПА модели РЗА-С-2000. Четвертьоборотные редукторы устанавливаются на шаровые краны и дисковые затворы, для них характерна небольшая продолжительность работы за один цикл, обычно не больше 200 с, угол поворота рабочего органа арматуры, жестко связанного со спироидным колесом, 90°±10°.

Для выполнения исследований были выбраны следующие сочетания материалов опор скольжения:

1. Коммерческие композиционные металлофторопластовые опоры (производство Германия), которые изготавливаются из полосы, состоящей из стальной основы (низкоуглеродистая сталь), слоя спеченной порошковой бронзы 0,2-0,35 мм, инфильтрованной и покрытой слоем политетрафторэтилена с дисульфидом молибдена (0,010,04 мм). Основным весомым недостатком является их высокая стоимость. Указанные опоры способны выдерживать большие нагрузки, работать без смазки в широком диапазоне температур, обеспечивая небольшие значения коэффициента трения. Главным недостатком металлофторопластовых опор является их высокая стоимость.

2. Опоры скольжения с углеродсодержащим покрытием, полученным методом ВЛС. Данные опоры представляют особый интерес, поскольку они имеют наибольшие потенциальные возможности в отношении снижения коэффициента трения и увеличения износостойкости, обладая при этом высокой прочностью и низкой стоимостью.

3. Опоры скольжения из чугуна. Работают при высоких нагрузках, должны прикатываться сначала на холостом ходу с постепенным увеличением нагрузки до расчетной величины, требуют качественного монтажа. При эксплуатации необходимо применение качественной смазки, от которой

во многом значение коэффициента трения в паре скольжения. Характеризуются низкой себестоимостью, допустимо использование в качестве опоры чугунной корпусной детали (основания) редуктора.

4. Стальные опоры скольжения. Работают при высоких нагрузках, низких скоростях вращения, обладают высокой контактной прочностью, низкой стоимостью, но заметно уступают металлофторопластовым и чугунным опорам по антифрикционным свойствам.

Испытания редукторов с применением опор скольжения, изготовленных из различных материалов, проводились на стенде, выполненном по разомкнутой схеме потока мощности. Результаты испытаний представлены на графике (рис. 1; цифрами обозначены упомянутые выше варианты исполнения

применении металлофторопластовых опор скольжения колеса и опор с углеродсодержащим покрытием, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВЛС. Значения КПД испытываемого редуктора с опорами, полученными ВЛС, отличаются от коммерческих металфторопластовых опор весьма незначительно. Это дает основание считать целесообразным применение опор скольжения колеса с углеродсодержашим покрытием при указанных выше условиях эксплуатации редукторов. С экономической точки зрения, опоры скольжения с лазерно-индуцированными поверхностными наноструктурами оказываются предпочтительными и значительно дешевле, чем металлофторопластовые опоры.