Предложен метод расчета эффективной теплопроводности пористых слоев, сформированных плазменным напылением, на основании данных, получаемых с цифровых фотографий срезов слоев. Рассматривается конкретная двухмерная стационарная задача теплопроводности на реальном фрагменте среза, где порам приписывается теплопроводность воздуха, а остальной части – теплопроводность напыленного вещества в твердом состоянии. Эффективная теплопроводность определяется из сравнения результатов численного решения такой задачи с аналитическим решением аналогичной задачи при постоянной теплопроводности, сводящейся к одномерной. Для численного решения двухмерной стационарной задачи используется обобщение известного численного метода решения уравнения Лапласа, называемого процессом Либмана. Такой подход проверен на проведенных ранее расчетах методом конечных элементов на модели ячейки с включениями в форме кругов, что показало хорошее совпадение результатов. Также произведено сравнение результатов расчета на двухмерной модели кругов с трехмерной моделью шаров. При этом обнаружено, что отличие результатов незначительно, что позволяет считать расчеты на реальных двухмерных срезах допустимыми для определения эффективной теплопроводности. Проведены расчеты на фрагментах фотографий срезов 25 образцов, созданных при разных технологических режимах. Результаты расчетов сравнивались с результатами на модели кругов при таких же теплопроводностях вещества и пор, как и в реальных образцах. Обнаружено, что зависимость эффективной теплопроводности от пористости, определяемой отношением суммарной площади пор к общей площади фрагмента, для реальных образцов лежит значительно ниже, чем для модели кругов, а кроме того, обладает меньшей регулярностью. На основании этого сделан вывод о существенном влиянии на зависимость теплопроводности от пористости статистики конкретных форм пор, возможность параметризации которой подлежит дальнейшим исследованиям.

Ключевые слова: пористые слои, плазменное напыление, пористость, уравнение теплопроводности, эффективная теплопроводность, эффективная объемная теплоемкость, разностная схема, процесс Либмана, модель, цифровые фотографии

Раухваргер Алексей Борисович (Ярославль, Российская Федерация) – кандидат физико-математи­ческих наук, доцент кафедры «Информационные системы и технологии» Ярославского государственного технического университета (Российская Федерация, 150023, Ярославль, Московский пр., 88, e-mail: ABRRS@yandex.ru).

Соловьев Михаил Евгеньевич (Ярославль, Российская Федерация) – доктор физико-математи­ческих наук, профессор кафедры «Информационные системы и технологии» Ярославского государственного технического университета (Российская Федерация, 150023, Ярославль, Московский пр., 88, e-mail: soloviev56@gmail.com).

Балдаев Сергей Львович (Щербинка, Российская Федерация) – заместитель генерального директора по технологиям ООО «Технологические системы защитных покрытий» (Российская Федерация, 108851, г. Щербинка, ул. Южная, 9А, e-mail: s.baldaev@tspc.ru).

Балдаев Лев Христофорович (Щербинка, Российская Федерация) – генеральный директор ООО «Технологические системы защитных покрытий» (Российская Федерация, 108851, г. Щербинка, ул. Южная, 9А,
e-mail: l.baldaev@tspc.ru).

1. Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. – М.: Металлургия, 1992. – 432 с.

2. Davis J.R. Handbook of thermal spray technology. – ASM International, 2004. – 338 p.

3. Газотермическое напыление / под общей ред. Л.Х. Балдаева. – М.: Маркет ДС, 2007. – 344 с.

4. Jhavar S., Jain N.K., Paul C.P. Development of micro-plasma transferred arc (µ-PTA) wire deposition process for additive layer manufacturing applications // Journal of Materials Processing Technology. – 2014. – Vol. 214. – P. 1102–1110. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2013.12.016

5. Гецов Л.Б. Детали газовых турбин. – Л.: Машиностроение, 1982. – 296 с.

6. Коломыцев П.Т. Высокотемпературные защитные покрытия для никелевых сплавов. – М.: Металлургия, 1991. – 239 с.

7. Теплозащитные покрытия лопаток турбин авиационных газотурбинных двигателей / В.П. Панков, А.Л. Бабаян, М.В. Куликов [и др.] // Ползуновский
вестник. – 2021. – № 1. – С. 161‒172. DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2021.01.023

8. Теплофизические измерения и приборы / Е.С. Пла­тунов, С.Е. Буравой, В.В. Куренин, Г.С. Петров. – Л.: Машиностроение, 1986. – 256 с.

9. Коротких А.Г. Теплопроводность материалов: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 97 с.

10. Гусейнов Г.Г. Устройство для определения коэффициента теплопроводности методом пластины // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2010. – № 17. – C. 29–38.

11. Measurement of thin film isotropic and anisotropic thermal conductivity using 3ω and thermoreflectance imaging / K. Maize, Y. Ezzahri, X. Wang, S. Singer, A. Majum­dar, A. Shakouri // 2008 Twenty-fourth Annual IEEE Semiconductor Thermal Measurement and Management Symposium. – 2008. – P. 185–190. DOI: 10.1109/STHERM.2008.4509388

12. Измерение коэффициента теплопроводности методом стационарного теплового потока / М.В. Дорохин, А.В. Здоровейщев, Ю.М. Кузнецов. – Н. Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2019. – 45 с.

13. Подледнева Н.А., Краснов В.А., Магомадов Р.С. Определение коэффициентов теплопроводности и температуропроводности за один опыт методом линейного источника теплоты постоянной мощности // Вестник АГТУ. – 2013. – № 2. – С. 50–55.

14. Boué C., Holé S. Infrared thermography protocol for simple measurements of thermal diffusivity and conductivity // Infrared Physics & Technology. – 2012. – Vol. 55. – P. 376–379. DOI: 10.1016/j.infrared.2012.02.002

15. Evaluation of the fused silica thermal conductivity by comparing infrared thermometry measurements with two-dimensional simulations / P. Combis, P. Cormont, L. Gallais, D. Hebert, L. Robin, J.-L. Rullier // Applied Physics Letters. – 2012. – Vol. 101. – P. 211908–211912. DOI: 10.1063/1.4764904

16. Thermal conductivity measurements of high and low thermal conductivity films using a scanning hot probe method in the 3ω mode and novel calibration strategies / A.A. Wilson, M.M. Rojo, B. Abad, J.A. Perez, J. Maiz, J. Schomacker, Marisol. S. Martín-González, D. Borca-Tasciuc, T. Borca-Tasciuc // Nanoscale. – 2015. – № 37. – P. 15404–15412. DOI: 10.1039/C5NR03274A

17. A universal method for thermal conductivity measurements on micro-/nano-films with and without substrates using micro-raman spectroscopy / N.M. Wight, E. Acosta, R.K. Vijayaraghavan, P.J. McNally, V. Smirnov, N.S. Bennett // Thermal Science and Engineering Progress. – 2017. – Vol. 3. – P. 95–101. DOI: 10.1016/j.tsep.2017.06.009

18. Численное моделирование теплофизических свойств порошковых покрытий металлов / М.Е. Соловьев, А.Б. Раухваргер, С.Л. Балдаев, Л.Х. Балдаев, В.И. Мищенко // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. – 2023. – Т. 25, № 1. – С. 5–15. DOI: 10.15593/2224-9877/2023.1.01

19. Димитриенко Ю.И., Соколов А.П. Метод конечных элементов для решения локальных задач механики композиционных материалов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 66 c.

20. Влияние условий плазменного напыления порошка оксида алюминия на пористость и электрическое сопротивление покрытия / М.Е. Соловьев, А.Б. Раухваргер, С.Л. Балдаев, Л.Х. Балдаев, В.И. Мищенко // Наукоёмкие технологии в машиностроении. – 2023. – № 5 (143). – С. 22‒32. DOI: 10.30987/2223-4608-2023-8-14

21. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова И.З. Численные методы анализа. – М: Наука, 1967. – 368 с.

22. Канторович Л.В., Крылов В.И. Приближенные методы высшего анализа. – Л: Физматгиз, 1962. – 708 с.

23. Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. – М.: Наука, 1971. – 552 с.

24. Самарский А.А. Теория разностных схем. – М.: Наука, 1977. – 388 с.

25. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 152 с.

Детали механизмов подвергаются различным видам обработки в процессе их производства. Это приводит к созданию поверхностей с различными уровнями шероховатости. Как бы то ни было, уровень шероховатости влияет на долговечность и деформационные свойства контактного узла конструкции. Смазочные материалы и тонкие слои скольжения используются для уменьшения шероховатостей и продления срока службы. Изучение поведения полимерных материалов в различных условиях контактного взаимодействия, их долговечности в конструкции и того, как толщина защитного слоя скольжения влияет на напряженно-деформированное состояние при воздействии множества экстремальных внешних факторов, является важным. Интересен вопрос о влиянии характера обработки стальных поверхностей на контакт с полимерным защитным слоем. При этом возможен вариант моделирования характера сопряжения посредством настроек контактных конечных элементов без геометрического моделирования. В рамках работы рассмотрено деформирование защитного слоя из модифицированного γ-излучением фторопласта, нанесенного на стальную плиту. Моделирование включает два типа обработки стальной поверхности: «рваная резьба» и полированная поверхность. Так как часто исследователи рассматривают идеальный контакт, то для оценки работы узла с защитным слоем выполнено моделирование контакта в идеальных условиях. Установлено, что моделирование характера сопряжения посредством настроек контакта удовлетворяет физике процесса и может являться первым приближением при анализе разного характера сопряжения. Толщина слоя скольжения оказывает влияние на контакт и деформационное состояние прослойки. При фрикционном контакте (контакт с полированной поверхностью) наблюдается минимальное влияние толщины защитного слоя на поведение конструкции. При толщине прослойки 8 мм влияние характера сопряжения «полимер – сталь» на работу узла минимально.

Ключевые слова: модифицированный фторопласт, идеальный контакт, адгезия, фрикционный контакт, слой скольжения, контактное давление, контактное касательное напряжение, напряженно-деформированное состояние, полимерный материал, геометрические параметры слоя скольжения.

Каменских Анна Александровна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ФГАОУ ВО ПНИПУ (Российская Федерация, 614013, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: anna_kamenskih@mail.ru).

Крысина Анастасия Сергеевна (Пермь, Российская Федерация) – студент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ФГАОУ ВО ПНИПУ (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: nastia.krysina@mail.ru).

Панькова Анастасия Петровна (Пермь, Российская Федерация) – младший научный сотрудник, аспирант кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ФГАОУ ВО ПНИПУ (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: anstasia_pankova@mail.ru).

1. Tribology and biophysics of artificial joints / L.S. Pnchuk, V.I. Nikolaev, E.A. Tsvetkova, V.A. Gol­dade. – Elsevier, 2006. – 350 p.
2. Argatov I. A general solution of the axisymmetric contact problem for biphasic cartilage layers // Mechanics Research Communications. – 2011. – № 38. – P. 29–33.
3. Тукашев Ж.Б., Адилханова Л.А. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожного покрытия // Геология, география и глобальная энергия. – 2010. – № 2. – С. 163–166.
4. Becker T.C., Mahin S.A. Correct treatment of rotation of sliding surfaces in a kinematic model of the triple friction pendulum bearing // Earthquake Eng Struct Dynam. – 2013. – Vol. 42, № 2. – P. 311–317.
5. Фомин Д.В. Опорная часть моста и её материал // Научный журнал инженерные системы и сооружения. – 2014. – № 2 (15). – С. 80–90.
6. Исследование влияния отрицательных температур на оптические потери волоконного световода в защитно-упрочняющем покрытии на основе полиамидокислоты / М.И. Булатов, И.С. Азанова, А.Ф. Косолапов, А.Н. Смирнова, И.Д. Саранова // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 2019. – Т. 46, № 9. – С. 9–13.
7. Полимерные защитные покрытия от биокоррозии / В.Ф. Строганов, Е.В. Сагадеев, В.А. Бойчук, О.В. Стоянов, А.М. Мухаметова // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – Т. 17, № 18. – С. 149–154.
8. Ватульян А.О., Нестеров С.А., Юров В.О. Решение задачи градиентной термоупругости для цилиндра с термозащитным покрытием // Вычислительная механика сплошных сред – 2021. – Т. 3, № 14. – С. 253–263. DOI: 10.7242/1999-6691/2021.14.3.21
9. Friction and wear behaviours of hard-coa­ted/uncoated bearing steels under nano-additive oil lubrication / M.H. Sulaiman, N.H. Nordin, N.A. Sukindar, A.N. Dahnel, S. Kamaruddin // Lecture Notes in Mechanical Engineering. – 2022. – P. 65–68.
10. Condition assessment of railway bridge sliding bearing using alternating vehicle longitudinal excitation / N. Han, H. Zhang, W. Zhao [et al.] // KSCE J Civ Eng – 2022 – № 26, – P. 4737–4745. DOI: 10.1007/s12205-022-0318-8
11. Explicit finite element analysis and experimental verification of a sliding lead rubber bearing / Yi. Wu, H. Wang, Ai. Li, D. Feng, B. Sha, Yu. Zhang // Journal of Zhejiang University-SCIENCE A. – 2017. – Vol. 18, № 5. – P. 363–376.
12. Rakowski W.A., Zimowski S. Polyesterimide composites as a sensor material for sliding bearings // Composites: Part B engineering. – 2006. – Vol. 37. – P. 81–88.
13. Dhanumalayan E., Joshi G.M. Performance properties and applications of polytetrafluoroethylene (PTFE) – a review // Advanced composites and hybrid materials. – 2018. – Vol. 1. – P. 247–268.
14. Kamenskih A.A., Trufanov N.A. Regularities interaction of elements contact spherical unit with the antifrictional polymeric interlayer // Journal of Friction and Wear. – 2015. – Vol. 36, № 2. – P. 170–176.
15. Yi X., Du S., Zhang L. Composite materials engineering, volume 1: fundamentals of composite materials. – Singapore: Springer, 2018. – 765 p.
16. Effect of irradiation on interfacial interaction and structure formation in filled PTFE composites / N.V. Sa­dovskaya, A.Y. Obvintsev, R.S. Khatipov [et al.] // J. Surf. Investig. – 2016. – № 10, – P. 917–924. DOI: 10.1134/S1027451016050128
17. Erratum to: evaluation of rheological and thermal properties of a new fluorocarbon surfactant–polymer system for EOR applications in high-temperature and high-salinity oil reservoirs / Muhammad Shahzad Kamal, Abdullah Saad Sultan, Usamah A. Al-Mubaiyedh, Ibnelwaleed A. Hussein, Pabon M. // J. Surfact Deterg. – 2014. – № 17. – P. 985–993.
18. Seismic performance of bridges with novel SMA cable-restrained high damping rubber bearings against near-fault ground motions / F. Cheng, L. Dong, Y. Zheng, L. Shiyuan // Earthquake Engineering & Structural Dyna­mics. – 2021. – № 51. – P. 44–65. DOI: 10.1002/eqe.3555
19. Макаров В.Ф., Муратов К.Р. Анализ оборудования для финишной абразивной обработки плоских поверхностей // Машиностроение, материаловедение. – 2017. – Т. 19, № 1. – С. 170–187. DOI: 10.15593/2224-9877/2017.1.11
20. Аникеев А.Н., Абляз Т.Р. Влияние напряжения и скорости смотки электрода-проволоки на формирование шероховатости обработанной поверхности при проволочно-вырезной электроэрозионной обработке // Машиностроение, материаловедение. – 2016. – Т. 18, № 1. – С. 175–188. DOI: 10.15593/2224-9877/2016.1.12
21. Study on roughness parameters screening and characterizing surface contact performance based on sensitivity analysis / Y. Duo, T. Jinyuan, Z. Wei, W. Yuqin // ASME. J. Tribol. – 2022. – № 144(4). DOI: 10.1115/1.4051733
22. Investigation on size effect of surface roughness and establishment of prediction model in micro-forming process / G. Wang, J. Han, Y. Lin, W. Zheng // Materials Today Communications. – 2021. – Vol. 27. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2021.102279.
23. Influence of metal forming parameters on surface roughness and establishment of surface roughness prediction model / J. Han, J. Zhu, W. Zheng, G. Wang // International Journal of Mechanical Sciences. – 2019. – Vol. 163. DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2019.105093.
24. Nikitin O.F. Sherokhovatost' poverkhnosti i germetichnost' kontaktnykh uplotnitel'nykh ustroistv [Surface roughness and tightness of contact sealing devices]. Mashinostroenie i komp'iuternye tekhnologii, 2013, no. 5, pp. 101–106.
25. Zhang J., Meng Y. Boundary lubrication by adsorption film. Friction, 2015, no. 3, pp. 115–147. DOI: 10.1007/s40544-015-0084-4
26. Experimental and analytical investigations on tribological properties of PTFE / H. Wang, A. Sun, X. Qi, Y. Dong, B. Fan // AP Composites. Polymers. – 2021. – Vol. 13. – № 24. – P. 4295. DOI: 10.3390/ polym13244295
27. Козицына М.В., Труфанова Н.М., Рябкова Н.А. Численно-экспериментальное определение реологических характеристик полимеров // Машиностроение, материаловедение. – 2017. – Т. 19, № 1. – С. 155–167. DOI: 10.15593/2224-9877/2017.1.10
28. A review on tribology of polymer composite coatings / Y. Ren, L. Zhang, G. Xie [et al.] // Friction. – 2021. – № 9. – P. 429–470. DOI: 10.1007/s40544-020-0446-4
29. Liang H., Zhang Y., Wang W. Influence of the cage on the migration and distribution of lubricating oil inside a ball bearing. // Friction. – 2022. – № 10. – P. 1035–1045. DOI: 10.1007/s40544-021-0510-8
30. Сакало В.И., Ольшевский А.А. Использование конечно-элементных моделей для решения контактных задач с учетом шероховатости поверхностей тел // Транспортное машиностроение. – 2018. – № 11 (72). – С. 45–56.
31. Study on temperature rise distribution of contact surface under cyclic load / L. Li, H. Tian, Q. Yun, W. Chu // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology. – 2021. – № 235(1) – P. 138–148. DOI: 10.1177/1350650120919877
32. Мурашов М.В., Панин С.Д. Особенности численного решения задачи контактного деформирования шероховатых тел в ANSYS // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. – 2016. – № 1. – C. 129–142. DOI: 10.18698/0236-3933-2016-1-129-142

Формирование свойств энергонасыщенных гетерогенных композиционных материалов в решающей степени происходит на стадии смешивания различных по физико-химическим и геометрическим характеристикам порошковых компонентов в дисперсионной полимерной среде. Стабильность получаемых свойств таких материалов требует установления основных технологических параметров процесса смешивания. Требуемые технологические параметры устанавливаются или эмпирически, что, как правило, сопряжено со значительными материальными и временными затратами, или по результатам моделирования, учитывающего максимальное возможное количество влияющих факторов.

В работе для последовательного приближения результатов моделирования к результатам реального процесса рассмотрен вариант учета влияния морфологических и размерных характеристик частиц порошковых материалов при моделировании условий их смешивания. В качестве морфологической характеристики выбрана проекция рельефа поверхности частицы в произвольном ее сечении, оцениваемая относительным радиусом частицы, а в качестве размерных – размер частиц, показатели фактора формы и степени неравноосности частицы.

По итогам анализа функции относительного радиуса частицы, формализованной разложением в ряд Фурье и представленной в тригонометрическом виде с последующим разложением в амплитудно-частотный спектр, выявлены тренды распределения плотности спектральной мощности в зависимости от установленных инструментальным методом изменений значений фактора формы и степени неравноосности частиц для принятой выборки порошка и относительного радиуса частицы в принятых интервалах их изменений. Показано, что существует возможность выделить интегральную характеристику, чувствительную к изменениям фактора формы, степени неравноосности и радиуса частиц порошка, которая может уточнять модель смешивания, построенную для идеальной элементарной ячейки, сформированной из сферических частиц. Выполнена верификация уточненной модели смешивания, продемонстрировавшая ее более высокую достоверность, удовлетворяющую требованиям практики.

Ключевые слова: энергонасыщенный гетерогенный композиционный материал, полидисперсные порошковые материалы, морфологические и размерные характеристики частиц порошков, преобразование Фурье, плотность спектральной мощности, продолжительность перемешивания компонентов.

Кривонос Олег Константинович (Минск, Республика Беларусь) – кандидат военных наук, доцент, заместитель генерального директора, Государственное научно-производственное объединение порошковой металлургии (220005, Республика Беларусь, г. Минск, Платонова, 41, e-mail: Alehkrivonos_ok@gmail.com).

Булойчик Василий Михайлович (Минск, Республика Беларусь) – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории моделирования военных действий НИЧ ВА РБ (220057, Республика Беларусь, г. Минск, пр. Независимости, 220, e-mail: vas-mih@tut.by).

Петюшик Евгений Евгеньевич (Минск, Республика Беларусь) – доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора, Государственное научно-производственное объединение порошковой металлургии (220005, Республика Беларусь, г. Минск, Платонова, 41, e-mail: pet65@bk.ru).

1. Кривонос О.К., Ильющенко А.Ф., Петюшик Е.Е. Методология разработки энергонасыщенного гетеро­генного композиционного материала // Порошковая металлургия: респ. межвед. сб. науч. трудов / редкол.: А.Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск: НАН Беларуси, 2020. – Вып. 43. – С. 122–129.

2. Kryvanos А.K., Ilyushchanka А.Ph., Buloychik V.M. Modeling of structure formation of energy-saturated heterogeneous composite material // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – Vol. 1507 – P. 082037.

3. Науменко А.М., Рыклин Д.Б. Моделирование градиента неравноты смешивания идеальных двухкомпонентных продуктов // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2013. –
№ 25. – С. 42–49.

4. Математическое описание процессов окончательной стадии смешения, проходящих во внешнем канале смесительной камеры / Н.С. Любимый [и др.] Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. – 2019. – № 9(3). – С. 530–541. DOI: 10.21285/2227-2917-2019-3-530-541

5. Теоретическое исследование влияния параметров смешивания на время смешивания и качество смеси разнородных дисперсных материалов / В.Е. Мизонов [и др.] // Вестник ИГЭУ. – № 5. – 2018. – С. 56–61.

6. Повышение плотности упаковки твердой фазы гетерогенного композиционного материала. Основные проблемы и пути их решения / А.Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия: Респ. межвед. сб. науч. трудов / редкол.: А.Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск: НАН Беларуси, 2017. – Вып. 40. – С. 42 – 47.

7. Кривонос О.К. Обоснование способов исследования процесса смешивания полидисперсных порошков с несферической формой частиц в среде полимерного связующего // Порошковая металлургия: Инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы. Сварка: сб. докл. 13-го Междунар. симп. (Минск, 5–7 апреля 2023 г.): в 2 ч. / Нац. акад. наук Беларуси [и др.]; редкол.: А.Ф.Ильющенко (гл. ред.) [и др.]. – Минск: Беларус. навука, 2023. – Ч. 1. – С. 338–348.

8. Ильющенко А.Ф., Кривонос О.К., Петюшик Е.Е. Способ расчета количественно-качественных характеристик порошковых и жидкофазных компонентов ЭГКМ // Порошковая металлургия: Респ. межвед. сб. науч. трудов / редкол.: А.Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск: НАН Беларуси, 2022. – Вып. 45. – С. 170–180.

9. Эдвардс Р. Ряды Фурье в современном изложении: в 2 т. / пер. с англ. – М.: Мир, 1985. – Т. 1. – 264 с.

10. Чигирёва О.Ю. Ряды Фурье. Преобразование Фурье: метод. указания / под ред. А.Н. Канатникова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 51 с.

11. Бат М. Спектральный анализ в геофизике / пер. с англ. В.Н. Лисина, В.М. Кузнецова. – М.: Недра,
1980. – 535 с.

12. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. – М.: Мир, 1990. – 584 с.

13. Прохоров С.А., Графкин В.В. Структурно-спектральный анализ случайных процессов. – Самара: СНЦ РАН, 2010. – 128 с.

14. Дашенков В.М. Спектральный анализ и синтез сигналов: лабораторное пособие. – Мн.: БГУИР, 2004. – 20 с.

15. Павлейно М.А., Ромаданов В.М. Спектральные преобразования в MATLAB: учебно-методическое пособие. – СПб., 2007. – 160 с.

16. Винер Н., Пэли Р. Преобразование Фурье в комплексной области. – М.: Наука, 1964. – 267 с.

17. Харкевич А.А. Спектры и анализ. – 4-е изд. – М.: Гос. изд. тех.-теор. лит-ры, 1957. – 235 с.

18. Modeling and optimization of the structure of a highly filled polymer composite material in the process of mixing components / А.K. Kryvanos, А.Ph. Ilyushchanka, Y.Y. Piatsiushyk, V.М. Buloichyk // Deutsche internationale Zeitschrift für zeitgenössische Wissenschaft, 2021. –
№ 17. – Р.65–73. DOI: 10.24412/2701-8369-2021-17-65-73

19. Разработка математической модели структурообразования энергонасыщенного композиционного материала / О.К. Кривонос [и др.] // Полимерные материалы и технологии: междунар. науч.-техн. журнал. – Гомель: ИММС НАН Беларуси, 2021. – Т. 7, № 1. – С. 23–32.

20. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / пер. с польск. под ред. Щупляка И.А. – Л.: Химия, 1975. – 384 с.

21. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. Гидромеханика, перемешивание и теплообмен / пер. с англ. З.П. Шульмана; под ред. А.В. Лыкова. – М.: МИР, 1964. – 216 с.

Представлены результаты экспериментальных исследований распределения размеров частиц металлопорошковой композиции AlSi10Mg. Проведен статистический контроль гранулометрического состава двух партий порошка, просеянного через сита с размером ячейки 30 и 60 мкм соответственно. По подготовленным изображениям двух просевов, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) проведён экспресс-анализ размеров частиц порошка. Разработан программный компонент экспресс-анализа результатов входного контроля порошка по снимкам, полученным с помощью СЭМ. Представлена поэтапная схема работы программного компонента. Экспресс-анализ каждой из двух партий порошка, полученный с помощью разрабатываемой программы, позволяет визуализировать распределение гранул порошковой композиции по размерам частиц. Установлено нормальное одномодальное распределение. При увеличении размера ячейки сита с 30 до 60 мкм мода размера частиц порошка увеличивается примерно на 10 мкм (с 25,2 до 35,3 мкм), а 85-й процентиль – с 29,3 до 57,4 мкм. Представленные результаты позволяют более уверенно проводить опытно-технологические работы, связанные с прямым синтезом образцов и поиском оптимальных параметров процесса селективной лазерной плавки. Приведена оценка эффективности предлагаемого программного компонента в сравнении с ручным анализом СЭМ-изображений микроструктуры просеянного порошкового материала. Показано, что применение средств экспресс-анализа позволяет приблизительно на 24 % сократить время входного контроля партий порошкового материала по предлагаемой методике. Исходя из аппарата и методики исследования сделан вывод о повторяемости результатов и для большей выборки. Сделан вывод о возможности применения предложенного программного компонента в качестве альтернативы для других методов входного контроля (например, метода лазерной дифракции).

Ключевые слова: аддитивное производство, входной контроль, управление качеством, статистическое распределение, СЭМ, выращивание на порошковой подложке, экспресс-анализ, металлопорошковая композиция, AlSi10Mg, оптимизация технологических процессов.

Брыкин Вениамин Андреевич (Москва, Российская Федерация) – Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), инженер, benbrykin@yandex.ru.

Рипецкий Андрей Владимирович (Москва, Российская Федерация) – Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), к.т.н., доцент, a.ripetskiy@mail.ru.

Коробов Константин Сергеевич (Москва, Российская Федерация) – Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), техник, korobovks@mai.ru.

1. Полторан Я.Е., Ведищев К.А. 3D-печать в современной промышленности // Аллея науки. – 2019. – Т. 1, № 7. – С. 3–6.
2. Миронов Д.Р., Асылгужин Т.Р., Скорынина С.Е. Обзор рынка аддитивных технологий // Интеллектуальная собственность и инновации. – Екатеринбург, 2018. – С. 132–137.
3. Agrawal R. Sustainable design guidelines for additive manufacturing applications // Rapid Prototyping Journal. – 2022.
4. Елистратова А.А., Коршакевич И.С., Тихоненко Д.В. Технологии 3D-печати: преимущества и недостатки // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2015. – Т. 1, № 11. – С. 557–559.
5. Игнатов П.В., Павленко Т.Г. 3D-Принтеры. Преимущества и недостатки // Физика и современные технологии в АПК. – 2020. – С. 38–41.
6. Ford S., Despeisse M. Additive manufacturing and sustainability: an exploratory study of the advantages and challenges // Journal of cleaner Production. – 2016. – Vol. 137. – P. 1573–1587.
7. Rosenthal I., Stern A., Frage N. Microstructure and mechanical properties of AlSi10Mg parts produced by the laser beam additive manufacturing (AM) technology // Metallography, Microstructure, and Analysis. – 2014. – Vol. 3. – P. 448–453.
8. Елисов В.П., Черепанов Д.В., Рыков А.Д. 3D-Печать металлическими порошками деталей РКТ с применением ячеистых структур // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – 2022. – С. 302–304.
9. Characterization of metal powders used for additive manufacturing / J.A. Slotwinski [et al.] // Journal of research of the National Institute of Standards and Technology. – 2014. – Vol. 119. – P. 460.
10. Князев А.Е., Востриков А.В. Рассев порошков в аддитивном и гранульном производствах (обзор) // Труды ВИАМ. – 2020. – № 11 (93). – С. 11–20.
11. Остроброд Б.Е., Остроброд С.Б., Новоселова Т.В. Перспективы применения аддитивных технологий // Наука и современность: материалы всероссийской научно-практической конф. / ред. кол. Л.А. Светличная (отв. ред.) Т.В. Чернова; Политехнический институт (филиал) ДГТУ в г. Таганроге. – 2022. – С. 22.
12. Никифоров С.О., Павлов А.Н., Бутуханов В.А. Формирование объемных изделий из металлических порошков 3D-принтером. – М., 2022.
13. Influence of SLM on shape memory and compression behaviour of NiTi scaffolds / S. Dadbakhsh [et al.] // CIRP annals. – 2015. – Vol. 64, № 1. – P. 209–212.
14. Edelmann A., Dubis M., Hellmann R. Selective laser melting of patient individualized osteosynthesis plates – Digital to physical process chain // Materials. – 2020. – Vol. 13, № 24. – P. 5786.
15. Design and additive manufacturing of cellular lattice structures / L. Hao [et al.] // The International Conference on Advanced Research in Virtual and Rapid Prototyping (VRAP). Taylor & Francis Group, Leiria. – 2011. – P. 249–254.
16. Абрамов И.В., Лукина Ю.Д., Абрамов В.И. Обеспечение развития аддитивных технологий в России в условиях санкций // Russian Economic Bulletin. – 2022. – Т. 5, № 4. – С. 198–204.
17. Поляков Р.И., Синицына Е.И. Технология 3D-печати в условиях импортозамещения // Инновационное развитие техники и технологий в промышленности (ИНТЕКС-2022). – 2022. – С. 74–76.
18. Абрамов И.В., Абрамов В.И. Центры аддитивных технологий – драйверы цифровой трансформации экономики // Вопросы инновационной экономики. – 2022. – Т. 12, № 3.
19. Князев А.Е. и др. Исследования технологических свойств металлопорошковых композиций титановых сплавов ВТ6 и ВТ20, полученных методом индукционной плавки и газовой атомизации // Труды ВИАМ. – 2017. – №. 11 (59). – С. 44-53.
20. Powder bed fusion additive manufacturing using critical raw materials: A review / V.V. Popov [et al.] // Materials. – 2021. – Vol. 14, № 4. – P. 909.
21. Реализация системного подхода в комплексных исследованиях свойств современных 1 материалов / А.Н. Сергеев [и др.] // Разработка учебно-методического обеспечения для внедрения инновационных методов обучения при реализации ФГОС ВО. – 2018. – С. 352–357.
22. Characterization and control of powder properties for additive manufacturing / A. Strondl [et al.] // Jom. – 2015. – Vol. 67. – P. 549–554.
23. К вопросу оптимизации визуализации при изучении новых металлических материалов, полученных технологией селективного лазерного спекания / А.Н. Сергеев [и др.] // Разработка учебно-методического обеспечения для внедрения методов обучения при реализации ФГОС ВО. – 2018. – С. 336–343.
24. Naim O.A.M., Ermakov D.N. The specifics of the development of additive manufacturing technologies in Russia in the context of globalization: economic and technological aspects // Journal of Positive School Psychology. – 2023. – P. 71–82.
25. Абрамов И.В., Абрамов В.И. Перспективы и проблемы использования аддитивных технологий в России в условиях антироссийских санкций // Техника и технология современных производств. – 2022. – С. 3–7.

Более 80 % деталей машин выбрасывают при износе, порче или повреждении, из которых большинство можно восстановить при помощи наплавки, напыления и других методов. При этом стоимость восстановления детали обычно составляет только 20–40 % от стоимости новой детали. Таким образом, восстановление изнашиваемых поверхностей ответственных деталей является важной производственной задачей, а определение эффективной технологии, обеспечивающей восстановление деталей по условиям заказчика, сохраняет свою актуальность и сейчас. В представленной статье рассматривается технология восстановления плунжеров из стали 40Х с применением технологии лазерной наплавки. Лазерная наплавка – метод нанесения материала при помощи лазерного луча, который заключается в нанесении на поверхность обрабатываемого изделия покрытия путем расплавления основы и присадочного материала на поверхности. Свойства покрытия определяются в основном свойствами материалов, используемых для покрытия. Для стали их свойства определяются не только химическим составом, но и в большей степени изменением структурно-фазового состава. Материал плунжера (сталь 40Х) склонен к образованию закалочных структур. На основе моделирования тепловых процессов и прогнозирования фазовых превращений показано, что для снижения вероятности образования технологических трещин плунжер в месте образования зоны термического влияния достаточно нагревать на 200…250 °С. В работе исследованы тепловые процессы и фазовые превращения при лазерной наплавке стали, а также влияние фазовых превращений при быстром нагреве и охлаждении. Определены микроструктуры и твердость, наличие дефектов в наплавленном слое в изделиях при их использовании. Определена минимальная температура подогрева для снижения вероятности образования мартенситной структуры при лазерной наплавке плунжера с применением порошка НХ8М3С2.

Ключевые слова: лазерная наплавка, восстановление деталей, закалочные структуры, температура подогрева, трещины, зона термического влияния, фазовые превращения, микроструктура, твердость, мартенситная структура, бейнитная структура.

Петров Павел Юрьевич (Москва, Российская Федерация) – доцент, доцент кафедры «Технологии металлов» НИУ «МЭИ» (Российская Федерация, Москва, Красноказарменная ул., 14, e-mail: PetrovPY@mpei.ru).

Родякина Регина Владимировна (Москва, Российская Федерация) – доцент, доцент кафедры «Технологии металлов» НИУ «МЭИ» (Москва, Красноказарменная ул., 14, e-mail: RodiakinaRV@mpei.ru).

Овечников Сергей Александрович (Москва, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Технологии металлов» НИУ «МЭИ» (Российская Федерация, Москва, Красноказарменная ул., 14, e-mail: OvechnikovSA@mpei.ru).

Юе Цзиньци (Тайюань, Китайская народная Республика) – Тайюаньский научно-исследовательский институт корпорации CCTEG-Xi'an, научный сотрудник (г. Тайюань, КНР e-mail: yuyejing1997@163.com).

Пичев Василий Сергеевич (Москва, Российская Федерация) – главный технолог АО «Плакарт» (Российская Федерация, г. Москва, г. Щербинка, Симферопольское шоссе, д.19, e-mail: v.pichev@plakart.pro).

1. Восстановление деталей машин: справочник / Ф.И. Пантелеенко, В.П. Лялякин, В.П. Иванов, В.М. Кон­стантинов; под. ред. В.П. Иванова. – M.: Машиностроение, 2003. – 672 с.

2. Технология ремонта машин / Е.А. Пучин, В.С. Новиков Н.А. Очковский [и др.]; под ред. Е.А. Пучина. – М.: КолосС, 2007. – 488 с.

3. Черноиванов В.И., Голубев И.Г. Восстановление деталей машин (Состояние и перспективы). – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. − 376 с.

4. Соболева Н.Н. Повышение износостойкости NiCrBSi покрытий, формируемых газопорошковой лазерной наплавкой: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.16.09 / Место защиты: Ур. федер. ун-т имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. – Екатеринбург, 2016. – 24 с.

5. Влияние наномодифицирующих добавок на свойства многослойного композиционного покрытия, получаемого при лазерной наплавке / А.Н. Черепанов, А.М. Оришич, В.Е. Овчаренко, А.Г. Маликов, В.О. Дроз­дов, А.П. Пшеничников // Физика металлов и металловедение. – 2019. – Т. 120, № 1. – С. 107–112.

6. Пересторонин, А.В. Технология лазерной поверхностной модификации бандажных сталей карбидом вольфрама: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.02.07 / Место защиты: Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана. – М., 2019. – 16 с.

7. Steel layer on surface of low carbon steel / Wang Ge, Fu Yuzhu, Yao Quantong, Tong Weiping  // Heat Treatment of Metals. – 2021. – Vol. 46, no. 2. – P. 38–43.

8. Ye S., Liu Jianyong, Yang Wei Microstructure and properties of laser cladded 316L stainless steel layer // Surface Technology. – 2018. – Vol. 47, no. 3. – P. 48–53.

9. Некрасов Р.Ю., Темпель О.А., Стариков А.И. Определение оптимальной толщины наплавки труднообрабатываемого материала для восстановления работоспособности изделия // Вестник МГТУ «Станкин». – 2021. – № 2 (57). – С. 66–70.

10. Александрова А.А., Базалеева К.О. Влияние исходного состояния порошка на структуру композиционного материала Инконель 625/TIC, полученного методом лазерной наплавки // Ключевые тренды в композитах: наука и технологии: сборник материалов Международной научно-практической конференции. 2019. – С. 16–20.

11. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр. / А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский [и др.]; под общ. ред. А.С. Зубченко – M.: Машиностроение, 2003. – 784 с.

12. Муль Д.О. Поверхностное упрочнение среднеуглеродистой хромистой стали с использованием вневакуумной электронно-лучевой наплавки смесей порошковых карбидообразующих материалов: автореферат дис. ... канд. техн. наук: 05.16.09 / Место защиты: Новосиб. гос. техн. ун-т. – Новосибирск, 2015. – 20 с.

13. Афанасьева Л.Е., Раткевич Г.В. Лазерная на­плавка покрытия NiCrBSiFe – WC с помощью многоканального лазера // Letters on Materials, 2018. – № 8 (3). – С. 268–273.

14. Хоменко М.Д. Сопряженные процессы теплопереноса, конвекции и формирования микроструктуры при лазерной наплавке с коаксиальной подачей металлических порошков: автореферат дис. ... канд. физ-мат. наук: 05.27.03 / Место защиты: Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. – М., 2019. – 18 с.

15. Стали и сплавы. Марочник: справ. изд. / В.Г. Сорокин [и др.]; науч. ред. В.Г. Сорокин, М.А. Гервасьев. – М.: Интермет Инжиниринг, 2001. – 608 с.

16. Юе Ц., Петров П.Ю. Исследование тепловых процессов при лазерной наплавке цилиндрической детали // Материалы международной научно-практической онлайн-конференции «Междисциплинарные исследования науки, техники и образования (НТО-1)»; ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова, Грозный, 2023. –
С. 170–175. DOI: 10.34708/GSTOU.2023.47.94.027

17. Петров П.Ю., Юе Ц., Чепизубов И.Г. Моделирование тепловых процессов при восстановлении цилиндрических деталей // Наукосфера. – 2022. – № 3 (1). – С. 143–148.

18. Петров С.Ю. Анализ терминов и определений, используемых в ГОСТах по сварке. Термины: Сварное соединение, зона влияния и ее составные части // Сварочное производство. – 2017. – № 7. – С. 54–59.

19. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. – M.: Машиностроение, 1981. – 247 с.

20. Теория сварочных процессов: учеб. для вузов по спец. «Оборуд. и технология сварочн. пр-ва» / В.Н. Вол­ченко, В.М. Ямпольский, В.А. Винокуров [и др.]; под ред. В.В. Фролова. – М.: Высш. шк., 1988. – 559 с.

21. Неклюдов А.Н., Григорьев П.А., Трошко И.В. Особенности компьютерного моделирования  структурообразования на основе использования серии диаграмм анизотермического распада аустенита // Научно-техни­ческий вестник Брянского государственного университета. – 2022. – № 4. – С. 348–356. DOI: 10.22281/2413-9920-2022-08-04-348-356

22. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: учебник для машиностроительных вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983. – С. 155.

23. Попова Л.Е., Попов А.А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана: Справ. термиста. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1991. – 500 с.

24. Абашкин Е.Е., Ткачева А.В. Влияние предварительного подогрева пластины на значения и распределение остаточных напряжений, образованных в результате на­плавки // Морские интеллектуальные технологии. – 2022. – № 3, часть 1. – С. 310–318 DOI: 10.37220/MIT.2022.57.3.040

Исследованы фазовый состав, износостойкие и адгезионные свойства покрытий Zr1–хAlхN, сформированных импульсным магнетронным распылением при содержании азота в газовой смеси N2=5–15 %. На основании литературного обзора проанализированы фазовые превращения, протекающие в системе Zr1–хAlхN в зависимости от содержания в ней Al. При х≥0,5 в системе Zr1-хAlхN, протекает фазовый переход со сменой кубической структуры B1 (с-) (пространственная группа (п.г.) Fm m, прототип NaCl) на гексагональную структуру Bk (h-) (п.г. P63/mmc, прототип BN). При 0,43 ≤ x ≤ 0,73 образуется двухфазная структура (с- + h-). При превышении x ~0,68–0,73 предпочтение отдается гексагональной структуре B4 (w-) (п.г. P63mc, прототип ZnS-вюрцита). Дифрактограммы c участков покрытий Zr1-xAlxN получены на рентгеновском дифрактометре Shimadzu XRD-6000 в Cu-Кα-излучении при напряжении 30 кВ и токе 20 мкА. Угловой диапазон составлял 2q = 300–800, время экспозиции – 4 с на точку. Структуру и дефектность покрытий Zr1–xAlxN изучали на сканирующем электронном микроскопе TESCAN VEGA3 (TESCAN, Чехия) (Oxford Instruments, Великобритания). Износостойкие и адгезионные свойства покрытий исследовали при комнатной температуре с использованием адгезиметра скретч-тестера REVETEST (CSM Instruments, Швейцария). В исследуемом диапазоне азота N2=5–15 % сформировались трехфазные покрытия Zr1–хAlхN с 0,53 £ х £ 0,72 на основе орторомбической о-Zr3N4, кубической с-Zr0,5Al0,5N и вюрцитных w-AlN и w-Zr0,5Al0,5N фаз. Минимальный коэффициент трения и минимальное значение микротвердости соответствует покрытию Zr0,28Al0,72N с максимальным количеством алюминия и максимальной объемной долей вюрцитных фаз Vw-AlN+w-Zr0,5Al0,5N~54 %. Уменьшение доли термически стабильной фазы w-Zr0,5Al0,5N в покрытии Zr1–хAlхN в большей степени влияет на ухудшение его трибологических свойств.

Ключевые слова: Zr1−xAlxN, импульсное магнетронное распыление, содержание азота в газовой смеси, фазовый переход, элементный состав, структура, коэффициент трения, критическая нагрузка, глубина проникновения индентора в покрытие, адгезионные свойства

Каменева Анна Львовна (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Инновационные технологии машиностроения» ПНИПУ (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: annkam789@mail.ru).

Клочков Александр Юрьевич (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры «Иновационные технологии машиностроения» ПНИПУ (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, eleshals@bk.ru).

1. Thermal decomposition of Zr1−xAlxN thin films deposited by magnetron sputtering / R. Sanjinés, C.S. Sandu, R. Lamni, F. Lévy // Surface & Coatings Technology. – 2006. – Vol. 200, no. 22–23 SPEC. ISS. – Р. 6308–6312.

2. Characterization of Zr–Al–N films synthesized by a magnetron sputtering method / Y. Makino, M. Mori, S. Miyake, K. Saito, K. Asami // Surface and Coatings Technology. – 2005. – Vol. 193, no. 1–3. – Р. 219–222.

3. Hasegawa H., Kawate M., Suzuki T. Effects of Al contents on microstructures of Cr1-XAlXN and Zr1-XAlXN films synthesized by cathodic arc method // Surf. Coat. Technol. – 2005. – Vol. 200, no. 7. – Р. 2409–2413.

4. Microstructure and nanohardness properties of Zr–Al–N and Zr–Cr–N thin films / R. Lamni, R. Sanjinés, M. Parlinska-Wojtan, A. Karimi, F. Lévy // Journal Vacuum Science Technology. A. – 2005. – Vol. A 23, no. 4. – P. 593–598.

5. Sheng S.H., Zhang R.F., Veprek S. Phase stabilities and thermal decomposition in the Zr1-xAlxN system studied by ab initio calculation and thermodynamic modeling // Acta Materialia. – 2008. – Vol. 56, no. 5. – P. 968–976.

6. ZrN, ZrxAlyN and ZrxGayN thin films – novel materials for hard coatings grown using pulsed laser deposition / H. Spillmann, P. Willmott, M. Morstein, P. Uggowitzer // Appl. Phys. A. – 2001. – Vol. 73. – P. 441–450.

7. Zr-Al-N Nanocomposite Coatings Deposited by Pulse Magnetron Sputtering / H. Klostermann, H. Fietzke, T. Modes, O. Zywitzki // Rev. Adv. Mater. Sci. – 2007. – Vol. 15. – P. 33–37.

8. Lamni R., Sanjinés R., Lévy F. Electrical and optical properties of Zr1−xAlxN thin films // Thin Solid Films. – 2005. – Vol. 478. – P. 170–175.

9. Kameneva A.L., Kichigin V.I., Bublik N.V. Effect of structure, phase, and elemental composition of AlN, CrAlN, and ZrAlN coatings on their electrochemical behavior in 3% NaCl solution // Materials and corrosion. – 2022. – Vol. 73(8). – P. 1308–1317.

10. Kameneva A., Klochkov A., Kameneva N. Influence of the nitrogen content in the gas mixture on elemental composition of Zr1-xAlxN thin coating, its microhardness and friction coefficient // Materials Today: Proceedings. – 2019. – Vol. 19. – P. 2549–2551.

11. Kuppusami P., Singh A., Mohandas E. Microstructural, Nanomechanical and Tribological Properties of ZrAIN Thin Films Prepared by Pulsed DC Magnetron Sputtering // Proceedings of the "International Conference on Advanced Nanomaterials and Emerging Engineering Technologies" (ICANMEET-20/3), organized by Sathyabama University. – Chennai, India in association with DRDO, New Delhi, India, 24th-26th, July, 2013.

12. Zr–Al–N diffusion barrier films / J.-L. Ruan, J.-L. Huang, J.S. Chen, D.-F. Lii // Surf. Coat. Technol. – 2005. – Vol. 200. – P. 1652–1658.

13. Oxidation behaviour and tribological properties of arc-evaporated ZrAlN hard coatings / R. Franz, M. Lechthaler, C. Polzer, C. Mitterer // Surface & Coatings Technology. – 2012. – Vol. 206, no. 8-9. – P. 2337–2345.

14. Antonova N.M., Babichev D.P., Dorofeev V.Y. Regularities of formation of the structure of Al-containing nanocomposites upon interaction of ASD-6 powder with polymer suspension. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. – 2013. – Vol. 49(7). – P. 869–873.

15. Phase stability and alloy-related trends in Ti–Al–N, Zr–Al–N and Hf–Al–N systems from first principles / D. Holec, R. Rachbauer, L. Chen, L. Wang, D. Luef, P.H. Mayrhofer // Surf. Coat. Technol. – 2011. – Vol. 206. – P. 1698–1704.

16. Structural and mechanical evolution of reactively and non-reactively sputtered Zr–Al–N thin films during annealing / P.H. Mayrhofer, D. Sonnleitner, M. Bartosik, D. Holec // Surface and Coatings Technology. – 2014. – Vol. 244. – P. 52–56.

17. Makino Y. Application of band parameters to materials design // ISIJ International. – 1998. – Vol. 38, no. 9. – P. 925–934.

18. Thermal stability and mechanical properties of arc evaporated. ZrN/ZrAlN multilayers / L. Rogström, L. Johnson, M. Johansson, M. Ahlgren, L. Hultman, M. Odén // Thin Solid Films. – 2010. – Vol. 519. – P. 694–699.

19. Investigations on non-stoichiometric zirconium nitrides / H. Benia, M. Guemmaz, G. Schmerber, A. Mosser, J.-C. Parlebas // Appl. Surf. Sci. – 2002. – Vol. 200. – P. 231–238.

20. Chhowalla M., Unalan H.E. Thin films of hard cubic Zr3N4 stabilized by stress // Nat. Mater. – 2005. – Vol. 1338. – P. 1–6.

21. Age hardening in arc-evaporated ZrAlN thin films / L. Rogström, L.J.S. Johnson, M.P. Johansson, M. Ahlgren, L. Hultman, M. Odén // Scripta Materialia. – 2010. – Vol. 62, no. 10. – P. 739–741.

22. Nanolabyrinthine ZrAlN thin films by self-organization of interwoven single-crystal cubic and hexagonal phases / N. Ghafoor, L.J.S. Johnson, D.O. Klenov, J. Demeulemeester, P. Desjardins, I. Petrov, L. Hultman, M. Odén // APL Mater. – 2013. – Vol. 1, no. 022105.

23. Каменева А.Л., Клочков А.Ю. Влияние давления и соотношения рабочих газов в газовой смеси на структуру и механические свойства Zr-Al-N покрытия // Материалы XXIV Уральской школы металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», г. Магнитогорск, 19–23 марта, 2018 г. – Магнитогорск, 2018. – С. 149–152.

24. Каменева А.Л., Клочков А.Ю., Каменева Н.В. Эволюция элементного состава, структуры и микротвердости Zr-Al-N покрытия в условиях изменения соотношения газов в газовой смеси // Материалы международной научно-технической конференции, посвященной
85-летию со дня рождения академика В.Н. Анциферова, «Актуальные проблемы порошкового материаловедения», г. Пермь, 26–28 ноября, 2018 г. – Пермь, 2018. – С. 443–447.

25. Каменева А.Л., Клочков А.Ю., Каменева Н.В. Особенности влияния фазового и элементного состава износостойкого и термодинамически устойчивого покрытия Zr-Al-N на его механические и трибологические свойства // Сборник трудов Международного научного симпозиума технологов – машиностроителей «Наукоёмкие и виброволновые технологии обработки деталей высокотехнологичных изделий», Ростов-на-Дону, 26-28 сентября, 2018 г. – Ростов-на-Дону: Изд-во ДГТУ, 2018. –
С. 170–172.

Актуальной задачей современного машиностроения является теоретическое моделирование зависимости параметров качества и точности от режимов проволочно-вырезной электроэрозионной обработки (ПВЭЭО) изделий, выполненных из жаропрочных никелевых сплавов, таких как ВВ751П, разработка эмпирических моделей, описывающих взаимосвязь шероховатости и ширины реза обработанной поверхности изделий. Целью работы является теоретическое исследование особенностей формирования показателей качества и точности при ПВЭЭО изделий, выполненных из жаропрочного никелевого сплава ВВ751П. Для проведения экспериментов использовался обрабатываемый материал – жаропрочный никелевый сплав ВВ751П. Обработка проводилась на проволочно-вырезном электроэрозионном станке Electronica EcoCut. Для измерений шероховатости обработанной поверхности применялся профилометр Perthometer S2, Mahr. Для измерения ширины реза использовался световой микроскоп Olympus GX 51 при увеличении 100х. Для получения экспериментальных данных проведен факторный эксперимент. В качестве входных параметров выбраны время включения импульса Ton, мкс, время выключения импульса Toff, мкс, h высота заготовки, мм. В результате выполнения работы получены регрессионные зависимости параметра шероховатости Ra и ширины реза Y. Установлено, что при h=10 мм максимальное значение шероховатости Ra=3,155 мкм достигается при Ton=30 мкс, Toff=60 мкс, минимальное значение параметра шероховатости Ra=1,15 мкм при h=15 мм достигается при Toff=60 мкс, Ton=21 мкс. Установлено, что максимальное значение ширины реза Y= 380 мкм достигается при Ton=30 мкс, Toff=60 мкс, h=15 мм, а минимальное значение ширины реза Y=277 мкм достигается при Toff=51 мкс, Ton=21 мкс, h=15 мм.

Ключевые слова: проволочно-вырезная электроэрозионная обработка, жаропрочный никелевый сплав ВВ751П, шероховатость поверхности, ширина реза, регрессионный анализ, факторный эксперимент, время включения импульса, время выключения импульса, изделия ГТД, гранулируемый сплав.

Абляз Тимур Ризович (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, директор передовой инженерной школы «Высшая школа авиационного двигателестроения» (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: lowrider11-13-11@mail.ru).

Шлыков Евгений Сергеевич (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Kruspert@mail.ru).

Осинников Илья Владимирович (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29,
e-mail: ilyuhaosinnikov@bk.ru).

Блохин Владимир Борисович (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29,
e-mail: warkk98@mail.ru).

Хайрулин Вадим Тахирович (Пермь, Российская Федерация) – главный инженер «ОДК-Пермские моторы» (Российская Федерация, 614010, г. Пермь, Комсомольский пр., 93, e-mail: khairulin-vt@mail.ru).

1. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities / J.M. Jani, M. Leary, A. Subic, M.A. Gibson // Mater. Des. – 2014. – Vol. 56. – P. 1078–1113. DOI: 10.1016/j.matdes.2013.11.084
2. Duerig T., Pelton A., Stöckel D. An overview of nitinol medical applications // Mater. Sci. Eng. A. – 1999. – Vol. 273. – P. 149–160. DOI: 10.1016/S0921-5093(99)00294-4
3. Markopoulos A.P., Pressas I.S., Manolakos D.E. A Review on the machining of Nickel-Titanium shape memory alloys // Rev. Adv. Mater. Sci. – 2015. – Vol. 42. – P. 28–35.
4. Stoeckel D. Shape memory actuators for automotive applications // Mater. Des. – 1990. – Vol. 11. – P. 302–307.
5. Machado L.G., Savi M.A. Medical applications of shape memory alloys // Braz. J. Med. Biol. Res. – 2003. – Vol. 36. – P. 683–691. DOI: 10.1590/s0100-879x2003000600001
6. Гарибов Г.С. Теория кристаллизации и технология гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов // Технология легких сплавов. – 2016. – № 1. – С. 107–118.
7. Hassan M.R., Mehrpouya M., Dawood S. Review of the machining diculties of Nickel-Titanium based shape memory alloys // Appl. Mech. Mater. – 2014. – Vol. 564. – P. 533–537. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.564.533
8. Jithin S., Joshi S.S. Surface topography generation and simulation in electrical discharge texturing: A Review // J. Mater. Process. Technol. – 2021. – Vol. 298. – P. 117297. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2021.117297
9. Influence of machining parameters on surface texture and material removal rate of inconel 718 after electrical discharge machining assisted with ultrasonic vibration / R. Nowicki, R. Świercz, D. Oniszczuk-Świercz, L. Dąbrowski, A. Kopytowski // Proceedings of the AIP Conference Proceedings; AIP Publishing LLC: Melville, NY, USA. – 2018. – Vol. 2017. DOI: 10.26628/wtr.v91i3.1042
10. Buk J. Surface topography of Inconel 718 alloy in finishing WEDM // Adv. Sci. Technol. Res. J. – 2022. – Vol. 16. – P. 47–61. DOI: 10.12913/22998624/142962
11. EDM of D2 steel: performance comparison of EDM die sinking electrode designs / M. Rafaqat, N.A. Mufti, N. Ahmed, A.M. Alahmari, A. Hussain // Appl. Sci. – 2020. – Vol. 10. – P. 7411. DOI: 10.3390/app10217411
12. The accuracy of finishing WEDM of Inconel 718 turbine disc fir tree slots / J. Burek, R. Babiarz, J. Buk, P. Sułkowicz, K. Krupa // Materials. – 2021. – Vol. 14. – P. 562. DOI: 10.3390/ma14030562
13. Jithin S., Bhandarkar U.V., Joshi S.S. Three-di­men­sional topography analysis of electrical discharge textured SS304 surfaces // J. Manuf. Process. – 2020. – Vol. 60. – P. 384–399. DOI: 10.1016/j.jmapro.2020.10.066
14. Daneshmand S., Hessami R., Esfandiar H. Investigation of wire electro discharge machining of Nickel-Titanium shape memory alloys on surface roughness and MRR // Life Sci. – 2012. – Vol. 9. – P. 2904–2909. DOI: 10.1088/1757-899X/577/1/012078
15. LotfiNeyestanak A.A., Daneshmand S. The effect of operational cutting parameters on Nitinol-60 in wire electrodischarge machining // Adv. Master Sci. Eng. – 2013. – Vol. 1–6. DOI: 10.1155/2013/457186
16. Sharma N., Raj T., Jangra K.K. Parameter optimization and experimental study on wire electrical discharge machining of porous Ni40Ti60 alloy // Proc. Inst. Mech. Eng. B J. Eng. Manuf. – 2017. – Vol. 231. – P. 956–970. DOI: 10.1177/0954405415577710
17. Experimental investigation of technological indicators and surface roughness of hastelloy C-22 after electrical discharge machining using POCO graphite electrodes / R. Nowicki, R. Świercz, D. Oniszczuk-Świercz, M. Rozenek // Materials. – 2022. – Vol. 15. – P. 5631. DOI: 10.3390/ma15165631
18. Tripathy S., Tripathy D. Multi-response optimization of machining process parameters for powder mixed electro-discharge machining of H-11 die steel using grey relational analysis and topsis // Mach. Sci. Technol. – 2017. – Vol. 21. – P. 362–384. DOI: 10.1080/10910344.2017.1283957
19. Bisaria H., Shandilya P. Experimental studies on electrical discharge wire cutting of Ni-rich NiTi shape memory alloy // Mater. Manuf. Process. – 2018. – Vol. 33. – P. 977–985. DOI: 10.1080/10426914.2017.1388518
20. Growth of titanium dioxide nanorod over shape memory material using chemical vapor deposition for energy conversion application / S. Khanna, Utsav, R. Patel, P. Marathey, R. Chaudari, J. Vora, R. Banerjee, A. Ray, I. Mukhopadhyay // Mater. Today Proc. – 2020. – Vol. 28. – P. 475–479. DOI: 10.1016/j.matpr.2019.10.035
21. Safranski D., Dupont K., Gall K. Pseudoelastic NiTiNOL in orthopaedic applications // Shape Mem. Superelasticity. – 2020. – Vol. 6. – P. 332–341. DOI: 10.1007/s40830-020-00294-y
22. Multi-response optimization of WEDM process parameters for machining of superelastic nitinol shape-memory alloy using a heat-transfer search algorithm / R. Chaudhari, J.J. Vora, S.S. Mani Prabu, I.A. Palani, V.K. Patel, D.M. Parikh, L.N.L. de Lacalle // Materials. – 2019. – Vol. 12. – P. 1277. DOI: 10.3390/ma12081277
23. Effect of WEDM process parameters on surface morphology of nitinol shape memory alloy / R. Chaudhari, J.J. Vora, V. Patel, L.N.L.d. Lacalle, D.M. Parikh // Materials. – 2020. – Vol. 13. – P. 4943. DOI: 10.3390/ma13214943
24. Parametric analysis of recast layer formation in wire-cut EDM of HSLA steel / M. Azam, M. Jahanzaib, J.A. Abbasi, M. Abbas, A. Wasim, S. Hussain // Int. J. Adv. Manuf. Technol. – 2016. – Vol. 87. – P. 713–722.
25. Investigation of the effect of process parameters on the formation and characteristics of recast layer in wire-EDM of Inconel 718 / T.R. Newton, S.N. Melkote, T. Watkins, R.M. Trejo, L. Reister // Mater. Sci. Eng. A. – 2009. – Vol. 513. – P. 208–215.
26. Soni H., Sannayellappa N., Rangarasaiah R.M. An experimental study of influence of wire electro discharge machining parameters on surface integrity of TiNiCo shape memory alloy // J. Mater. Res. – 2017. – Vol. 32. – P. 3100–3108.
27. Theisen W., Schuermann A. Electro discharge machining of nickel-titanium shape memory alloys // Mater. Sci. Eng. A. – 2004. – Vol. 378. – P. 200–204.

Рассмотрены вопросы надежности и долговечности циклически нагруженных деталей, впервые внедряемых кампанией
АО «ЭЛКАМ-Нефтемаш» в РФ тонкостенных штанговых скважинных насосов API. Описаны случаи усталостных разрушений деталей при работе в условиях агрессивных сред и циклических нагрузок, свойственных глубинно-насосному погружному оборудованию. Перечислены этапы развития усталостной трещины.

Авторами детально разобраны преимущества индукционной термической обработки по разносторонним аспектам: высокая производительность, быстрота наладки и ввода/вывода на режим, энергетическая эффективность, сравнительно малые капитальные затраты, незначительные термические деформации и экологическая привлекательность, широкая возможность автоматизации и встраивания в технологические цепочки.

Проведен анализ механизмов упрочнения, задействованных при индукционной термической обработке циклически нагруженных деталей. Обоснована эффективность рассматриваемого метода упрочнения, локально реализующего все четыре механизма упрочнения физики прочности, пояснена реализация каждого механизма.

Определены геометрические ограничения для локального упрочнения индукционной термической обработкой, включающие, по меньшей мере, припуск на механическую обработку, статическую и циклическую пластические зоны. Приведены формулы для расчета зон упрочнения, показаны графически на 3D-модели.

Для индукционной термической обработки обоснована целевая структура – сорбит или троостит отпуска. Предложены критерии контроля качества: фактическая глубина упрочнения; твердость материала на минимальной глубине упрочнения; достижение целевой микроструктуры, а также приведены методы и техника контроля.

Показано, что применением предложенного режима и параметров индукционной термической обработки циклически нагруженных деталей из 40Х: закалка 900 °С в воду, отпуск 400 °С, достигается целевая микроструктура, соответствующая стабильная твердость, достаточная глубина упрочнения. Приведены результаты контроля по установленным критериям в виде макро- и микроструктур, графика локального распределения микротвердости.

Ключевые слова: индукционная термическая обработка, контроль качества термической обработки, микроструктура, макроструктура, локальное упрочнение, циклическая нагрузка, усталость, упрочнение резьбы, долговечность, надежность, штанговый тонкостенный насос API, трещиностойкость, сталь 40Х, технология машиностроения.

Мольцен Станислав Николаевич (Пермь,
Российская Федерация) – директор по качеству АО «ЭЛКАМ-Нефтемаш», аспирант кафедры металловедения и термической обработки металлов ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail:
stanislav@vputehod.ru), член NACE, ORCID:
0000-0002-5269-8119.

Шестакова Илона Вячеславовна (Пермь, Российская Федерация) – студент кафедры металловедения и термической обработки металлов ПНИПУ (614990,
г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: sestakovailona741@gmail.com).

Кравченко Андрей Владимирович (Пермь, Российская Федерация) – начальник ОТК АО «ЭЛКАМ-Нефтемаш», аспирант кафедры металловедения и термической обработки металлов ПНИПУ (614990,
г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail:
andrew@vputehod.ru), член NACE, ORCID:
0000-0003-4308-2977.

Симонов Юрий Николаевич (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедры металловедения и термической обработки металлов ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Simonov@pstu.ru).

1. API 11AX13ed. Спецификация ШГН, сборочных узлов, компонентов и фиттингов.
2. Георгиев М.Н., Симонов Ю.Н. Трещиностойкость железоуглеродистых сплавов: монография. – Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2013.
3. Симонов Ю.Н., Георгиев М.Н., Симонов М.Ю. Основы физики и механики разрушения: учебное пособие для вузов. – Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2012.
4. Симонов Ю.Н. Физика прочности и механические испытания металлов. – Пермь: Издательство ПНИПУ, 2017.
5. Штремель М.А. Разрушение: в 2 кн. Кн. 1. Разрушение. моногр. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2015. – 976 с.
6. ГОСТ 31835-2012. Насосы скважинные штанговые. Общие технические требования. – М., 2012.
7. Shigley J.E., Mischke C.R. Mechanical engineering design. – 5th edn. – McGraw-Hill, New York, 1989. – 123 p.
8. Fatigue strength-load cycle relationships for ferrous material GU¨ LCAN TOKTAS¸ Department of Mechanical Engineering. – Balikesir University, Balikesir, Turkey. Springer.
9. Справочник металлиста: 9 ред. – Т. 1. Свойства и выбор железа и сталей. – Американское общество металловедов, 1987. – С. 67.
10. Tada H., Paris P.C., Irwin G.R. The stress analysis of cracks handbook. – New York: ASME. 31. NACE, 2000.
11. ГОСТ 31825-2012. Штанги насосные, штоки устьевые и муфты к ним. Технические условия. – М., 2012.
12. Atlas of fatigue curves, Edited by Howard E. Boyer Senior Technical Editor American Society for Metals. – 1990. – 534 p.
13. Heidersbach R. (Robert) Metallurgy and corrosion control in oil and gas production. – Published by John Wiley & Sons, Inc., 2011. – 293 p.
14. Симонов Ю.Н., Симонов М.Ю. Физика прочности и механические испытания металлов: курс лекций. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2020. – 199 с.
15. Materials science and engineering an introduction William D. Callister, Jr. Department of Metallurgical Engineering The University of Utah DAVID G. RETH­WISCH Department of Chemical and Biochemical Engineering The University of Iowa. – Wiley, 2014. – 990 p.
16. Фрактография и атлас фрактограмм / пер. с англ. Е.А. Шура; под ред. М.Л. Бернштейна. – М.: Металлургия, 1982.
17. Дефекты и повреждения деталей и конструкций: монография / В.М. Кушнаренко. В.С. Репях, Е.Ю. Чир­ков, Е.В. Кушнаренко; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2011. – 402 с.
18. Feargal Peter Brennan, Fatigue and fracture mechanics analysis of threaded connections. – Department of Mechanical Engineering University College London, 1992. – 402 р.
19. Irwin G.R. Plastic zone near a crack and fracture toughness. // Proc. 7th Sagamore Conf. Raquette Lake. – New York, 1960. – P. IV–63.
20. Yokobori T. Fatigue crack propogation as successive stochastic process // Report Research Inst. Strength Fract. Mater. Tohoku Univ. – 1971. – Vol. 6. – P. 18.
21. Никифоров А.Д. Точность и технология изготовления метрических резьб. – М.: Высшая школа, 1963. – 181 c.
22. Попов А.А., Попова Л.Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита: Справочник термиста. – 2-е изд., испр. и доп. – М: Металлургия, 1965. – 495 с.
23. Повышение долговечности резьбовых соединений штоков при циклической нагрузке / С.Н. Мольцен, А.В. Кравченко, Ю.Н. Симонов, Р.М. Полежаев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2021. – Т. 23, № 2. – С. 27–35.
24. Анализ и выбор методов испытания сталей на стойкость к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением в H2S-содержащих средах / А.В. Кравченко, С.Н. Мольцен, Ю.Н. Симонов, Р.М. Полежаев, Е.В. Погорелов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2021. – Т. 23, № 2. – С. 43–54.
25. Гарантия качества через контроль критических девиаций микроструктуры / С.Н. Мольцен, А.В. Кравченко, Ю.Н. Симонов, Р.М. Полежаев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2021. – Т. 23, № 1. – С. 36–45.
26. Мольцен С.Н., Кравченко А.В., Симонов Ю.Н. Влияние коррозионных повреждений на работоспособность штоков тонкостенных штанговых насосов. Моделирование и расчет // Вестник ПНИПУ. Машиностроение. Материаловедение. – 2022. – Т. 24, № 1. – С. 5–14. DOI: 10.15593/2224-9877/2022.1.01
27. Гляйтер Х., Хорнбоген Е. Упрочнение при образовании твердых растворов и дисперсионном твердении // Статическая прочность и механика разрушения сталей: сб. науч. тр. / пер. с нем; под ред. В. Даля, В. Антона. − М.: Металлургия, 1986. − 566 с.
28. ASM Handbook Volume 4C: Induction Heating and Heat Treatment, 2014, Editors: Valery Rudnev, George Totten. – ASM International, 2014. – 821 p.

Титановые сплавы обладают рядом существенных недостатков в технологиях сварки и наплавки, такими как неоднородность и нестабильность структуры, пониженный уровень механических свойств, предела прочности, а также потеря пластичности, по сравнению с характеристиками стандартных полуфабрикатов аналогичных сплавов. Исследуется возможность применения термической обработки для улучшения структуры и повышения механических свойств материала, синтезированного послойной плазменной наплавкой из титановых сплавов системы Ti-Al-V. Особое внимание было уделено исследованию влияния термической обработки на прочность при динамических испытаниях синтезированного сплава на высокоскоростное сжатие по методу Кольского.

Разработана математическая модель процесса упрочения наплавленного титанового сплава системы Ti-Al-V в при динамическом нагружении, на основе аппроксимации законом Джонсона – Кука деформационных кривых

Показана возможность управления формированием структуры и свойств наплавленных слоев при плазменной аддитивной наплавке в камере с контролируемой атмосферой сплава системы Ti-Al-V за счет изменения видов термической обработки.

Оптимальным режимом термической обработки сплава системы Ti-Al-V, полученного плазменной наплавкой проволочного материала в технологической камере с контролируемой атмосферой инертного газа, является комплексная термообработка. Комплекс механических свойств наплавленного металла после проведения оптимизированной термической обработки обеспечивает сочетание прочностных и пластических свойств на достаточном уровне, характерном для металла традиционных технологий: достаточно высокий уровень прочности при сохранении ударной вязкости и пластичности.

Установлено отсутствие значительного влияния термообработки на прочность при динамических испытаниях синтезированного сплава на высокоскоростное сжатие по методу Кольского: в диапазоне скоростей деформации 102−104 c–1 предел прочности остается на уровне 960–1000 МПа, характерном для материала без термической обработки.

Ключевые слова: титановые сплавы, аддитивные технологии, плазменная наплавка, структура, динамические испытания, деформационные кривые, механические свойства.

Мышкина Альбина Васильевна (Пермь, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: albina_myshkina@mail.ru).

Акулова Светлана Николаевна (Пермь, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail:
veta-ru@yandex.ru).

1. Плазменная наплавка металлов / А.Е. Вайнерман, М.Х. Шоршоров, В.Д. Веселков, В.С. Новосадов. – Л.: Машиностроение, 1969. – 191 с.
2. Шоршоров М.Х., Мещеряков В.Н. Фазовые превращения и изменения свойств сплавов титана при сварке: атлас. – М.: Наука, 1973. – 157 с.
3. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Анищенко Л.М. Высокотемпературные технологические процессы: Теплофизические основы. – М.: Наука, 1986. – 172 с.
4. Исследование структуры и дефектности  титановых сплавов при наплавке / С.Н. Акулова, А.В. Мышкина, И.С. Хомутинин, Е.А. Кривоносова, Я.В. Лямин // Вестник Пермского Национального Исследовательского Политехнического Университета. Машиностроение, Материаловедение. – 2022. – Т. 24, № 1. – С. 70–78.
5. Исследование влияния режимов изотермического деформирования и термической обработки на структуру и механические свойства опытного жаропрочного Ti-сплава / Н.А. Ночовная, В.Г. Анташев, А.А. Ширяев, Е.Б. Алексеев // Технология легких сплавов. – 2012. – № 4. – С. 92–98.
6. Лясоцкая В.С. Термическая обработка сварных соединений титановых сплавов. – М.: ЭКОМЕТ, 2003. – 351 с.
7. Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов // Е.А. Борисова, Г.А. Бочвар [и др.]. – М.: Металлургия, 1980.
8. Илларионов А.Г., Попов А.А. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов: учебное пособие. – Екатеринбург: Уральский федеральный университет, ЭБС АСВ, 2014. 136 с.
9. Перевалова О.Б., Панин А.В., Синякова Е.А. Изменение фазового состава и параметров твердого раствора на основе α-Ti в поверхностных слоях сплава Ti–6Al–4V, подвергнутого электронно-пучковой обработке // Физика металлов и металловедение. – 2020. – Т. 121, № 2. – С. 157–164.
10. Особенности структурно-фазового состояния сплава Ti-6Al-4V при формировании изделий с использованием электронно-лучевой проволочной аддитивной технологии / Н.Л. Савченко [и др.] // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. – 2018. – Т. 20, № 4. – С. 60–71.
11. Применение методов физико-механических исследований и методов неразрушающего контроля при разработке аддитивных технологий с использованием титановых сплавов / В.А. Клименов [и др.] //Физическая мезомеханика материалов. Физические принципы формирования многоуровневой структуры и механизмы нелинейного поведения. – 2022. – С. 430–431.
12. Исследование влияния режимов термической обработки на структуру и механические свойства основного материала и материала сварного шва рабочих колес типа «блиск» из сплава ВТ41 в конструкции КВД перспективного двигателя / Н.А. Ночовная [и др.] // Электрометаллургия. – 2017. – № 11. – С. 15–19.
13. Structure and properties of aluminium magnesium scandium alloy resultant from the application of plasma welding with by-layer deformation hardening / Y.D. Shchi­tsyn, Е.А. Krivonosova, Т.V. Olshanskaya, S.D. Neulybin // Tsvetnye Metally. – 2020. – No. 2. – P. 89–94. DOI 10.17580/tsm.2020.02.12.
14. Formation of structure and properties of two-phase Ti-6Al-4V alloy during cold metal transfer additive deposition with interpass forging / Y. Shchitsyn, M. Karta­shev, E. Krivonosova, T. Olshanskaya, D. Trushnikov // Materials. – 2021. – Vol. 14, no. 16. – Art. 4415. – 18 p. DOI 10.3390/ma14164415
15. Характеристики прочности и пластичности ряда металлических сплавов и нержавеющих сталей, созданных проволочно-дуговой наплавкой, в широком диапазоне скоростей деформаций / Ю.В. Баяндин [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. – 2023. – № 1. – С. 33–45.
16. О влиянии схем плазменной наплавки на формирование структуры и свойств титанового сплава / С.Н. Акулова, А.В. Мышкина, С.В. Варушкин, С.Д. Неулыбин, Е.А. Кривоносова, Ю.Д. Щицын, Т.В. Ольшанская // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, Материаловедение. – 2021. – Т. 23, № 3. – С. 75–83.
17. Influence of the parameters of the heat treatment mode on the structure formation and properties of the welded material for the alloy Ti-Al-V / E.A. Krivonosova, T.V. Olshanskaya, S.N. Akulova, A.V. Myshkina, E.S. Salo­ma­tova // Journal of Physics: Conference Series. – 2022. – Vol. 2275. – Art. 012010. – 10 p.
18. Kolsky H. An investigation of the mechanical properties of materials at very high rates of loading // Pro­ceedings of the Physical Society. Section B. – 1949. – Vol. 62, no. 11. – P. 676–700. DOI: 10.1088/0370-1301/62/11/302
19. Kolsky H. Stress waves in solids // Journal of sound and Vibration. – 1964. – Vol. 1, № 1. – P. 88–110. DOI: 10.1016/0022-460X(64)90008-2
20. Johnson G.R., Cook W.H. A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures // Proceedings of the 7th International Symposium on Ballistics. The Hague, Netherlands. 19–21 April 1983. – Vol. 21. – P. 541–547.

Аддитивные технологии занимают перспективное место в производстве стальных конструкций и являются высокопроизводительной альтернативой традиционному производству при создании сложных и крупногабаритных деталей. Одной из технологий аддитивного производства является послойная наплавка с использованием высококонцентрированных источников энергии. Применение плазменной наплавки с использованием комбинаций технологических приемов позволяет решать вопросы неоднородности структуры в объеме наплавленного слоя и транскриссталлитного характера роста зерен. Решение данных вопросов в производстве конструкций с примененем послойной наплавки остается на сегодня актуальным. Управление термическими циклами при послойной наплавке, влияющими на процессы кристаллизации, позволяет повысить качество формируемого материала.

В работе рассмотрена послойная плазменная наплавка и плазма-МИГ-наплавка сталей аустенитного класса. Определено влияние термического цикла наплавки на процесс кристаллизации и формирование структуры получаемого материала. Установлено изменение термического цикла наплавки для исследуемых процессов.  Выявлены существенные различия в максимальных температурах нагрева и, соответственно, термических циклах при одной и той же форме проплавления при плазменной наплавке и плазма-МИГ наплавке. Установлено, что время пребывания металла в жидком состоянии и время охлаждения с максимальной температуры до температуры кристаллизации для обоих вариантов наплавки отличаются незначительно. Проведенные расчеты подтвердили, что при плазменной наплавке процесс кристаллизации происходит при более высоких скоростях охлаждения, чем при наплавке плазма-МИГ.

Ключевые слова: плазменная наплавка, термический цикл, аустенитные стали, аддитивное производство, фронт кристаллизации, градиент температур, структура металла, кристаллизация, скорость охлаждения, источник тепла.

Ольшанская Татьяна Васильевна (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, е-mail: tvo66@rambler.ru).

Федосеева Елена Михайловна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29,
е-mail: emfedoseeva@pstu.ru).

Щицын Юрий Дмитриевич (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, заведующий кафедрой сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29,
е-mail: schicin@pstu.ru).

Душина Алёна Юрьевна (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, е-mail: alena@pstu.ru).

1. Душина А.Ю. Послойная плазменная наплавка сталей аустенитного класса типа 308LSi  для аддитивного производства: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Пермь, 2022. – 16 с.

2. Передовые технологии аддитивного производства металлических изделий / А.А. Осколков, Е.В. Матвеев, И.И. Безукладников [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2018. –
Т. 20, № 3. – С. 90–105. DOI 10.15593/2224-9877/2018.3.11

3. Чумаков Д.М. Перспективы использования аддитивных технологий при создании авиационной и ракетно-космической техники // Труды МАИ. – 2014. – № 78. – С. 31.

4. Зражевский А.В. Применение аддитивных технологий в промышленности // Наукосфера. – 2021. – № 8-1. – С. 9–13.

5. Аддитивные технологии / А.И. Рудской, А.А. По­пович, А.В. Григорьев, Д.Е. Каледина. – СПб.: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2017. – 252 с.

6. Additive manufacturing of metals / D. Herzog [et al.] // Acta Materialia. – 2016. – Vol. 117. – P. 371–392.

7. Printability of alloys for additive manufacturing / T. Mukherjee [et al.] // Scientific reports. – 2016. – Vol. 6, № 1. – С. 1–8.

8. Continuous liquid interface production of 3D objects / J.R. Tumbleston [et al.] // Science. – 2015. – Vol. 347, № 6228. – P. 1349–1352.

9. Душина А.Ю. Послойная плазменная наплавка сталей аустенитного класса типа 308lSi для аддитивного производства: дис. … канд. техн. наук. – Пермь, 2023. – 148 с.

10. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. – М.: Изд-во МАШГИЗ, 1951. – 296 с.

11. Терентьев С.А. Разработка технологии и оборудования аддитивного производства металлических изделий плазменной наплавкой плавящимся электродом: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Пермь, 2019. – 16 с.

12. Терентьев С.А. Разработка технологии и оборудования аддитивного производства металлических изделий плазменной наплавкой плавящимся электродом: дис. … канд. техн. наук. – Пермь, 2019.

13. Неулыбин С.Д. Влияние полярности тока на свойства слоистых материалов, получаемых многослойной плазменной наплавкой: дис. … канд. техн. наук: 05.02.10. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017. – 135 с.

14. Щицын Ю.Д. Специальные плазменные технологии: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017. – 159 с.

15. Щицын Ю.Д., Косолапов О.А., Щицын В.Ю. Возможности плазменной обработки металлов током обратной полярности // Сварка. Диагностика. – 2009. – № 2. – С. 42–45.

16. Язовских, В.М. Математическое моделирование и инженерные методы расчета в сварке: в 2 ч. Ч. 2. Тепловые процессы при сварке и моделирование в пакете MathCad. – Пермь: Изд-во ПГТУ, 2008. – 119 с.

17. Язовских, В.М. Математическое моделирование и инженерные методы расчета в сварке: в 2 ч. Ч. 1. Статистическая обработка и планирование эксперимента. – Пермь: Изд-во ПГТУ, 2007. – 119 с.

18. Ольшанская Т.В., Федосеева Е.М. Математический анализ роста неметаллических включений в сварочной ванне // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2017. – Т. 19, №. 1. – С. 139–154.

19. Ольшанская Т.В., Федосеева Е.М. Выбор основных критериев термического цикла для методов прогнозирования структуры сварных швов при электронно-лучевой сварке // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2019. – Т. 21, №. 2. – С. 73–81.

20. Федосеева Е.М., Ольшанская Т.В., Душина А.Ю. Закономерности формирования структуры в механизмах кристаллизации аустенитных сталей (обзор) // Вестник ПНИПУ. Машиностроение. Материаловедение. – 2023. – Т. 25, № 1. – С. 83–97.

21. Особенности кристаллизации аустенитных сталей при аддитивном производстве / А.Ю. Душина, У.А. Кара­батова, Т.В. Ольшанская, Е.М. Федосеева // Химия, экология, урбанистика. – 2020. – Т. 1. – С. 324–328.

22. Microstructure and Properties of the 308LSi Austenitic Steel Produced by Plasma-MIG Deposition Welding with Layer-by-Layer Peening / T. Olshanskaya, D. Trush­nikov, A. Dushina, A. Ganeev, A. Polyakov, I. Semenova // Metals. – 2022. – Vol. 12, Iss. 1. – Art. 82. – 14 p.

23. Olshanskaya T.V., Dushina A.Y., Trushnikov D.N. Research of the technological methods influence on the formation of structure and properties during the additive growth of products from nickel chromium steels of the austenitic class by plasma-jet hard facing methods // Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing, 2022. – Vol. 2275, № 1. – P. 012003.

В статье рассмотрено влияние различных методов упрочнения на предел выносливости, геометрию и поверхностный слой лопаток газотурбинного двигателя.

На данный момент в авиадвигателестроительной отрасли наиболее широко применяется гидродробеструйное упрочнение. Такой метод создает благоприятную эпюру остаточных напряжений на поверхности пера лопатки и позволяет до 19 % увеличить предел выносливости. Однако глубина сжимающих остаточных напряжений при данном методе упрочнения составляет до 0,2 мм, что недостаточно для обеспечения требуемого уровня усталостной прочности лопаток при повреждении кромок типа «забоина» от попадания посторонних предметов на глубину до 1 мм.

Для повышения стойкости лопаток к попаданию посторонних предметов рассмотрены два перспективных метода упрочнения: лазерное ударное упрочнение и малопластичное выглаживание.

Для оценки эффективности каждого метода выбран объект – титановая лопатка первого каскада компрессора газотурбинного двигателя. Лазерному ударному упрочнению (LSP, LSPwC) и малопластичному выглаживанию подвергалась зона кромок лопаток шириной 5 мм. После упрочнения на часть лопаток наносились имитации повреждения типа «забоина» различной глубины и определялся их предел выносливости. Качество поверхности после упрочнения LSP и малопластичного выглаживания удовлетворяет требованиям КД по шероховатости. Глубина сжимающих остаточных напряжений при LSP и выглаживании – более 0,3 мм, что превосходит гидродробеструйную обработку.

Упрочнение кромок всеми методами привело к снижению предела выносливости лопаток без концентраторов на 9,3¸15,7 %, по сравнению с лопатками без упрочнения. Упрочнение кромок приводит к увеличению предела выносливости для лопаток с забоиной глубиной 0,5 мм на 22,2¸31,4 %, а для забоин глубиной 1,0 мм – на 8,3¸14,8 %, по сравнению с лопатками без упрочнения с соответствующими забоинами.

Ключевые слова: лазер, лазерный удар, упрочнение, шероховатость, остаточные напряжения, усталость, малопластичное выглаживание, титановые сплавы, усталость, гидродробеструйная обработка.

Ширяев Алексей Александрович (Пермь, Российская Федерация) – инженер КО-2993 АО «ОДК-Авиадвигатель» (Российская Федерация, 614990, Пермь, Комсомольский пр., 93, e-mail: alex_sh_23-1@mail.ru).

Габов Иван Григорьевич (Пермь, Российская Федерация) – начальник отделения 299 АО «ОДК-Авиадвигатель» (Российская Федерация, 614990, Пермь, Комсомольский пр., 93, e-mail: gabov-ig@avid.ru).

Миленин Артем Сергеевич (Пермь, Российская Федерация) – начальник отдела КО-2993 АО «ОДК-Авиадвигатель» (Российская Федерация, 614990, Пермь, Комсомольский пр., 93, e-mail: milenin-as@avid.ru).

Таиров Денис Фанисович (Пермь, Российская Федерация) – начальник бригады КО-2993 АО «ОДК-Авиадвигатель» (Российская Федерация, 614990, Пермь, Комсомольский пр., 93, e-mail: tairov@avid.ru).

1. Сулима А.М., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. – М.: Машиностроение, 1988. – 240 с.
2. Шведова А.С. Повышение эксплуатационных свойств деталей при обработке динамическими методами поверхностного пластического деформирования // Вестник ДГТУ. – 2015. – № 1(80). – С. 114–120.
3. Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочненных деталей по остаточным напряжениям. – Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2012. – 125 с.
4. Влияние гидродробеструйной обработки на предел выносливости образцов с надрезом при изгибе и растяжении-сжатии / В.Ф. Павлов, В.А. Кирпичев, В.С. Василюк, В.П. Сазанов, П.А. Шляпников // Динамика и виброакустика. –2020. – Т. 6, № 1. – С. 25–34. DOI: 10.18287/2409-4579-2020-6-1-25-34
5. Павлов В.Ф., Сазанов В.П., Вакулюк В.С. К вопросу оценки влияния гидродробеструйной обработки на предел выносливости деталей по первоначальным деформациям // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. – 2019. – Т. 21, № 1. – С. 55–62. DOI: 10.15593/2224-9877/2019.1.08
6. Влияние гидродробеструйной обработки на предел выносливости образцов различного диаметра из стали 45 / В.Ф. Павлов, В.С. Василюк, В.А. Кирпичев, В.П. Сазанов, А.А. Декань, О.Ю. Семенова // Инновационные направления интеграции науки, образования и производства, Керчь. – 2022. – С. 85–89.
7. Альбов И.И., Бурнашов М.А. Упрочнение поверхностей водоледяными струями высокого давления // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2011. – № 2/3 (286). – С. 76–78.
8. Мифтахов А.А., Мазеин П.Г. Моделирование остаточных напряжений при гидродробеструйной обработке // Известия Челябинского научного центра. – 2006. – № 4(34). – С. 38–42.
9. Петросов В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента. – М., 1977. – 168 с.
10. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник. – М.: Машиностроение, 1987. – 328 с.
11. Синчурин Д.В. Влияние метода гидродробеструйного упрочнения на повышение эксплуатационной надежности деталей. – 2015. – № 21.2 (101.2). – С. 54–57.
12. Гидродробеструйный метод упрочнения деталей ГТД основанный на пластическом деформировании поверхностного слоя [Электронный ресурс]. – URL: https://www.gidroabraziv.com/technology/gidrodrobestrujnyj-metod-uprochneniya-detalej-gtd/ (дата обращения: 10.09.2021).
13. Лазерное ударное упрочнение титанового сплава ВТ6 с алюминиевым абляционным покрытием / М.А. Ляховецкий, Д.Д. Королев, Г.Д. Кожевников, М.В. Волков // Быстрозакаленные материалы и покрытия: сб. статей. – М., 2021. – С. 258–263.
14. Experimental and numerical investigation of residual stresses in laser shock peened AA2198 / S. Keller, S. Chupakhin, P. Staron, E. Maawad, N. Kashaev, B. Klusemann // Journal of Materials Processing Tech.– 2018. – Vol. 255. – P. 294–307.
15. Ebrahimi M., Amini S., Seyed M. The investigation of laser shock peening effects on corrosion and hardness properties of ANSI 316L stainless steel // Int J Adv Manuf Technol. – 2017. – № 88. – Р. 1557–1565. DOI: 10.1007/s00170-016-8873-0
16. Горунов А.И., Гильмутдинов А.Х. Упрочнение и наплавка волоконным лазером как способы целенаправленного формирования структуры и свойств титанового сплава ВТ6 // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. – 2015. – № 4. – С. 40–44. DOI: 10.17073/1997-308X-2015-4-40-44
17. Муратаев Ф.И., Клабуков М.А. Особенности лазерного ударного упрочнения сталей и титановых сплавов // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2012. – № 4, вып. 2. – С. 82–84.
18. Study on effect of laser shock peening as a pre-treatment on fatigue performance of hard-chorme plated 15–5 PH stainless steel / R. Sundar, P. Ganesh, Swati Maravi, Pushpendra K. Dwivedi, K.G. Ram, D.C. Nagpure, K. Ranganathan, Abhijit C., K.S. Bindra, R. Kaul // Lasers in Manufacturing and Materials Processing. – 2019. –№ 6. – Р. 85–97. DOI:10.1007/s40516-019-0082-x
19. Laser shock peening wavelength conditions for enhancing corrosion behaviour of titanium alloy in chloride environment / G.R. Kumar, G. Rajyalakshmi, S. Swaroop, S.A.X. Stango, U. Vijayalakshmi // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. – 2019. – № 41. – Р. 129. DOI:10.1007/s40430-019-1633-y
20. Laser Shock Peening and its Applications: A Review / R. Sundar, P. Ganesh, K.G. Ram, G. Ragvendra, B.K. Pant, K. Vivekanand, K. Ranganathan, K. Rakesh, K.S. Bindra // Lasers in Manufacturing and Materials Processing. – 2019. – № 6. – Р.424–463. DOI: 10.1007/s40516-019-00098-8
21. Effects of shot-peening and re-shot-peening on four-pointbend fatigue behavior of Ti–6Al–4V / X.P. Jiang, C.S. Man, M.J. Shepard, T. Zhai // Mat Sci and Engg A. – 2007. – № 468. – Р. 137–143.
22. Altenberger I., Nalla R.K., Sano Y. On the effect of deep-rolling and laser peening on the stress-controlled low and high cycle fatigue behavior of Ti–6Al–4V at elevated temperatures up to 550 °C // Int J Fatigue. – 2012. – № 44. – Р. 292–302.
23. Шиганов И.Н., Мельников Д.М., Мьят З.Й. Лазерное ударное упрочнение алюминиевых материалов // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. статей. – М., 2017. – Т. 28. – С. 43–47.
24. Конечно-элементный анализ остаточных на­пря­жений, возникающих в результате лазерной ударной проковки титанового сплава ВТ6 / О.А. Плехов, А.А. Кос­тина, Р.И. Изюмов, А.Ю. Изюмова // Вычислительная механика сплошных сред. – 2022. – Т. 15, № 2. – С. 171–184.
25. Моделирование остаточных напряжений, созданных методом лазерного ударного упрочнения / Р.А. Сихамов, Ф. Фомин, З. Келлер, Н. Кашаев // Научно-практический электронный журнал Аллея Науки. – 2019. – Т. 2, № 6. – С. 18–25.
26. Sakhvadze G.Zh. Simulation of the technology of laser-shock-wave processing of titanium alloys with shape memory using dimensional analysis // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. – 2021. – Vol. 50, № 4. – Р. 332–341.
27. Laser peening without coating as a surface enhancement technology / Y. Sano, K. Akita, K. Masaki, Y. Ochi, I. Alterberg, B. Schoites // Pulse. – 2006. – № 100(40).
28. Guiba A.K., Medraj M. Laser peening process and its impact on materials properties in comparison with shot peening and ultrasonic impact peening // Materials. – 2014. – № 7(12). – Р. 7925–7974.