CC BY
38
Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕМАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»
В применяемых нами технологиях модифицирования расплавов нанопорошками этот нежелательный эффект, на наш взгляд, успешно преодолевается в процессе изготовления модифицирующего прутка [8] путем экструзии композиции (рис. 1), состоящей из частиц алюминия и НП через фильеру пресса, где развиваются высокие давления - согласно расчетам в пределах от 300 до 800 МПа для прутков разного диаметра - от 5,0 до 9,5 мм). При этом происходит нагрев алюминия, что еще в большей степени увеличивает его пластические характеристики, и на поверхности наночастиц образуется монослой алюминия, который впоследствии и служит подложкой для наращивания кристаллического материала при охлаждении и затвердевании металла.
Библиографические ссылки
1. Крушенко Г. Г. Применение нанопорошков химических соединений для улучшения качества металлоизделий // Технология машиностроения. 2002. № 3. С. 3-6.
2. Суздалев И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М. : КомКнига, 2006.
3. Новые материалы. Коллектив авторов / под науч. ред. Ю. С. Карабасова. М. : МИСиС. 2002.
4. Арсентьева И. П., Дзидзигури Э. Л., Захаров Н. Д. и др. Ушаков Б. К. Особенности строения и аттестации наночастиц ультрадисперсных металлических порошков // Технология металлов, 2002. № 10. С. 46-48.
5. Ильин А. П., Коршунов А. В., Толбанова Л. О. Структура, свойства и проблема аттестации нанопорошков металлов // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 314. № 3. С. 35-40.
6. NaBond Technologies Co, Ltd. HONG KONG. URL: http://www.nabond.com/TiN_nanopowder.html.
7. Попок В. Н., Вдовина Н. П. Исследование химической совместимости энергетических материалов с нанопорошками металлов // Ползуновский вестник. 2010. № 3. С. 193-196.
8. А. с. СССР № 831840. Способ модифицирования литейных алюминиевых сплавов эвтектического типа / Г. Г. Крушенко, Ю. М. Мусохранов, И. С. Ямских, А. А. Корнилов, С. Г. Крушенко. БИ. 1981. № 19.
© Решетникова С. Н., Ардамин В. А., Мишин А. А.,
Крушенко Г. Г., 2011
УДК 621.431.75
М. Н. Румянцева Научный руководитель - И. Н. Аверьянов Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева, Рыбинск
ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА ВНУТРЕННИХ ПОСАДОЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ
Рссматриваются перспективы ремонта деталей авиационных двигателей, длительная эксплуатация которых приводит к возникновению изношенных поверхностей. Предложенная технология ремонта позволяет не только восстановить эксплуатационные свойства, но и увеличить ремонтопригодность деталей, а значит, их ресурс.
При ремонте двигателей Д-30КУ/КП/КУ-154 и их модификаций отмечается эксплуатационный износ посадочных поверхностей деталей.
Для повышения ресурса работы двигателя и улучшения его КПД большое значение уделяется уменьшению зазоров. Минимальный зазор обеспечивается допусками на изготовление детали и теплофизическими свойствами материала, из которого она изготовлена. Создание новых технологий ремонта, способных обеспечить необходимое качество восстановленных деталей, удовлетворяющих высоким техническим требованиям, открывает дорогу для конструктивного совершенствования газотурбинных двигателей.
Целью данной работы является исследование возможности свойств наносимых истираемых материалов на внутренние посадочные поверхности детали с целью восстановления зазоров при сборке в узле после ремонта (см. рисунок).
Для восстановления посадочных поверхностей лабиринтов отрабатывалась технология ремонта методом плазменного напыления материалами ПВ-НХ16Ю6Ит и ВКНА. При проведении исследований
выставлялись следующие требования к наносимым покрытиям:
Внешний вид поверхности лабиринта после нанесения покрытия
- достаточная прочность;
- отсутствие износа на ответной детали;
- необходимая жаростойкость.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Экспериментально установлено, что адгезия покрытия с основным материалом зависит от подготовки поверхности (обеспечения необходимой шероховатости, отсутствие загрязнений), толщины нанесенного покрытия и метода механической обработки.
Твердость покрытия ВКНА-НЯС 58...60 ед. выше твердости ПВ -НХ 16Ю6Ит - НЯС 35.40 ед., что приводит к приработке на ответной детали.
Целенаправленное исследование процессов износа и изыскание новых методов ремонта с рациональным использованием имеющихся материалов, входят в перечень наиболее важных задач восстановительного ремонта двигателей.
© Румянцева М. Н., Аверьянов И. Н., 2011
УДК 583.975 + 621.318.1
В. А. Семячков, А. Н. Рыбакова Научные руководители - В. С. Жигалов, В. Г. Мягков Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ФАЗОВЫЕ И МАГНИТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ДВУХСЛОЙНЫХ ПЛЕНКАХ Fe/Pd В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТЖИГА
Исследованы фазовые и магнитные превращения в пленочных слоистых структурах Fe/Pd при термообработке. Показано, что в зависимости от толщинных соотношений железа и палладия и от температуры отжига в системе формируются две фазы - L10-FePd(001) и L12-FePdз(001). Начальная температура инициирования твердофазного синтеза составляет 400 °С. Исследования магнитных свойств фаз показали, что L10-фаза является высокоанизотропной и обладает перпендикулярной анизотропией, а L12-фаза - магнитомягкая и имеет высокие значения намагниченности насыщения. Полученные результаты имеют как научное так и прикладное значение.
В связи с бурным развитием наноэлектроники одной из важнейших задач является миниатюризация различных компонентов устройств. Материалами, удовлетворяющими этим качествам, являются тонкие пленки. Структурные и магнитные свойства FePd тонких пленок, упорядоченных по типу L10, исследуются в связи с их потенциальной возможностью для высокоплотной магнитной записи информации и создания специальных магнитожестких сред [1]. Упорядоченные FePd3-пленки в настоящее время изучены недостаточно и поэтому их исследование представляет научный и практический интерес.
В данном исследовании были изготовлены методом электронной бомбардировки тигельных испарителей две серии двухслойных пленочных структур Fe/Pd на подложках из монокристаллического М^О и стекла с атомным соотношением железа и палладия 1:1 и 1:3. Образцы изготавливались в вакууме 10-6 торр на установке напыления УВН-2М-1. Исходные образцы подвергались термическому отжигу в температурном диапазоне от 300 до 700 оС с шагом в 50 оС и выдержкой при каждой температуре в течение 30 мин.
После каждой ступени отжига и охлаждения до комнатной температуры в образцах измерялись магнитные параметры и исследовались структурные и фазовые превращения.
На рис. 1 показана зависимость первой константы анизотропии (К1) от температуры отжига для пленок с атомным соотношением Fe/Pd, равным 1/1 и 1/3. Видно, что в образцах, отожженных при 300 оС, отсутствуют изменения свойств по отношению к исходным образцам. Однако отжиги при Т > 400 оС приводят к увеличению константы анизотропии в пленках с атомным соотношением 1/1 практически на порядок и к полному исчезновению анизотропии в пленках с
соотношением 1/3. Такая модификация анизотропных свойств должна приводить к различным значениям коэрцитивности (НС). Как показали дополнительные исследования магнитостатических свойств коэрци-титвная сила в первом случае выросла и составляет ~1 кЭ, в другом случае пленки становятся магнито-мягкими и НС становится менее 1 Э.
На рис. 2 представлены зависимости намагниченности насыщения (М8) для тех же образцов от температуры отжига (Т), из которых видно, что для обеих структур относительная намагниченность насыщения увеличивается по мере увеличения Т. Однако для пленки с атомным соотношением 1/3 это увеличение составило более, чем 60 %. Легко предположить, что рост значений М5 связан с приростом магнитного момента за счет магнитной поляризации атомов палладия. При этом большее содержание Pd в образце приводит к большему увеличению намагниченности.
Изменения магнитных и анизотропных свойств связаны с фазовыми превращениями в двухслойных структурах Fe/Pd под воздействием отжигов. Идентификация образовавшихся фаз была проведена на ди-фрактометре ДР0Н-4-07 (Си^а-излучение). Рентгенограммы для пленок с атомным соотношением 1/1 и 1/3 на подложках из MgO после отжига при Т = 600 оС показаны на рис. 3 и рис. 4, соответственно. Анализ рентгеновских измерений показал, что слои Fe и Pd в исходном состоянии растут на подложках MgO эпи-таксиально. В процессе отжига на базе этих эпитаки-альных слоев формируются основные фазы L10-FePd для пленки с соотношением атомов 1/1 и L12-FePd3 для пленки с соотношением Fe/Pd = 1/3. Первая фаза имеет тетрагональное искажение решетки, что и явилось причиной появления высокой анизотропии, вторая фаза имеет простую кубическую решетку без су-
