Сырьё. Губчатый титан
Возможности гибридного способа разделения компонентов перовскитового концентрата
Л.Г. Герасимова, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук», e-mail: l.gerasimova@ksc.ru
А.Г. Артеменков,Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук», e-mail: a.artemenkov@ksc.ru
А.И. Николаев, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук», e-mail: a.nikolaev@ksc.ru
Е.С. Щукина, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук», e-mail: e.shchukina@ksc.ru
М.В. Маслова,Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук», e-mail: m.maslova@ksc.ru
Исследован процесс взаимодействия перовскитового концентрата с азотной кислотой в атмосферных условиях и при избыточном давлении. Достигнуты высокие показатели разделения компонентов в виде твердой фазы – гидратированный осадок титана и редких металлов и жидкой фазы, содержащей кальций, редкоземельные металлы и торий. Показано, что от режима кислотной обработки зависит их структура и состав получаемых прекурсоров, что важно для выбора направления их дальнейшей переработки с получением конечных продуктов. В частности, установлено, что повышенное давление в зоне реакции вызывает рутилизацию гидратированного осадка, и поэтому его дальнейшую переработку с получением диоксида титана и редких металлов целесообразно проводить методом хлорирования.
Ключевые слова: перовскитовый концентрат, кислотная переработка, селективное разделение компонентов, гидратированные оксиды титана и редких металлов, резкоземельный прекурсор.
Материаловедение
Обратимое формоизменение пружинных актуаторов из сплава на основе никелида титана при постоянном внешнем противодействии
А.А. Шаронов, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: mitom@implants.ru
Д.Е. Гусев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: gusev-home@mail.ru
А.О. Снегирев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: mitom@implants.ru
Рассмотрены закономерности формоизменения цилиндрических пружин из сплава на основе никелида титана в зависимости от уровня противодействующих напряжений и границ термоциклирования. Показано, что напряжения от 20 до 110 МПа вызывают полностью обратимое формоизменение материала, а при более высоких напряжениях происходит накопление невосстановленной деформации. При термоциклировании снижение температур нагрева в интервале Ан - Ак и повышение температур охлаждения в интервале Мн - Мк сопровождается уменьшением величины обратимой деформации материала.
Ключевые слова: никелид титана, эффект памяти формы, пружины, обратимая деформация.
Исследование влияния параметров горячего изостатического прессования на структуру и механические свойства псевдо-β-титанового сплава
А.С. Орыщенко, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru,
В.П. Леонов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru,
Е.В. Чудаков, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru,
Ю.Ю. Малинкина, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru,
И.М. Хачатурян, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru,
Ю.М. Маркова, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru,
С.Ю. Кузнецов, ООО «ЦЭЛТ», e-mail: cebtrus@mail.ru,
С.А. Осипов, ООО «ЦЭЛТ», e-mail: cebtrus@mail.ru.
В работе приведены результаты исследования влияния режимов горячего изостатического прессования на структуру и механические свойства псевдо-β-титанового сплава. Проанализированы режимы в диапазоне температур от 700 до 880°С, исследовано влияние давления 100 и 140 МПа при различных температурах и проанализировано влияние фракционного состава (менее 50, 50–100, 100–150 и 50–140 мкм) на механические свойства и микроструктуру образцов. Также показаны основные различия в свойствах образцов, получаемых при различном времени газостатирования (4 и 6 ч).
Ключевые слова: горячее изостатическое прессование, псевдо-β-титановый сплав, металлический порошок, фракционный состав, параметры газостатирования.
Влияние вакуумного ионно-плазменного азотирования на коррозионную стойкость титановых сплавов в растворе рингера со сниженным содержанием кислорода
С.В. Скворцова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: mitom@implants.ru
Ю.В. Чернышова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
С.М. Сарычев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Г.Ю. Николаев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Проведено исследование влияния вакуумного ионно-плазменного азотирования на коррозионную стойкость титановых сплавов, применяемых для имплантации, в растворе Рингера со сниженным содержанием кислорода. Установлено, что применение азотирования позволяет повысить коррозионную стойкость титановых сплавов в растворе Рингера в условиях сниженного содержания кислорода, о чем свидетельствует увеличение стационарных потенциалов образцов и снижение плотности тока пассивной области почти на порядок по сравнению с исходными образцами в тех же условиях.
Ключевые слова: титановые сплавы, медицинские имплантаты, азотирование, коррозионная стойкость.
Влияние режимов вакуумного отжига на формирование однородных и градиентных структур в титановом сплаве с повышенным содержанием алюминия при термоводородной обработке
А.А. Лиджиев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
А.М. Мамонов, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
А.В. Нейман, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Е.О. Агаркова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: agarkovaeo@mai.ru
Ю.Н. Кусакина, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Установлены закономерности формирования различных структур в титановом сплаве с повышенным содержанием алюминия в процессе вакуумного отжига – заключительной операции термоводородной обработки. Показано, что при температуре вакуумного отжига 950°С в сплаве с исходным содержанием водорода 0,4 мас. % формируется градиентная (α+β)-структура с мелкодисперсной α-фазой в поверхностном слое глубиной 2–4,5 мм и крупнопластинчатой α-фазой в сердцевине цилиндрических образцов диаметром 18 мм. При более низкотемпературных режимах формируется однородная по сечению образцов структура с квазиглобулярной α-фазой различной степени дисперсности.
Ключевые слова: титановый сплав, вакуумный отжиг, водород, термоводородная обработка, градиентная структура.
Идентификация титановых сплавов
С.В. Сериков, ООО «Сура ЛТД», e-mail: suraltd1992@gmail.com
Из анализа известных трех серий исследований по технологии изготовления изделий из сплавов ПТ-3В, ВТ20Л, ВТ5-1, ВТ14, ВТ35 предлагается экспериментально-расчетный метод идентификации титановых сплавов относительно их эксплуатационной надежности. Метод разработан на основе гипотезы, что при деформировании непрерывной среды в виде металлов с ненулевой скоростью деформаций его формоизменение вплоть до разрушения подчиняется математической модели вязкопластической среды. Определена геномообразующая матрица среды из семи физически обоснованных параметров, простых в определении. Приведены конкретные примеры работоспособности метода на опытных данных.
Ключевые слова: идентификация металлов, удельная работа разрушения, коэффициент динамической вязкости, скорость деформаций, температура, матрица.
Технологии производства
Разработка технологии изготовления труб из титановых сплавов повышенной прочности
Т.А. Мартынова, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
Л.П. Ртищева, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
Е.С. Евстигнеева, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
П.С. Крылов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
Д.А. Негодин, АО «ТВЭЛ», e-mail: dmalnegodin@tvel.ru
М.В. Лукин, АО «ЧМЗ», e-mail: chmz@rosatom.ru
Описаны этапы разработки технологии изготовления труб из титановых сплавов повышенной прочности.
Ключевые слова: титановые сплавы, холоднодеформированные трубы, горячедеформированные трубы, производство, титановые сплавы повышенной прочности, гражданское и военное судостроение, атомная энергетика.
Разработка технологии изготовления ответственных титановых отливок работающих в агрессивных средах под высоким давлением
М.Н. Саубанов, АО «Зеленодольский завод им. А.М.Горького», e-mail: ogmet@zdship.ru
И.О. Леушин, ФГБОУ ВО НГТУ им. Р.Е. Алексеева
И.Е. Илларионов, ФГБОУ ВО ЧГУ им. И.Н. Ульянова
В рамках опытно-конструкторских и исследовательских работ произведено 72 экспериментальные плавки в вакуумно-гарнисажных плавильных печах для обеспечения высоких механических свойств титанового сплава.
Разработанный модифицированный титановый сплав имеет высокую прочность – предел прочности не менее 590 МПа, относительное удлинение не менее 18%.
Описаны работы по изготовлению из модифицированного сплава корпусных отливок газовых задвижек и фонтанной арматуры, работающих под давлением 70 МПа в условиях агрессивной среды с высоким содержанием сероводорода (до 25%) и двуокиси углерода (до 15%).
Ключевые слова: модифицированный титановый сплав, гарнисажные вакуумно-дуговые плавильные печи, сероводородное растрескивание, фонтанная арматура, слой повышенной твердости, антикоррозионные испытания.
