Московский политехнический университет, Москва, Россия

Г. Х. Шарипзянова, проректор по учебной работе, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: guzel@mtw.ru

Московский политехнический университет, Москва, Россия¹ ; Университет науки и технологий МИСИС, Москва, Россия²

Ж. В. Еремеева, профессор кафедры металлургии¹, профессор кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий², докт. техн. наук, эл. почта: eremeeva-shanna@yandex.ru

Юргинский технологический институт филиала Национального исследовательского Томского политехнического университета, Юрга, Россия

Д. В. Валуев, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: valuev@tpu.ru

Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия

А. С. Бовкун, доцент, канд. экон. наук, эл. почта: Bovas87@yandex.ru

Создание материалов, отвечающих требованиям мировых аналогов, входит в число важнейших задач науки и техники. Основное внимание уделяют металлам и сплавам с мелко- и ультрадисперсной структурой, а также порошковым материалам. Создание таких материалов требует новых технологических решений, специального оборудования и дорогостоящих добавок. Одним из способов получения требуемых технологических свойств является использование сложных природных материалов в качестве добавки или модификатора. Этот метод дешевле по сравнению с другими и не требует дополнительного оборудования. Изучено влияние модифицирующих добавок на основе порошков оксидов лантана и европия на механические свойства отливок и содержание в них неметаллических включений. Сталь выплавляли в дуговой печи. Полученные отлитые образцы подвергали последующей термообработке. Проведенные механические испытания образцов показали существенное влияние добавок порошков на структуру и свойства стальных отливок. Результаты исследований показали, что комплексное модифицирование порошками оксидов редкоземельных металлов оказывает эффективное воздействие на микроструктуру и механические свойства стали. У модифицированных образцов из стали 110Г13Л возрастают прочностные свойства. Предел прочности увеличивается примерно на 4 %, относительное удлинение — на 10–15 %. Наличие модификатора в значительной степени облегчает процесс коагуляции неметаллических включений. В результате существенно возрастает ударная вязкость, особенно при отрицательных температурах.

1. Kumar S., Singh R., Singh T. P., Sethi B. L. Surface modification by electrical discharge machining: A review // J. of Materials Processing Technology. 2009. Vol. 209, Iss. 8. P. 3675–3687.
2. Zhao W. S., Fang Y., Wang Z. L., Li L. H. A surface modification method by EDM and its applications to cutting tools // Materials Science Forum. 2004. Vol. 471. P. 750–754.
3. Krastev D., Yordanov B. About the surface hardening of tool steels by electrical discharge treatment in electrolyte // Solid State Phenomena. 2010. Vol. 159. P. 137–140.
4. Cherkasova T., Cherkasova E., Tikhomirova A., Gilyazidinova N. et al. Study of matrix and rare elements in ash and slag waste of a thermal power plant concerning the possibility of their extraction // Metallurgist. 2022. Vol. 65. DOI: 10.1007/s11015-022-01278-2
5. Furushiro N., Yamaguchi T., Terauchi S., Matsuda S. et al. Suppression of tool wear in diamond turning of steel (Effect of microstructure of carburized steel) // Proceedings of ASPE 2011 Annual Meeting. 2011. P. 345–348.
6. Fedoseev S. N., Gizatulin R. A., Korotkova E. A. Research of influence modification of natural concentrate on quality metal // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 142. 012057.
7. Kalinin V. T., Hrychikov V. E., Krivosheev V. A. Technological features of modification of casting melts by ultradisperse reagents and prospects for their use in the production of castings // Metallurgical and Mining Industry. 2004. Vol. 6. P. 38–42.
8. Rodzevich A. P., Gazenaur E. G., Belokurov G. M. The technology of production and treatment of materials in the electric field // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 682. P. 206–209.
9. Rozhikhina I. D., Nokhrina O. I., Dmitrienko V. I., Platonov M. A. Modification of steel with barium and strontium // Steel in Translation. 2015. Vol. 45, Iss. 12. P. 908–912.
10. Игумнов М. С., Дробот Д. В., Чернышев В. И. Подробная информация. Новые вехи прикладной электрохимии редких и благородных металлов // Российский химический журнал. 2001. Т. 45. № 1. С. 64–71.

11. Yelemessov K., Baskanbayeva D., Skeeba V. Y., Gozbenko V. E. et al. Change in the properties of rail steels during operation and reutilization of rails // Metals. 2023. Vol. 13. 1043. DOI: 10.3390/met13061043
12. Вдовин К. Н., Феоктистов Н. А., Горленко Д. А. Внутриформенное модифицирование отливок из стали Гадфильда мелкодисперсными порошками на основе соединений тугоплавких металлов // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 11-4 (65). С. 17–21. DOI: 10.23670/IRJ.2017.65.020
13. Хасанов А. С., Туробов Ш. Н., Бекмуродов Б. Т. Модификация аустенитной марганцовистой стали Гадфилда // Новости образования: исследование в XXI веке. 2022. № 1(3). С. 754–759.
14. Ardashkin B., Yakovlev A., Martyushev N. Evaluation of the resource efficiency of foundry technologies: methodological aspect // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 1040. P. 912–916. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1040.912
15. Туробов Ш. Н., Хасанов А. С. Легирование сталей феррованадиевой лигатурой // Universum: технические науки. 2021. Вып. 8(89). С. 16–18.
16. Martyushev N., Semenkov I. The possibility of casting surface alloying by nanopowders // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 880. P. 272–275. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.880.272
17. Rezanov V. A., Kukartsev V. V., Tynchenko V. S., Kukartsev V. A. et al. Study of melting methods by electric resistance welding of rails // Metals. 2022. Vol. 12. 2135. DOI: 10.3390/met12122135
18. Скупов А. А., Пантелеев М. Д., Иода Е. Н., Мовенко Д. А. Эффективность применения редкоземельных металлов для легирования присадочных материалов // Авиационные материалы и технологии. 2017. № 3 (48). С. 14–19. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-3-14-19
19. Zykova A., Martyushev N., Skeeba V., Zadkov D. et al. Influence of W addition on microstructure and mechanical properties of Al – 12 % Si alloys // Materials. 2019. Vol. 12. 981. DOI: 10.3390/ma12060981
20. ГОСТ 5639–82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. — Введ. 01.01.1983.