Описано влияние критических углов распространения продольных и поперечных волн на достоверность измерений в неразрушающем методе контроля адгезии покрытий на чугуне. Рассмотрены поверхностные волны Лява и Релея, образующиеся при трансформации продольной волны в образце металла, на который нанесено твердое тонкое покрытие. Изложена модель распространения поверхностных волн для газотермического хромового покрытия толщиной 0,35 – 0,55 мм на чугуне. Достоверность изложенного подхода подтверждена стандартизованным методом механического отрыва на разрывной машине. Оценены погрешности определения адгезии покрытий.

Рассмотрено разрушение термически армированной стали Ст3сп при одноосном растяжении. Исследовано влияние угла встречи трещины с границей раздела областей в металле с различной микроструктурой. Показано, что при движении трещины из cтруктуры менее прочной в более прочную при углах встречи от 0 до 45° трещина изменяет свое направление и распространяется по границе раз-дела. При дальнейшем увеличении угла встречи трещина пересекает границу и распространяется практически по прежней траектории. Максимальное отклонение трещины на границе раздела двух структур достигается при угле 45°.

Представлены результаты экспериментальных исследований при использовании новых методов измерений для проведения неконтактных геометрических измерений трубной заготовки на участке подгибки кромок линии 1420. Представлена оценка влияния геометрии кромки трубной заготовки на форму прикромочной зоны после последующих процессов. Перечислены этапы проведения экспериментального исследования. Получены экспериментальные данные в виде координаты точек. Проведен сравнительный анализ результатов измерений геометрии кромки различными методами. Показаны преимущества и перспективы использования метода фотограмметрии при производстве труб большого диаметра.

Рассмотрены методики, позволяющие прогнозировать образование оксидов азота в продуктах горения газообразного топлива. Получены значения прогнозируемых концентраций оксидов азота в уходящих газах при сжигании природного газа в горелках с различными способами смешения топлива и воздуха. При прочих равных условиях минимальное содержание оксидов азота в продуктах горения образуется при сжигании топлива в горелках с разомкнутыми факелами (ГПП, ГР) и в горелках с улучшенным смешением. Несколько выше – в горелках без предварительного смешения топлива и воздуха. Наиболее токсичные дымовые газы образуются при сжигании топлива в инжекционных горелках. При подогреве воздуха горения концентрация оксидов в дыме возрастает в 2 – 3 раза. Совпадение результатов расчетов, выполненных по рассмотренным методикам для высокотемпературных печей, составляет 5 – 7 %, для низкотемпературных – 20 % и более. При высоком подогреве воздуха горения это расхождение увеличивается.

Рассмотрены особенности возникновения биений в силовых цепях и электромеханических системах приводов машин. Изучено влияние на динамику переходных процессов зазора в упругой связи и рассеяния энергии колебаний электроприводом при уменьшении активного сопротивления в электродвигателе.

Рассмотрены условия эксплуатации и абразивного износа валков прокатного стана. Установлено, что основными причинами из-носа прокатных валков являются тепловой, окислительный, фрикционный и абразивный, а также разгарные трещины, образующиеся на поверхности валка в результате циклического нагрева и охлаждения в процессе эксплуатации. Указаны мероприятия повышения срока службы валков прокатного стана.

В целях изучения возможностей снижения времени и затрат на разработку и доводку новых проточных частей рудных насосов проведено математическое моделирование, а так же анализ влияния конструкции насосов и рабочей среды на их стойкость. Предложена новая конструкция рабочего колеса насоса типа 1ГрК 160/31,5.

Предложена методика термодинамического анализа процесса комплексного раскисления металлических расплавов. Данная методика позволяет определить влияние более слабого элемента-раскислителя на повышение раскислительной способности более сильного. Кривые растворимости кислорода проходят через минимум. Анализ уравнения зависимости концентрации кислорода в расплаве от содержания элементов-раскислителей на наличие экстремума позволил получить уравнение для определения содержания более сильного элемента-раскислителя, при котором концентрация кислорода будет минимальной. Проведен термодинамический анализ совместного влияния алюминия и кремния на растворимость кислорода в расплавах системы Fe – Co. В продуктах реакции раскисления возможно образование как муллита (3Al2O3·2SiO2 ), так и кианита (Al2O3·SiO2 ). Наличие кремния в расплаве усиливает раскислительную способность алюминия: незначительно в случае образования соединения 3Al2O3·2SiO2 и существенно в случае образования соединения Al2O3·SiO2 . Кривые растворимости кислорода в случае образования соединения Al2O3·SiO2 проходят через минимум, положение которого зависит от содержания алюминия в расплаве и не зависит от содержания кремния. Содержание алюминия в точках минимума незначительно снижается от железа к кобальту, как и в случае расплавов системы Fe – Co – Al. Дальнейшие присадки алюминия приводят к возрастанию концентрации кислорода. Определены области образования соединений Al2O3 , 3Al2O3·2SiO2 , Al2O3·SiO2 и SiO2 от содержания алюминия и кремния в расплаве. 

Проведено экспериментальное исследование поведения фосфора в оксидных расплавах системы CaO − SiO2 − MgO − Al2O3 − P2O5 с целью определить возможность газовой дефосфорации оксидных расплавов. Для определения факторов, влияющих на степень удаления фосфора из оксидного расплава в газовую фазу, были проведены серии экспериментов с различной основностью (CaO / SiO2 ) и продувкой N2 , Ar и смесью СО + СО2 с различным соотношением СО / СО2 . В ходе исследования было установлено, что основным фактором, влияющим на переход фосфора из оксидного расплава в газ, является основность. При основности, равной 1,0 и ниже, наблюдается газовая дефосфорация оксидного расплава. При большем значении основности переход фосфора из оксидного расплава в газ не наблюдается. Наблюдаемая закономерность подтверждается расчетами по теории регулярных ионных растворов для кислых шлаков, проведенными для различных значений основности. Расчетным путем установлено, что при основности 1,05 и ниже, активность SiO2 превышает активность CaO, и SiO2 вытесняет P2O5 из прочного соединения с CaO, чем обусловлено создание благоприятных условий для перехода фосфора из оксидного расплава в газовую фазу.

Никелькремниевые сплавы находят применение при изготовлении жаростойких покрытий. Однако, в связи с тем, что получение компактных образцов представляет значительные трудности, в литературе недостаточно данных по их механическим свойствам. В представленной работе разработана технология изготовления никелькремниевых сплавов для проведения механических испытаний, заключающаяся в плавлении сплава под давлением, охлаждении сплава под давлением и снижении давления. Изготовлены шлифы образцов с различным химическим составом, проведено изучение их структуры и микротвердости. В результате изучения установлено, что при увеличении содержания кремния до 30 – 40 % микротвердость никелькремниевых сплавов снижается до 5,5 – 6,0 ГПа, при дальнейшем увеличении содержания кремния микротвердость значительно повышается, что связано с появлением в структуре фаз NiSi2 и Si, имеющих высокие значения микротвердости. 

Представлена структура диалоговой процедуры оперативного планирования операций изготовления холоднодеформированных труб. Генерация и поиск приемлемых графиков загрузки рабочих мест реализованы с помощью генетического алгоритма, позволяющего достаточно быстро решать сложные слабоструктурированные оптимизационные задачи в режиме, близком к режиму реального времени.

Предложена математическая модель и алгоритм расчета для нахождения коэффициентов полинома, описывающего формы осей электрических дуг для случаев двух или трех дуг постоянного тока или среднего положения дуг трехфазного переменного тока, горящих между электродами и токоподводящей поверхностью. Создано программное обеспечение, позволяющее приближенно рассчитать формы осей столбов при электромагнитном взаимодействии двух и трех дуг. Приведены результаты моделирования для аргоновых дуг. Установлено, что при взаимодействии дуг с протекающими по ним одинаковыми токами, форма оси столба дуги зависит от рода тока, количества дуг и расстояния между ними и слабо зависит от значения силы тока.

В работе произведен прогнозный оценочный расчет угара и обезуглероживания литой заготовки в условиях работы нагревательной печи с шагающими балками ОАО «ОЭМК» при сжигании высококалорийного топлива. В основе применяемой модели лежит метод статистической обработки массива практических данных по нагреву стали в печах под прокатку. Установлено, что применение модели позволяет определить величину угара металла за период работы печи с учетом обезуглероживания поверхности металла по ходу нагрева заготовок в агрегате.

Предложен способ получения покрытий из алюминидов никеля, обеспечивающих защиту стальных деталей от высокотемпературного окисления. Рассчитан срок службы полученного в результате реализации предложенного комплексного технологического процесса слоистого покрытия.

Для повышения стойкости и снижения тепловых потерь через воздушные фурмы были использованы газопламенные покрытия. В результате удалось значительно повысить стойкость опытных фурм и уменьшить тепловые потери на 3,8 %.

На основе теоретического исследования с применением вариационных принципов механики деформируемого тела и с учетом геометрических соотношений в очаге деформации разработан новый метод расчета формоизменения металла и энергосиловых параметров прокатки двутавровых профилей в универсальном балочном калибре. Получены инженерные формулы для расчета основных технологических параметров процесса прокатки двутавровых профилей в универсальных балочных калибрах: приращение и коэффициент обжатия фланцев, контактное давление на горизонтальные и вертикальные валки, усилие и крутящий момент прокатки. Полученные формулы позволяют рассчитывать научно-обоснованные калибровки валков и технологические режимы прокатки двутавровых профилей на современных универсальных рельсобалочных станах.

110 ЛЕТ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ЦЕЛИКОВА АЛЕКСАНДРА ИВАНОВИЧА