Статья: МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА С ЦЕЛЬЮ ВАЛИДАЦИИ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СВЕРХКРИТИЧЕСКОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА НА ВЫДУХ В КАЧЕСТВЕ РАБОЧЕГО ТЕЛА ДЛЯ ТУРБОМАШИН (2024)

В данной работе исследовано влияние различных параметров процесса селективного лазерного плавления (СЛП) на формирование дефектов и микроструктуры в жаропрочных никелевых сплавах. Экспериментальные образцы были изготовлены с использованием установки “ВПЛС Меркурий”, оснащенной системой индуктивного высокотемпературного подогрева. Путем варьирования энергетических параметров СЛП были получены данные о зависимости линейной плотности энергии от количества и типов возникающих дефектов, таких как макротрещины и микродефекты. Результаты исследования показали, что увеличение линейной плотности энергии способствует значительному снижению дефектов в структуре образцов. На основании проведенного анализа также выявлены особенности формирования микроструктуры и причины возникновения дефектов при различных режимах СЛП. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации параметров процесса и улучшения качества изделий из жаропрочных никелевых сплавов, изготовленных методом аддитивного производства.

Остаточный аустенит является очень важной структурной составляющей, особенно в высоколегированных и высокоуглеродистых сталях. При определенном легировании и термической обработке его количество может составлять до 95–98%. Поэтому существенное значение имеет определение температуры начала мартенситного превращения (мартенситной точки) в зависимости от химического состава. В настоящее время однозначного выражения этой зависимости не существует. Исследователи используют многочисленные расчетные модели и экспериментальные данные. В настоящей работе рассмотрена зависимость мартенситной точки от содержания углеродов в сталях, легированных некарбидообразующим элементом – никелем. В работе использован структурный метод определения мартенситной точки с применением высокотемпературной металлографической установки. Показано, что наибольшее влияние на мартенситную точку никель оказывает в низкоуглеродистых сталях. С повышением содержания углерода влияние никеля ослабевает, а для стали 143Н4 мартенситная точка находится даже выше, чем в углеродистой стали с аналогичным содержанием углерода. Установлено, что при высоком содержании углерода даже при быстром охлаждении происходит графитизация, что и следует считать причиной повышения мартенситной точки. Материалы статьи были представлены на Международной научно-практической конференции «Перспективные машиностроительные технологии (Advanced Engineering Technologies) AET 2024», проходившей в Санкт-Петербурге 13–16 мая 2024 года.

В работе исследовано влияние режимов печати FDM-технологии и термообработки отжигом на коэффициенты восстановления к первоначальной форме и фиксации временной формы на образцах из эластичных полимеров с эффектом памяти формы. Эксперименты показали, что для всех исследуемых полимеров наибольшее значение коэффициента восстановления формы достигается с помощью выбора режима печати с верхней границей в интервале температуры экструзии, рекомендованном производителем, и последующего проведения отжига для снятия остаточных напряжений. Результаты проведенных исследований показали наилучшие значения коэффициента восстановления и фиксации формы, равные 98,6% и 94,5% соответственно.

Данная работа посвящена исследованию распределения температурных полей при точечной сварке трением с перемешиванием (ТСТП) алюминиевых листов толщиной 2 мм из АМг5 и В95АТ при помощи компьютерного моделирования. Модель создавалась в программном комплексе для моделирования процессов обработки металлов давлением DEFORM-2D/3D. В результате работы была создана модель процесса ТСТП для алюминиевых сплавов АМг5 и В95АТ, которая была верифицирована по экспериментальным данным измерения температур с помощью термопар. С помощью верифицированной модели было исследовано влияние параметров процесса на температурные поля алюминиевых сплавов. Результаты исследования показали, что основное влияние на повышение температуры при ТСТП оказывает скорость вращения инструмента, а также теплопроводность самого материала. Усложнение геометрии заплечика, в частности нанесение резьбы, дополнительно увеличивает тепловыделение и скачкообразное поведение температуры.

В работе представлены результаты исследования влияния температуры подогрева платформы при селективном лазерном плавлении (СЛП) и термической обработке на микроструктуру, фазовый состав и механические свойства хромистой стали. Была выявлена зависимость пористости компактного материала от плотности энергии селективного лазерного плавления. Микроструктура образцов характеризуется узкими, вытянутыми вдоль направления построения зернами. При печати с подогревом платформы средняя длина зерен увеличивается с 156 до 563 мкм, средняя ширина при этом не изменяется и составляет около 30 мкм. После термической обработки на границах зерен выделились включения, предположительно карбиды типов MC и M23C6. Дифрактограммы образцов содержат пики, соответствующие объемно-центрированной кубической решетке. Подогрев платформы в процессе СЛП позволил повысить пластичность материала на 6% (с 12 до 18%) при сохранении прочностных свойств. Результаты показали, что применение подогрева платформы и термической обработки позволяют изменять микроструктуру и механические свойства. Материалы статьи были представлены на Международной научно-практической конференции «Перспективные машиностроительные технологии (Advanced Engineering Technologies) AET 2024», проходившей в Санкт-Петербурге 13–17 мая 2024 года.

Исследованы перспективы достижения углеродной нейтральности крупнейшими развивающимися странами (Китай, Индия, Индонезия, Бразилия, Иран, Саудовская Аравия). Выполнен анализ структуры энергетики и землепользования в этих странах. Разработаны сценарные оценки динамики углеродных показателей экономик исследуемых стран. Показано, что существующие темпы декарбонизации и развития индустрии улавливания и хранения углерода (CCS) в исследуемых странах не позволяют выполнить их обязательства по достижению климатической нейтральности в 2050–2070 гг. – эта цель не может быть достигнута ранее конца столетия. Центральной проблемой в достижении климатической нейтральности становится быстрое и масштабное внедрение технологий CCS во всех ее возможных проявлениях. Однако из исследованных стран только Китай и Бразилия располагают собственными возможностями для захоронения углерода на период более ста лет. Несмотря на то, что изменения климата занимают едва ли не лидирующее место в мировой повестке, действительные результаты усилий в этой области далеки от декларируемых и сдержать потепление в пределах 1,5°C сейчас уже невозможно. Ключевой задачей становится максимальное сокращение времени пребывания глобальной климатической системы в опасной запредельной зоне (выше 1,5°C), что потребует создания мировой экономики с отрицательной эмиссией парниковых газов.