№ 4 (2017)

Известно, что каталитическая активность для одного и того же вещества может существенно отличаться в зависимости от строения его поверхности. Стоит отметить, что многие каталитические реакции протекают при повышенных температурах. Поэтому катализаторы, в которых в качестве активных компонентов используются «мягкие» металлы (Cu, Zn, Au, Ag, Mg и др.) с особой внутренней структурой и морфологией поверхности, имеют строгие ограничения в эксплуатации по температуре. Катализаторы на основе меди широко используются при синтезе различных химических веществ, в частности в синтезе анилина. В статье приведен сравнительный анализ воздействия температурных полей на медные порошки с частицами примерно одинаковых размеров, но имеющих разную внутреннюю структуру и морфологию поверхности. Сравнивались электролитические порошки меди четырех типов. Первый представлял собой кристаллы с ГЦК решеткой, частицы второго и третьего имели форму икосаэдров (но разной морфологии поверхности), шесть осей симметрии 5-го порядка и были огранены кристаллографическими плоскостями типа {111}. Четвертый порошок представлял собой крупные образования, состоящие из кристаллов меди сферической формы. В работе показано, что частицы с разной исходной внутренней структурой и морфологией поверхности испытывают схожие изменения в процессе отжига на воздухе: спекание, рост вискеров в процессе окисления, образование полостей внутри и пор на поверхности. Однако для икосаэдрических частиц меди наблюдается повышенное выделение запасенной энергии при нагреве в дифференциальном сканирующем калориметре (ДСК), которая активизирует и ускоряет протекание структурно-фазовых превращений в частицах.

Предложена модель для описания функционально-механического поведения образца из пористого сплава с памятью формы, структурные элементы которого аппроксимированы плоскими прорезными пружинами. Такие пружины, в свою очередь, состоят из балок. В процессе деформирования балки, ориентированные перпендикулярно по отношению к направлению нагружения, вносят основной вклад в макроскопическую деформацию образца.

Исследовано влияние условий закрепления балки на результаты моделирования. Рассмотрены два типа граничных условий: шарнирное опирание и жесткое защемление. В рамках методов сопротивления материалов для указанных видов опор решены задачи статики, найдены напряжения в наиболее напряженном участке и прогибы балок. Для расчета неупругой деформации, возникающей в процессе мартенситного превращения в сплавах с памятью формы, использована микроструктурная модель, позволяющая описывать функциональные свойства этих материалов. Геометрические параметры балок выбраны на основании анализа микрофотографий пористого сплава TiNi. Выполнено моделирование поведения пористого образца из сплава с памятью формы при изотермическом сжатии при различных температурах, когда сплав с памятью формы находится в аустенитном и мартенситном состояниях. Проведен расчет деформации образца при охлаждении и нагреве под постоянным напряжением, при этом реализуются эффекты пластичности превращения и памяти формы. Показано, что выбор граничных условий имеет существенное значение при расчете поведения пористого сплава с памятью формы. Использование структурных элементов с жесткой заделкой приводит к меньшим напряжениям в моделируемом объекте и позволяет получить лучшее соответствие результатов расчета с экспериментальными данными.

Исследовали твердофазное соединение титанового сплава ПТ3В (Ti-4.2Al-1.6V) и стали 12Х18Н10Т через наноструктурную прослойку из сплава Х2Н98. В процессе соединения при температурах 650, 700, 750 и 800 °С в зоне контакта образуются слои интерметаллидов Ti₂Ni, TiNi, TiNi₃. Известно, что при сварке давлением титанового сплава и никеля на границе образуются сплошные слои этих интерметаллидов. Именно по этим слоям и происходит разрушение. Наиболее вероятной причиной разрушения является скачок коэффициента термического расширения (КТР) при аустенитно-мартенситном превращении с образованием слоя TiNi, в результате которого на стадии охлаждения с температуры сварки в соседних хрупких слоях Ti₂Ni и TiNi₃ образуются трещины. Легирование сплава TiNi хромом в пределах 1–2 % приводит к значительному снижению температурного интервала аустенитно-мартенситного превращения.

На границе TiNi₃/Х2Н98 происходит образование тонкого слоя TiCr₂, препятствующего диффузии хрома и никеля в формирующиеся слои интерметаллидов Ti₂Ni, TiNi и TiNi₃. Это приводит к формированию более тонких слоев интерметаллидов в зоне соединения ПТ3В/Х2Н98, чем при сварке через никелевую прослойку. Применение сплава Х2Н98 привело к легированию интерметаллида TiNi хромом в количестве 0,2–0,6 ат. %, что, по-видимому, снизило температуру аустенитно-мартенситного превращения ниже комнатной температуры, изменило вид и местоположение трещин в сварном шве. При использовании прослойки из сплава Х2Н98 наибольшая прочность на растяжение ϭ_В=390±20 МПа достигается после сварки при Т=700 °C, 20 мин. Повышение времени выдержки при 700 °C или увеличение температуры приводят к снижению прочности.

Выявлено влияние параметров термической обработки на структуру и свойства перспективной штамповой стали для горячего деформирования 70Х3Г2ФТР. Рекомендован оптимальный режим термического упрочнения для молотового штампа горячего деформирования из предложенной стали, включающий сфероидизирующий отжиг при температуре 780 °C с медленным охлаждением с печью до 550 °С, а после на спокойном воздухе до нормальной температуры; закалку с 1000 °С с охлаждением в масло; высокотемпературный отпуск при 550–600 °С с охлаждением на спокойном воздухе. В процессе закалки происходит формирование структуры реечного мартенсита с высокой плотностью дислокаций и твердостью HRC 57–62, при этом остается нерастворимой 0,5–0,6 % карбидной фазы.

Показано, что на стадии высокотемпературного отпуска при 550–600 °С в стали марки 70Х3Г2ФТР наблюдается процесс стабилизации твердости путем формирования специальных сложных карбидных и интерметаллидных включений. Анализ карбидной фазы при отпуске показал, что соединения типа Ме₇С₃ и Ме₃С являются карбидами, состав которых меняется в процессе термического воздействия. Так, часть атомов Fe и Cr заменяется атомами Ti и V в различных соотношениях.

Произведено моделирование температурно-напряженного состояния молотового штампа при термической обработке. Показано, что предложенный режим термической обработки стали 70Х3Г2ФТР приводит к получению дисперсной ферритно-цементитной структуры с распределенными в ней специальными карбидами, высокому уровню механических свойств, обеспечивает однородное распространение тепловых изотерм по объему штампа горячего деформирования и, как следствие, незначительные внутренние остаточные напряжения. На этапе высокотемпературной выдержки перепад температур минимизируется и не превышает 25–30 °С.

Актуальным является поиск эффективных способов упрочнения (при сохранении высокого качества поверхности) аустенитных хромоникелевых сталей – термически неупрочняемых и склонных к адгезии конструкционных материалов. В настоящей работе с использованием методов электронной сканирующей микроскопии, оптической профилометрии и микродюрометрии изучено влияние комбинированной обработки, включающей наноструктурирующую фрикционную обработку скользящим индентором в комплексе с азотированием в плазме электронного пучка при температурах Т_А=300–500 °С, на упрочнение, качество и шероховатость поверхности метастабильной аустенитной стали 04Х17Н8Т. Для сравнения исследовали плазменное азотирование недеформированной крупнокристаллической стали. После предварительного наноструктурирования поверхности стали фрикционной обработкой при последующем азотировании при Т_А=350 °С установлен существенный рост толщины упрочненного слоя. Указанная температура является минимальной температурой эффективного азотирования как деформационно-наноструктурированной, так и крупнокристаллической стали. Предварительная деформационная обработка препятствует сильному росту шероховатости и ухудшению качества поверхности при азотировании вследствие подавления выделений по границам зерен и субзерен нитридных фаз, приводящих к «вспучиванию» поверхности недеформированной стали. Однако на поверхности стали, подвергнутой фрикционной обработке, азотирование при Т_А=500 °С вызывает интенсивный блистеринг и порообразование. Это обусловлено возникновением в диффузионно-активном наноструктурированном поверхностном слое при азотировании повышенного количества ε-фазы и газообразного азота. Снижение температуры азотирования от 500 до 350 °С способствует устранению блистеринга, порообразования, и, как следствие, уменьшению шероховатости (до Ra=0,1 мкм) и улучшению качества поверхности азотированной стали, предварительно упрочненной фрикционной обработкой.

В обзоре представлены научно-технические результаты разработки и совершенствования реализованной в промышленном масштабе технологии производства галобутилкаучуков. Рассмотрены варианты технологической схемы производства и технологические приемы повышения эффективности отдельных его стадий. Особое внимание уделено аппаратурному оформлению стадий растворения бутилкаучука, взаимодействия полученного раствора с галогенирующим агентом и водной обработки реакционной смеси. Показаны возможности повышения эффективности процесса за счет применения непрерывного процесса растворения крошки бутилкаучука в углеводородном растворителе, создания турбулентного режима при движении потока раствора каучука, отделения выделяющегося галогеноводорода от полученного галогенированного эластомера. Обсуждаются результаты применения различных агентов нейтрализации избытка галогена и галогеноводорода, необходимость поддержания показателя кислотности среды в определенных пределах на этой стадии. Кратко представлены результаты совершенствования стадий стабилизации, выделения и сушки галобутилкаучуков. Отмечены недостатки, присущие традиционной технологии галогенирования бутилкаучука, включающие использование в производстве хлорбутилкаучука специальной марки бутилкаучука с высокими значениями вязкости по Муни и непредельности, необходимость рекуперации брома из водных потоков стадий нейтрализации избытка галогена и отмывки раствора бромбутилкаучука. Рассмотрены возможности совершенствования существующей технологии крупномасштабного производства галобутилкаучуков, повышения экономической эффективности и снижения экологических рисков при ее реализации в промышленном масштабе. Список литературы включает патенты ведущих мировых компаний – производителей галобутилкаучуков и публикации по результатам исследований известных специалистов в этой области.

Ротационная сварка трением является одной из перспективных технологий создания высококачественных сварных соединений, которая широко используется в трубной промышленности при производстве бурильных труб широкой номенклатуры из среднеуглеродистых легированных сталей. Несмотря на длительное применение данного способа предприятиями России, производящими данный вид продукции, в научной литературе мало опубликованных данных, направленных на подробное изучение структурной и механической неоднородности подобных соединений, в том числе после различных режимов их термической обработки.

В работе произведена оценка структурной и механической неоднородности сварного соединения из сталей 30ХГСА-40ХН2МА, апробируемых для производства геологоразведочных бурильных труб, в исходном состоянии и после реализации различных температурно-временных режимов индукционного отжига. Приведены результаты измерения твердости в различных зонах сварного соединения, представлены результаты испытаний на разрыв и ударную вязкость.

В ходе выполнения исследований выявлены особенности фазовых превращений, происходящих в свариваемых материалах в зависимости от температурно-временных факторов, которые повлияли на степень механической неоднородности зоны отжига и уровень механических свойств, включая характер разрушения при ударе. Показано, что механические свойства сварного соединения сталей 30ХГСА-40ХН2МА при испытании на разрыв в целом определяются свойствами зоны термомеханического влияния стали 30ХГСА как наименее прочного участка, в котором локализуется деформация и происходит разрушение. Выявлено образование закалочных структур при индукционном отжиге со стороны стали 40ХН2МА, влияющих на склонность к хрупкому разрушению зоны сварного стыка. Рекомендованы оптимальные режимы термической обработки данного сочетания сварного соединения с позиции равнопрочности и надежности конструкции.

Для обоснованного выбора материала покрытий, соответствующих условиям эксплуатации изделий, и режимов последующей электронно-пучковой обработки исследованы микротвердость, модуль Юнга и микроструктура модифицированного поверхностного слоя, наплавленного на мартенситную низкоуглеродистую сталь Hardox 450 высокоуглеродистыми порошковыми проволоками различного химического состава (№ 258 (NbC-G), № 720 (DT-DUR), № 760 (DT-DUR)) и дополнительно модифицированного путем облучения интенсивным импульсным электронным пучком двухступенчатым методом. Формирование наплавленного слоя на поверхность стали осуществляли в среде защитного газа, содержащего 98 % Ar, 2 % CO₂, при сварочном токе 250–300 А и напряжении на дуге 30–35 В. Модифицирование наплавленного слоя осуществляли путем облучения поверхности наплавленного слоя высокоинтенсивным электронным пучком в режиме плавления и высокоскоростной кристаллизации. Нагрузка на индентор составляла 50 мН. Определение микротвердости модуля Юнга проводили в 30 произвольно выбранных точках модифицированной поверхности наплавки. Структуру поверхности модифицированной электронным пучком наплавки изучали методами сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что повышение прочностных свойств модифицированного электронным пучком наплавленного слоя обусловлено формированием субмикроразмерной структуры, упрочнение которой вызвано закалочным эффектом и наличием включений вторых фазы (бориды, карбобориды, карбиды). Выявлено, что максимальный упрочняющий эффект наблюдается при наплавке порошковой проволокой, содержащей 4,5 % бора. Показано, что на поверхности наплавки, сформированной проволокой, в элементный состав которой входит 4,5 % бора, и дополнительно облученной интенсивным импульсным электронным пучком, формируются системы микротрещин. Поверхностные наплавки, сформированные порошковыми проволоками, не содержащими бор, после импульсной обработки электронным пучком показали отсутствие микротрещин на модифицированной поверхности. Установлен значительный разброс значений нанотвердости и модуля Юнга, что обусловлено, очевидно, неоднородным распределением упрочняющих фаз.

NiCrBSi покрытия находят широкое применение в различных отраслях промышленности как при восстановлении изношенных деталей, так и для улучшения качества поверхности новых изделий, подверженных в условиях эксплуатации воздействию высоких контактных нагрузок, температур и агрессивных сред. Возможно использование фрикционной обработки таких покрытий в качестве финишной операции. Это позволяет обеспечить одновременно дополнительное повышение прочностных и трибологических свойств, формирование благоприятных сжимающих напряжений, а также низкую шероховатость поверхности. В настоящей работе для оценки механических характеристик покрытия ПГ-СР2 (0,48 % C; 14,8 % Cr; 2,6 % Fe; 2,9 % Si; 2,1 % B; остальное – Ni) с фрикционно обработанным поверхностным слоем применялось микроиндентирование, позволяющее записывать диаграммы нагружения и разгружения индентора, и измерения микротвердости при разных нагрузках (0,098–9,81 Н), обеспечивающие различную глубину внедрения индентора. Сравнение данных микротвердости и микроиндентирования поверхности покрытия ПГ-СР2 в различном состоянии показало, что фрикционная обработка индентором из природного алмаза в аргоне, индентором из мелкодисперсного нитрида бора DBN на воздухе, индентором из твердого сплава ВК8 в аргоне при нагрузке 350 Н способствовала повышению микромеханических характеристик по сравнению с электрополированным состоянием. При этом наиболее эффективное упрочнение поверхностного слоя NiCrBSi покрытия достигается при обработке индентором из мелкодисперсного нитрида бора на воздухе при нагрузке 350 Н. Механическое шлифование на станке обеспечивает существенно меньшие уровни микромеханических характеристик, чем фрикционная обработка по такому режиму. Результаты микроиндентирования могут быть соотнесены с развитием различных механизмов изнашивания при абразивном воздействии и трении скольжения. 

Коррозионностойкие аустенитные стали имеют перспективу использования при изготовлении сосудов для хранения и транспортировки водорода. Несмотря на высокие коррозионные свойства, хромоникелевые стали склонны к водородному охрупчиванию. Особенно этот эффект проявляется в метастабильных сталях с низкой энергией дефекта упаковки, склонных к деформационным фазовым переходам, но он свойственен и стабильным сталям. С целью выявления влияния легирования водородом на механические свойства и характер разрушения промышленной стабильной аустенитной стали марки Х17Н13М3 был проведен эксперимент по одноосному статическому растяжению легированных водородом (электрохимически насыщенных в водном растворе серной кислоты) образцов стали при комнатной температуре. Микроструктуру боковых поверхностей и характер излома образцов изучали методом растровой электронной микроскопии. Результаты механических испытаний, особенности микрорельефа боковых поверхностей и поверхностей излома наводороженных образцов были сопоставлены с результатами аналогичных испытаний для образцов, не подвергавшихся насыщению водородом. Наводороживание не оказывает существенного влияния на механические свойства исследуемой стали, а также на стадийность пластического течения – значения условного предела текучести, временного сопротивления разрушению, удлинение и коэффициенты деформационного упрочнения остаются неизменными после наводороживания. Сохранение пластических свойств при наводорживании вызвано наличием двух конкурирующих процессов. С одной стороны, после электрохимической обработки на поверхности образцов формируется насыщенный водородом слой, который способствует растрескиванию поверхности стальных образцов с образованием хрупких трещин (способствует охрупчиванию). С другой стороны, легирование водородом способствует микролокализации сдвига в одной системе и, как следствие, усилению пластичности в центральной части образцов, где концентрация водорода меньше, чем на поверхности, и его перенос осуществляется на дефектах кристаллического строения в процессе растяжения (способствует пластификации).

«Музей современной поэзии», составленный в 1960 г. и переизданный в 1979 и 2002 гг. выдающимся современным немецким поэтом Г.М. Энценсбергером (р. 1929), к политическим и художественным взглядам которого до сих пор прислушивается литературная элита Запада, содержит переводы пяти великих поэтов русского авангарда: Велимира Хлебникова, Бориса Пастернака, Осипа Мандельштама, Владимира Маяковского и Сергея Есенина. Уже факт трехкратного переиздания книги свидетельствует об актуальности «Музея». В статье отмечается своеобразный подход Г.М. Энценсбергера к отбору поэтов и стихотворений для «Музея»: в лице русских поэтов-авангардистов он подчеркнул важную роль, которую они сыграли в развитии мировой поэзии ХХ в., внося новое слово в поэзию, развивая прогрессивные идеи и отражая творческий дух эпохи. Стихотворения русских поэтов представлены в «Музее» в переводах А. Коваля, К. Пеш, А.Э. Тоса, П. Целана и К. Дедециуса, переводческая деятельность которых недостаточно изучена в отечественном переводоведении. Указанные переводы обнаруживают свои потери и свои достоинства, являя собой вариант стихотворения-оригинала как «диалект всеобщего языка поэзии» (Г.М. Энценсбергер). На фоне названных переводов в статье особо выделяется перевод П. Целана, великого немецкого поэта, создавшего конгениальные переводы поэзии Есенина и Мандельштама. В статье проведен анализ переводов, показавший, что они не являются близкими по букве и метру оригиналам, но демонстрируют творческий, высокопоэтический подход к созданию стихотворения, которое не уступает оригиналу в новаторстве и поэтичности. Кроме того, в статье показаны те новаторские приемы, которые свойственны как собственным стихотворениям П. Целана, так и авангардной поэзии ХХ в.: анаграмматичность, переназывания, перестановка, добавления, дробления, сдвиги, атональность, восхождения к «семенам слов» (В. Хлебников), паронимия, палиндромия, «деавтоматизация» (Ю. Тынянов), «смыслословия» (С. Бирюков).

Статья посвящена исследованию концепции представителей движения «нового религиозного сознания» Д.С. Мережковского, З.Н. Гиппиус и Д.В. Философова в контексте истории российской социологии. Под «новым религиозным сознанием» автор понимает религиозно-философское течение в общественной мысли России начала ХХ века, сторонники которого отстаивали необходимость обновления христианства и духовного возрождения личности и общества. Современные исследователи, признавая необходимость изучения социологической составляющей идейного наследия религиозных философов конца XIX – начала ХХ века, обращаются к трудам таких мыслителей, как В.С. Соловьев, П.Б. Струве, Н.А. Бердяев, С.Н. Булгаков, С.Л. Франк, Е.Н. Трубецкой. Теории других представителей «нового религиозного сознания» пока остаются за пределами внимания отечественных социологов.

Целью работы является анализ концепции Д.С. Мережковского, З.Н. Гиппиус и Д.В. Философова – представителей радикального крыла движения «нового религиозного сознания» – с позиции их вклада в развитие социологической мысли. Автор предполагает, что, в силу определенных особенностей данной концепции, она может быть рассмотрена как социальный проект. Социальный проект характеризуется наличием определенного образа идеального общественного устройства, а также предусматривает создание социокультурных условий, необходимых для достижения этого идеала. Установлено, что социальный идеал в рамках рассматриваемой концепции включал религиозное и социально-политическое содержание. Проанализированы характерные черты теории Д.С. Мережковского, З.Н. Гиппиус и Д.В. Философова. Автор приходит к выводу о том, что «новое религиозное сознание» как социальный проект отличалось ориентацией на практическое изменение общественных отношений. Результаты исследования показывают, что религиозно-философские проекты начала ХХ века занимали особое место в истории отечественной социологии.

Статья посвящена рассмотрению таких реалий языка, как голофрастические конструкции. Предвыборный дискурс представляет собой одну из наиболее благоприятных сред реализации манипулирования. Однако, несмотря на ряд работ, посвященных речевому манипулированию в предвыборном дискурсе, они еще не были предметом отдельных лингвистических исследований в нем. Включая в свой состав несколько лексических единиц и, в то же время, являясь единым целым, голофрастические конструкции аккумулируют в себе множество смыслов и могут трактоваться неоднозначно. В статье представлена разработанная в ходе анализа языкового материала классификация основных функций, характерных для голофрастических конструкций в американском предвыборном дискурсе. При этом исследовано взаимодействие голофрастических конструкций с окружающим их контекстом и определены основные цели их использования. Несмотря на общую тенденцию голофрастических конструкций быть полифункциональными, удалось выделить три основные функции голофразиса, напрямую связанные с экономией времени выступления, приданием коммуникации более оживленного, эмоционального характера и желанием говорящего избежать конкретики, создать двусмысленность высказывания. Некоторые голофрастические конструкции были отнесены к средствам создания комичного в речи, однако их использование в качестве инструмента создания смешного в изучаемом типе дискурса крайне ограничено. Произведен подсчет числа голофрастических конструкций в речи каждого отдельного кандидата. По результатам исследования становится очевидным, что данные образования языка в исследуемом типе дискурса могут реализовывать скрытые интенции говорящего. Использование голофрастических конструкций в выступлениях свойственно не всем ораторам, поскольку их количество значительно варьируется в речи разных кандидатов.