НПК «Механобр-техника», г. Санкт-Петербург, РФ:

Черкасова М. В., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, cherkasova_mv@mtspb.com

Самуков А. Д., зав. отделом, samykov_ad@mtspb.com

Куксов М. П., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, kuksov_mp@ mtspb.com

Арсентьев В. А., главный научный сотрудник, д-р техн. наук, ava@mtspb.com

Интенсификация разрушения металлов при механическом измельчении связано с проявлением адсорбционного понижения прочности твердых тел (эффектом Ребиндера) под действием адсорбционно-активных компонентов среды — атомов и молекул газов. Представлены материалы исследований по интенсивности влияния газов на дезинтеграцию металлических порошков. Рассматривается возможность загрязнения порошков химически адсорбированными газами. Всестороннее изучение влияния различных сред и поверхностно-активных веществ на кинетику измельчения как по отдельности, так и в комбинации между собой могут выявить наиболее качественные интенсификаторы без лишнего загрязнения продуктов измельчения.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 20-79-10125).

1. Григорьев А. К., Денисов Г. А., Дурнев Г. А. Проблемы переработки стружковых отходов методом порошковой металлургии // Порошковые, композиционные и текстурированные материалы: сб. научных трудов. Л.: ЛПИ, 1986. С. 21–26.
2. Verma P., Saha R., Chaira D. Waste steel scrap to nanostructured powder and superior compact trough power metallurgy: Power generation, processing and characterization // Powder Technology. 2018. Vol. 326. P. 159–167.
3. Wan B., Chen W., Lu T., Liu F., Jiang Zh., Mao M. Review of solid state recycling of aluminum chips // Resources, Conservation and Recycling. 2017. Vol. 125. P. 37–47.
4. Shial S. R., Masanta M., Chaira D. Recycling of waste Ti machining chips by planetary milling: generation of Ti powder and development of in situ TiC reinforced Ti–TiC composite powder mixture // Powder Technology. 2018. Vol. 329. P. 232–240.
5. Петров А. П., Беспалов А. В., Соколов А. В., Шленский А. Г. Эффект Ребиндера и наноструктурирование поверхности заготовок при пластической деформации металлов // Технология легких сплавов. 2020. № 4. С. 67–74.
6. Рева В. П., Онищенко Д. В. Механохимическое измельчение металла с применением деструктируемого полимера // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 2. С. 77–83.
7. Рева В. П., Мухтаров Ш. Ф., Ягофаров В. Ю., Ахмадкулов О. Б., Мансуров Ю. Н. Механохимические процессы при вибрационной обработке титана в присутствии механически деструктируемого полимера // Вестник инженерной школы ДВФУ. Технические науки. 2017. № 2. С. 91–98.

8. Клявин О. В., Мамырин Б. А., Харабин Л. В., Чернов Ю. М. Проникновение гелия в титан и окись титана в процессе их пластической деформации // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 1998. Т. 3, Вып. 3. С. 211–212.
9. Клявин О. В., Дринберг А. С., Чернов Ю. М., Шпейзман В. В. Диспергирование кристаллических порошковых материалов в газовых средах различного химического состава // Физика твердого тела. 2012. Т. 54, Вып. 5. С. 1019–1028.
10. Клявин О. В., Аруев Н. Н., Поздняков А. О., Чернов Ю. М., Шпейзман В. В. Закономерности десорбции воды с поверхности материалов, деформированных или дробленых в различных газовых средах // Журнал технической физики. 2020. Вып. 2. С. 238–243.
11. Raghu T., Sundaresan R., Ramakrishnan P., Rama Mohan T. R. Synthesis of nanocrystalline copper-tungsten alloys by mechanical alloying // Materials Science and Engineering. A. 2001. Vol. 304–306. P. 438–441.
12. Madavali B., Lee J.-H., Lee J., Cho K., Challapalli S., Hong S.-J. Effect of atmosphere and milling time on the coarsening of copper powders during mechanical milling // Powder Technology. 2014. Vol. 256. P. 251–256.
13. Родченкова Н. И., Заика Ю. В., Денисов Е. А. Численное моделирование переноса водорода сквозь мембрану из титана в условиях гидридообразования // Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами. Сборник тезисов докладов XIII Международной школы молодых ученых и специалистов им. А. А. Курдюмова. 2019. С. 40–42.
14. Вознесенская Н. М., Тонышева О. А., Леонов А. В., Дульнев К. В. Влияние водорода на свойства высокопрочной коррозионностойкой стали ВНС65 Ш (18Х13Н4К4С2АМ3Ш) и пути устранения водородной хрупкости // Труды ВИАМ. 2018. № 10. С. 3–9.
15. Umeda J., Mimoto T., Imai H., Kondoh K. Powder forming process from machined titanium chips via heat treatment in hydrogen atmosphere // Materials Transactions. 2017. Vol. 58, No. 12. P. 1702–1707.
16. Barrera O., Bombač D., Chen Y., Daff T., Galindo-Nava E., Gong P., Haley D., Horton R., Katzarov I., Kermode J., Liverani C., Stopher M., Sweeney F. Understanding and mitigating hydrogen embrittlement of steels: a review of experimental, modelling and design progress from atomistic to continuum // Journal of Materials Science. 2018. Vol. 53. P. 6251–6290.
17. Денисов Е. А., Компаниец Т. Н., Юхимчук А. А., Бойцов И. Е., Малков И. Л. Водород и гелий в никеле и стали 12Х18Н10Т // Журнал технической физики. 2013. Т. 83, Вып. 6. С. 3–9.
18. Liu P. P., Zhan Q., Han W. T., Yi X. O., Ohnuki S., Wan F. Effect of helium and hydrogen synergy on wacancy migration energy in Fe-10Cr model alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2019. Vol. 788. DOI: 10.1016/j.jallcom. 2019.02.227.
19. Muramatsu Y., Wanikawa S., Ohtaguchi M., Okada H., Abe F. Gas contamination due to milling atmospheres of mechanical alloying and its effect on impact strength // Materials Transactions. 2005. Vol. 46, Iss. 3. P. 681–683.
20. Корнев В. М. Количественное описание эффекта Ребиндера (хрупкие и квазихрупкие тела): от замедления разрушения до самопроизвольного диспергирования // Физическая мезомеханика. 2003. Т. 6, № 3. С. 9–18.
21. Владимиров В. И., Клявин О. В., Кусов А. А. Распределение дислокаций вблизи поверхности кристалла при пластической деформации // Физика твердого тела. 1985. Т. 27, № 10. С. 2926–2931.
22. Тюменцев А. Н., Коротаев А. Д., Дитенберг И. А., Пинжин Ю. П., Чернов В. М. Закономерности пластической деформации в высокопрочных и нанокристаллических металлических материалах. Новосибирск: Сибирское отделение РАН, 2018. 252 с.
23. Малкин А. И. Закономерности и механизмы эффекта Ребиндера // Коллоидный журнал. 2012. Т. 74, № 2. С. 239–256.
24. Xiang L. I., Zhang X., Ren C., Zhang Zh., Huang H., Ma G., Huai P. First-principles study of helium behavior in nickel with noble gas incorporation // Journal of Applied Physics. 2020. Vol. 127, Iss. 17. DOI: 10.1063/1.5145016