ФІЗИКО-ХІМІЧНА

МЕХАНІКА МАТЕРІАЛІВ

 

ТОМ 51, № 4, 2015

ЗМІСТ

Вербовицький Ю. В., Завалій І. Ю. Нові металогідридні електродні матеріали на основі сплавів R_1–xMg_xNi_3–4 для хімічних джерел струму.......................................................................................................................... 7

Добровольський В. Д., Єршова О. Г., Солонін Ю. М. Термічна тривкість та кінетика десорбції водню з гідридів механічного сплаву Mg–Al–Ni–Ti.............................................................................................................. 19

Івасишин О. М., Саввакін Д. Г. Синтез сплавів на основі цирконію
і титану з використанням їх гідридів................................................................................ 27

Скальський В. Р., Рудавський Д. В., Клим Б. П., Почапський Є. П.,
Ярема Р. Я., Бас В. Р. Оцінювання залишкової довговічності наводненої труби за параметрами акустичних сигналів..................................................................................................................................... 36

Булик І. І., Борух І. В., Тростянчин А. М. Вплив умов помелу у водні
на фазовий склад та анізотропію сплаву SmCo_4,8Zr_0,2................................................. 41

Білий О. Л. Оцінювання довговічності трубопроводу з внутрішнім дефектом за транспортування воденьвмісного середовища.............................................................................................................................. 46

Іванченко В. Г., Дехтяренко В. А., Прядко Т. В., Саввакін Д. Г., Євлаш І. К.
Вплив термічної обробки на водневосорбційні властивості легованого ванадієм евтектичного сплаву Ti_0,475Zr_0,3Mn_0,225..................................................................................................................................................... 51

Андрейків О. Є., Долінська  І. Я., Кухар В. З., Штойко І. П. Вплив водню на залишковий ресурс труби газопроводу за маневрового режиму експлуатації................................................................................... 59

Кречковська Г. В. Фрактографічні ознаки механізмів транспортування водню в конструкційних сталях             67

Греділь М. І., Торібіо Дж., Никифорчин Г. М. Аналіз зміни характеристик пластичності прутків зі сталі внаслідок холодного волочіння............................................................................................................ 71

Стащук М. Г., Дорош М. І. Оцінювання напружень, обумовлених концентрацією водню у металі         76

Харченко Л. Є., Кунта О. Є., Звірко О. І., Савула Р. С., Дурягіна З. А. Діагностика водневого макророзшарування в стінці гину труби системи магістральних газопроводів......................................................... 84

Балицький О. І., Мочульський В. М., Іваськевич Л. М. Оцінювання впливу водню на механічні характеристики складнолегованого
нікелевого сплаву.................................................................................................................. 91

 

Бойчишин Л. М., Герцик О. М., Ковбуз М. О., Котур Б. Я., Носенко В. К. Електроди на основі аморфних металевих алюмінієвих сплавів
у реакціях виділення водню.............................................................................................. 100

Ушкалов Л. М., Бродніковський Є. М., Лисуненко Н. О., Бричевський М. М., Василів Б. Д., Васильєв О. Д. Дифузійні процеси між бар’єрним катодним шаром і електролітом твердооксидної паливної комірки........... 107

Гайворонський О. А., Позняков В. Д., Маркашова Л. І., Осташ О. П.,
Кулик В. В., Алексеєнко Т. О., Шишкевич О. С. Структура
та механічні властивості зони термічного впливу відновлених залізничних коліс 114

Силованюк В. П., Юхим Р. Я., Івантишин Н. А., Ліснічук А. Є. Прогнозування тріщиностійкості цементного каменю та фібробетону.......................................................................................................................... 120

Одінцов В. В., Корінь О. В. Вплив кристалічної структури на механічні властивості додекаборидів рідкісноземельних металів та цирконію............................................................................................................ 125

Мудрий С. І., Штаблавий І. І., Кулик Ю. О., Талако Т. Л., Лєцко А. І.
Вплив нікелю на структуру рідкої евтектики Al_0,878Si_0,122.......................................... 131

Равічандран М., Відхя ВС., Анандакрішанан В. Дослідження характе­ристик композитних порошків на основі Al + 5 wt.% TiO₂ + 6 wt.% Gr, отриманих шляхом помелу.............................................................. 136

 

 

 

 

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ

МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ

ТОМ 51, № 4, 2015

СОДЕРЖАНИЕ

Вербовицкий Ю. В., Завалий И. Ю. Новые металлогидридные электродные материалы на основе сплавов R_1–xMg_xNi_3–4 для химических источников тока........................................................................................ 7

Добровольский В. Д., Ершова О. Г., Солонин Ю. М. Термическая стойкость и кинетика десорбции водорода из гидридов механического сплава Mg–Al–Ni–Ti................................................................................ 19

Ивасишин О. М., Саввакин Д. Г. Синтез сплавов на основе циркония
и титана с использованием их гидридов......................................................................... 27

Скальский В. Р., Рудавский Д. В., Клым Б. П., Почапский Е. П., Ярема Р. Я., Бас В. Р. Оценивание остаточной долговечности наводороженной трубы по параметрам акустических сигналов 36

Булык И. И., Борух И. В., Тростянчин А. М. Влияние условий помола
в водороде на фазовый состав и анизотропию сплава SmCo_4,8Zr_0,2........................ 41

Билый О. Л. Оценивание долговечности трубопровода с внутренним дефектом при транспортировке водородсодержащей среды................................................................................................ 46

Иванченко В. Г., Дехтяренко В. А., Прядко Т. В., Саввакин Д. Г., Евлаш И. К. Влияние термической обработки на водородосорбционные свойства легированного ванадием эвтектического сплава Ti_0,475Zr_0,3Mn_0,225             51

Андрейкив А. Е., Долинская И. Я., Кухар В. З., Штойко И. П. Влияние водорода на остаточный ресурс трубы газопровода при маневренном режиме эксплуатации............................................... 59

Кречковская Г. В. Фрактографические признаки механизмов транспортирования водорода в конструкционных сталях..................................................................................................................................................... 67

Гредиль М. И., Торибио Дж., Никифорчин Г. Н. Анализ изменения характеристик пластичности прутков из стали вследствие холодного волочения..................................................................................... 71

Стащук Н. Г., Дорош М. И. Оценивание напряжений, обусловленных концентрацией водорода в металле        76

Харченко Л. Е., Кунта О. Е., Звирко О. И., Савула Р. С., Дурягина З. А. Диагностика водородного макрорасслоения в стенке гиба трубы системы магистральных газопроводов....................................... 84

 

Балицкий А. И., Мочульский В. М., Иваськевич Л. М. Оценивание влияния водорода на механические характеристики сложнолегированного никелевого сплава..................................................................... 91

Бойчишин Л. М., Герцик О. М., Ковбуз М. А., Котур Б. Я., Носенко В. К. Электроды на основе аморфных металлических алюминиевых сплавов
в реакциях выделения водорода..................................................................................... 100

Ушкалов Л. Н., Бродниковский Е. Н., Лысуненко Н. А., Бричевский Н. Н., Васылив Б. Д., Васильев А. Д. Диффузионные процессы между барьерным катодным слоем и электролитом твердооксидной топливной ячейки              107

Гайворонский А. А., Позняков В. Д., Маркашова Л. И., Осташ О. П.,
Кулык В. В., Алексеенко Т. А., Шишкевич А. С. Структура и механические свойства зоны термического влияния восстановленных железнодорожных колес................................................................ 114

Сылованюк В. П., Юхым Р. Я., Ивантышин Н. А., Лисничук А. Е. Прогнозирование трещиностойкости цементного камня и фибробетона......................................................................................................................... 120

Одинцов В. В., Корень Е. В. Влияние кристаллической структуры
на механические свойства додекаборидов редкоземельных металлов и циркония........... 125

Мудрый С. И., Штаблавый И. И., Кулык Ю. О., Талако Т. Л., Лецко А. И. Влияние никеля на структуру жидкой эвтектики Al_0,878Si_0,122............................................................................................................................... 131

Равичандран М., Видхя ВС., Анандакришанан В. Исследование характеристик композитных порошков на основе Al + 5 wt.% TiO₂ + 6 wt.% Gr, полученных путем помола..................................................... 136

 

 

 

PHYSICOCHEMICAL

MECHANICS OF MATERIALS

VOLUME 51, № 4, 2015

CONTENTS

Verbovytskyi Yu. V. and Zavalii I. Yu. New metal hydride electrode materials based on R_1–xMg_xNi_3–4 alloys for chemical sources of current..................................................................................................................................... 7

РЕЗЮМЕ. Подано короткий огляд праць зі структури та воденьсорбційних влас­тивостей виб­раних сплавів систем R–Mg–Ni. Проаналізовані переваги їх як елект­родних матеріа­лів для хімічних джерел струму. Зосереджено увагу на властивостях сплавів складу R_1–xMg_xNi_3–4. Оцінено взаємозв’язок між їх складом, характером ізо­терм та елек­трохімічними характеристиками.

РЕЗЮМЕ. Представлен краткий обзор структуры и водородосорбционных свойств выбранных сплавов типа R–Mg–Ni. Проанализированы преимущества их ис­пользо­вания как электродных материалов для химических источников тока. Скон­центрировано внима­ние на свойствах сплавов R_1–xMg_xNi_3–4. Оценена взаимосвязь между соста­вом таких спла­вов, характером их изотерм и электрохимическими ха­рактеристиками.

SUMMARY. A brief review on the structure and hydrogen sorption properties of the selec­ted R–Mg–Ni alloys is given. It is suggested that the R–Mg–Ni alloys are good candidates as an electrode materials for Ni/MH rechargeable batteries. In this work the main attention is focused on the properties of the R_1–xMg_xNi_3–4 alloys. The relationship between the composition of these alloys, the character of РСТ isotherms and electrochemical characteristics is discussed.

Dobrovolskyi V. D., Yershova O. G., and Solonin Yu. M. Thermal stability
and kinetics of hydrogen desorption from mechanical Mg–Al–Ni–Ti alloy................ 19

РЕЗЮМЕ. З метою зниження температури, поліпшення кінетики розкладу сте­хіометричного гідриду MgH₂ досліджено можливості його комплексного легування
3 at.% Al + 3 at.% Ni + 7 at.% Ti зі застосуванням механохімічного синтезу. Встанов­лено, що після додавання до маг­нію Al, Ni, Ti погіршується термічна тривкість отри­маної реактивним механічним сплавленням гідридної фази MgH₂ механічного спла­ву, а отже, температура початку десорбції водню падає з 320°С (для нелегованої фази MgH₂) до 280°С. Не зафіксова­но зниження рівноважної температури початку де­сорбції водню за його постійного тиску в реакторі 1 bar, яке свідчило б про зменшен­ня термодинамічної стабільності MgH₂ внаслідок механічного легування. Виявлено, що кінетику десорбції водню з гідридної фази MgH₂ механічного сплаву поліпшують здебільш легувальні елементи Ni і Ti; роль Al тут незначна.

РЕЗЮМЕ. С целью снижения температуры, улучшения кинетики разложения стехиометрического гидрида MgH₂ исследованы возможности его комплексного ле­гирования 3 at.% Al + 3 at.% Ni + 7 at.% Ti с применением механохимического синте­за. Установлено, что после добавления к магнию Al, Ni, Ti ухудшается термическая прочность полученной реактивным механическим сплавлением гидридной фазы MgH₂ механического сплава, а следовательно, снижается температура начала десорб­ции водорода с 320°С (для нелегированной фазы MgH₂) до 280°С. Не зафиксировано падение равновесной температуры начала десорбции водорода при постоянном дав­лении в реакторе 1 bar, которое свидетельствовало бы о снижении термодинамичес­кой стабильности MgH₂ вследствие механического легирования. Обнаружено, что кинетику десорбции водорода из гидридной фазы MgH₂ механического сплава улуч­шают в основном легирующие элементы Ni и Ti; вклад Al здесь незначителен.

SUMMARY. With the aim of decreasing the temperature, improving the kinetics of decom­position of stoichiometric MgH₂ hydride the possibility of comprehensive alloying of 3 at.% Al + + 3 at.% Ni + 7 at.% Ti using mechanochemistry synthesis was investigated. It was established that adding Al, Ni, Ti to magnesium led to the lower thermal resistance of the hydride phase of MgH₂ mechanical alloy obtained by RMА and, consequently, to lower temperature of the begin­ning of hydrogen desorption from 320°C (for MgH₂ without Al, Ni, Ti) to 280°C. The decrease of equilibrium hydrogen desorption temperature during its early pressure in a reactor of 1bar, which would testify to the reduction of the thermodynamic stability of MgH₂ by mechanical alloying, was not noticed. It was established that the improved hydrogen desorption kinetics of MgH₂ phase of mechanical alloy occurred mainly due to alloying elements Ni and Ti; the contri­bu­tion of Al in the improvement of kinetics in that case was negligible.

Ivasishin O. M. and Savvakin D. G. Synthesis of zirconium and titanium-base alloys using hydrides of corresponding metals ..................................................................................................................................................... 27

РЕЗЮМЕ. Досліджено синтез сплавів на основі цирконію та системи Zr–Ti з ви­користанням порошкових гідридів цирконію і титану. Тут водень відіграє роль тим­часової легувальної домішки до цих металів, видаляючись з них за нагріву у вакуумі і спричиняючи при цьому низку фазових перетворень, що активує процеси спікання і хімічної гомогенізації порошкових систем. Далі його концентрація у синтезованих так сплавах знижується до безпечних рівнів. Розроблено режими, що забезпечують отримання за вказаним підходом мікроструктурно однорідних сплавів з невеликою кількістю залишкових пор, механічні властивості яких відповідають створеним за традиційними технологіями.

РЕЗЮМЕ. Исследованы синтез сплавов на основе циркония и системы Zr–Ti с использованием порошковых гидридов циркония и титана. Здесь водород является временной легирующей добавкой к этим металлам, удаляясь из них при вакуумном нагреве и вызывая при этом ряд фазовых превращений, что активирует процессы спе­кания и химической гомогенизации порошковых систем. Далее его концентрация в синтезированных таким образом сплавах снижается до безопасного уровня. Разрабо­таны режимы получения микроструктурно однородных сплавов с небольшим коли­чеством остаточных пор. Механические свойства созданных сплавов соответствуют полученным по традиционным технологиям.

SUMMARY. The processes of synthesis of zirconium- and Zr–Ti-based alloys using zirco­nium hydride and titanium hydride powders were studied. In the present approach, hydrogen is a temporary alloying addition to those metals. Hydrogen is evacuated from mate­rials under vacuum heating causing certain phase transformations and activation of sintering and chemical homogenization of powder systems. After positive influence on the ma­terial, hydrogen concen­tration in synthesized alloys decreases to the safe levels. The processing regimes are developed that provide the formation of uniform nearly dense alloys which mechanical properties corres­pond to those produced by the conventional approaches.

Skalskyi V. R., Rudavskyy D. V., Klym B. P., Pochapskyi Ye. P., Yarema R. Ya., and Bas V. R. Evaluation of residual life time of hydrogenated pipe
by the acoustic signal parameters ........................................................................................ 36

РЕЗЮМЕ. Запропоновано методику оцінювання залишкової довговічності на­водненого еле­мента труби із тріщиноподібним дефектом на його внутрішній по­верхні. Дослідже­но кінетику поширення тріщини із врахуванням впливу концентрації водню в стінці трубопроводу. Локацію тріщиноподібного дефекту у стінці труби та його початкові розміри встановлювали методом акустичної емісії. Для визначення концентрації водню у металі трубопроводу запропоновано застосовувати метод маг­нето-акустич­ної емісії. Показано, що коливання внутрішнього тиску в нафто- чи га­зопроводі та наводнювання його стінок залежно від початкових розмірів тріщинопо­дібного де­фекту можуть спровокувати його втомне поширення.

РЕЗЮМЕ. Предложена методика оценки остаточной долговечности наводоро­женного элемента трубы с трещиноподобным дефектом на его внутренней поверх­ности. Ис­следована кинетика распространения трещины с учетом влияния концент­рации водорода в стенке трубопровода. Локацию трещиноподобного дефекта в стен­ке трубы и его начальные размеры определяли методом акустической эмиссии. Для определения концентрации водорода в металле трубопровода предложено использо­вать метод магнито-акустической эмиссии. Показано, что колебания внутреннего давления в нефте- или газопроводе, а также наводороживание его стенок в зависи­мости от начальных размеров дефекта могут спровоцировать его усталостный рост.

SUMMARY. The method of residual lifetime estimation of hydrogenated element of the pipeline with an internal surface crack was proposed. Crack growth kinetics in hydrogenated pipeline wall was investigated. Defect location and its initial sizes were determined with a help of acoustic emission method. To determine hydrogen concentration level in the pipeline wall it was proposed to use the method of magneto-acoustic emission. It was shown that pipeline internal pressure fluctuations in oil and gas pipeline and also its walls hydrogenation, depending on the initial defect size, could cause its fatigue growth.

Bulyk І. І., Borukh I. V., and Trostianchyn A. M. The influence of milling conditions in hydrogen on phase composition and anisotropy
of SmCo_4.8Zr_0.2 alloy................................................................................................................ 41

РЕЗЮМЕ. Методом рентгенівського аналізу досліджено вплив параметрів поме­лу сплаву SmCo_4,8Zr_0,2 в планетарному млині у водні на його фазовий склад та анізо­тропію. Встановлено, що внаслідок помелу з частотами 300 rpm тривалістю 72; 24 і 12 h та 200 rpm тривалістю 24 h фаза зі структурою типу CaCu₅ частково розпадаєть­ся або переходить в аморфний стан. Показано, що після помелу з частотами 300 rpm три­ва­лістю 6 h; 200 rpm тривалістю 12 і 6 h та 100 rpm тривалістю 24 h частинки по­рош­ків анізотропні.

РЕЗЮМЕ. Методом рентгеновского анализа исследовано влияние параметров помола сплава SmCo_4,8Zr_0,2 в планетарной мельнице в водороде на его фазовый сос­тав и анизотропию. Установлено, что в результате помола с частотами 300 rpm длительностью 72; 24 и 12 h и 200 rpm длительностью 24 h фаза со структурой типа CaCu₅ частично распадается или переходит в аморфное состояние. Показано, что после помола с частотами 300 rpm продолжительностью 6 h; 200 rpm длительностью 12 и 6 h и 100 rpm длительностью 24 h частицы порошков анизотропные.

Summary. The influence of milling conditions in hydrogen on phase content and aniso­tropy of SmCo_4,8Zr_0,2 alloy was investigated by means of X-ray analysis. The alloy was milled with mill chamber rotation frequencies 300, 200 and 100 rpm for 72; 24, 12 and 6 h. It was found that the phase with CaCu₅-type structure partially disproportionates or transformed into amorphous state after milling with frequency 300 rpm for 72, 24 and 12 h as well as at 200 rpm for 24 h. The powder particles are anisotropic due to milling at 300 rpm for 6 h, 200 rpm for 12 and 6 h, 100 rpm for 24 h.

Bilyi O. L. Assessing life time of a pipeline with an internal defect
during transportation of hydrogen-containing environment........................................... 46

РЕЗЮМЕ. Запропоновано метод оцінювання довговічності трубопровідних сис­тем з еліптичним внутрішнім дефектом за транспортування воденьвмісного середо­вища. Використано критерії механіки руйнування для аналізу дефектів, що базуються на визначенні безпечної та недопустимої глибин тріщиноподібного дефекту, а також на основі показника опірності елемента конструкції росту тріщини, який характери­зується швидкістю зміни коефіцієнта інтенсивності напружень біля вершини тріщини під час її росту в конструктивному елементі. Наведено приклади оцінювання довго­вічності живильних трубопровідних систем за внутрішнього тріщиноподібного дефекту.

РЕЗЮМЕ. Предложен метод оценки долговечности трубопроводных систем с эл­липтическим внутренним дефектом при транспортировке водородсодержащей среды. Ис­пользованы критерии механики разрушения для анализа существующих дефектов, кото­рые базируются на определении безопасной и недопустимой глубин трещиноподобного дефекта, а также на основе показателя сопротивляемости элемента конструкции росту трещины, который характеризуется скоростью изменения коэффициента интенсивности напряжений у вершины трещины при ее росте в конструктивном элементе. Приведены примеры оценивания долговечности питательных трубопроводных систем при наличии внутреннего трещиноподобного дефекта.

SUMMARY. The method of the assessment of the durability of pipeline systems with an elliptical internal defect for transportation of hydrogen environment is proposed. The fracture mechanics criteria are used for analyzing existing defects, based on determination of the safe and inadmissible crack-like depths, and also on the index of structural element resistance to crack growth that is characterized by the rate variation of the stress intensity factor at the crack tip during its growth in a structural element. Examples of life time assessment of supplying pipeline systems in the presence of internal crack defect are presented.

Ivanchenko V. G., Dekhtyarenko V. A., Pryadko T. V., Savvakin D. G.,
and Yevlash I. K. The effect of heat treatment on the hydrogenation property of vanadium doped eutectic alloy Ti_0.475Zr_0.3Mn_0.225....................................................................................................................... 51

РЕЗЮМЕ. Методом Сівертса досліджено сорбційні властивості і кінетичні пара­метри процесів гідрування і дегідрування відпалених евтектичних сплавів системи Ti–Zr–Mn–V. Встановлено, що незалежно від структури та хімічного складу вихідних литих сплавів термічна обробка призводить до коагуляції структурних складових ев­тектики і утворення великих фазових агрегатів. Виявлено, що зі збільшенням реак­ційної поверхні для дисоціації молекул водню можна підвищити сорбційну ємність як кожної з фаз, так і сплавів загалом за кімнатної температури та невисокого тиску (0,6 МРа). При цьому твердий розчин на основі титану абсорбує водень з кінетикою, яка подібна до кінетики сорбції водню інтерметалідом, і при кімнатній температурі досягає високої водневої ємності.

РЕЗЮМЕ. Методом Сивертса исследованы сорбционные свойства и кинетичес­кие параметры процессов гидрирования и дегидрирования отожженных эвтектичес­ких сплавов сис­темы Ti-Zr-Mn-V. Установлено, что независимо от структуры и химического со­става исходных литых сплавов термическая обработка приводит к коагуляции струк­турных составляющих эвтектики и образованию крупных фазовых агрегатов. Выявлено, что, увеличивая реакционную поверхность для диссоциации молекул водорода, можно повысить сорбционную емкость как каждой из фаз, так и сплавов в целом при комнатной температуре и невысоком давлении (0,6 МРа). При этом твердый раствор на основе титана абсорбирует водород с такой же кинетикой, как и сорбирует водород интерметаллид, и при комнатной температуре достигает высокой водородной емкости.

SUMMARY. Sorption properties and kinetic parameters of the processes of hydro­genizing and dehydrogenization of annealed Ti–Zr–Mn–V eutectic alloys are investigated by the Sieverts method. It is established that irrespective of the structure and chemical composition of the initial cast alloys, heat treatment leads to coagulation of the structural components of the eutectic and the formation of large aggregates. It is shown that an increase in the reaction surface for the disso­ciation of hydrogen molecules makes it possible to increase the sorption capacity both of each of the phases and alloys in general at room temperature and low pressure (0.6 MPa). The titanium-based solid solution absorbs hydrogen with kinetics similar to hydrogen sorption kinetics of intermetallic and at ambient temperature reaches a high level of hydrogen capacity.

Andreikiv O. Ye., Dolinska I. Ya., Kukhar V. Z., and Shtoiko I. P. The influence of hydrogen on residual life of a gas pipeline pipe under manoeuvreing operation mode......................................................................... 59

РЕЗЮМЕ. Сформульована розрахункова модель для визначення довговічності труби газопроводу з поверхневою корозійною тріщиною за довготривалого розрив­ного в часі тиску (маневровий режим експлуатації) і наводнювання її стінки. В основі моделі – розроблений раніше енергетичний підхід. Запропоновано механізм посилен­ня корозійних процесів дифузійно рухливим воднем. Кількісно оцінено вплив навод­нювання на залишковий ресурс труби газопроводу за маневрового режиму експлуа­тації.

РЕЗЮМЕ. Сформулирована расчетная модель для определения долговечности трубы газопровода с поверхностной коррозионной трещиной при длительном раз­рывном во времени давлении (маневренный режим эксплуатации) и наводорожива­ния ее стенки. В основе модели – разработанный ранее энергетический подход. Пред­ложен меха­низм усиления коррозионных процессов диффузионно подвижным во­дородом. Количест­венно оценено влияние наводороживания на остаточный ресурс трубы газопровода при мане­вренном режиме эксплуатации.

SUMMARY. The computational model to determine the life time of the gas pipeline pipe with a surface corrosion crack under long-term discontinuous in time pressure (maneuvering operation mode) and hydrogenation of its walls is formulated.  The energy approach developed earlier by the authors and the proposed mechanism of corrosion processes strengthen by the diffusion mobility of hydrogen is put into the basis of this model. The impact of hydrogenation on the residual life of the gas pipeline pipe under maneuvering operation mode is assessed quantitatively.

Krechkovska H. V. Fractographic features of hydrogen transport mechanisms
in structural steels..................................................................................................................... 67

РЕЗЮМЕ. Виявлено різні мікрофрактографічні ознаки поширення тріщин у ста­лях за впливу наводнювальних середовищ, пов’язані з транспортуванням водню в зо­ну передруй­нування у вершині тріщини за дифузійним чи дислокаційним механіз­мами. Міжзе­ренний характер руйнування за циклічного навантаження вказує на до­мінування ди­фузії водню вздовж меж зерен, тоді як крізьзеренний – спричинений сумісним впли­вом дислокаційного механізму, який забезпечує інтенсивне наводню­вання металу вздовж смуг ковзання, та дифузійного, який сприяє перероз­поділу водню міжфаз­ними межами всередині зерен.

РЕЗЮМЕ. Выявлены различные микрофрактографические признаки распрост­ранения трещин в сталях при воздействии наводороживающих сред, связанные с транспортировкой водорода в зону предразрушения в вершине трещины за диффузи­онным или дис­локационным механизмами. Межзеренный характер разрушения при циклической наг­рузке указывает на доминирование диффузионной транспортировки водорода вдоль гра­ниц зерен, тогда как трансзеренный вызванный совместным влия­нием дислокационного механизма, который обеспечивает интенсивное наводорожи­вание металла вдоль полос скольжения, и диффузионного, который способствует пе­рераспределению водорода по межфазных границах внутри зерен.

SUMMARY. Different microfractographic features of crack propagation in steel under the in­fluence of hydrogenating environments, related to the transportation of hydrogen in the pre­frac­ture zone at the crack tip by diffusion or dislocation mechanisms were revealed. The inter­granular fracture under cyclic loading indicates the domination of the hydrogen transportation by diffusion along grain boundaries. The transgranular fracture is caused by the combined effect of dislocation mechanism providing an intensive hydrogenation of metal along slip bands, and diffusion mecha­nism, which promotes hydrogen redistribution along the interphase boundaries within the grains.

Hredil М. І., Toribio J., and Nykyforchyn H. M. Analysis of the plasticity characteristics of progressively drawn steel wires..................................................................................................................................................... 71

РЕЗЮМЕ. За результатами механічних випроб на повільний розтяг гладких зразків досліджено зміну характеристик пластичності у повітрі та наводнювальному середовищі прутків з перлітної сталі внаслідок холодного волочіння. Сталь високо­чутлива до водне­вого окрихчення на усіх етапах обробки. Виявлено невідповідність між змінами віднос­них звуження та рівномірного видовження. Отримані результати проаналізовано з виок­ремленням вкладу опору зародженню і поширенню тріщини. Внаслідок холодного воло­чіння підвищується чутливість до тріщиноутворення, при цьому опір поширенню тріщи­ни дещо зростає.

РЕЗЮМЕ. На основании результатов механических испытаний на медленное растя­жение гладких образцов исследовано изменение характеристик пластичности на воздухе и в наводороживающей среде прутков из перлитной стали после холодного волочения. Сталь высокочувствительна к водородному охрупчиванию на всех этапах обработки. Об­наружено несоответствие между относительным сужением и равно­мерным удлинением. Полученные результаты проанализировали, выделяя отдельно сопротивление зарожде­нию и распространению трещины. Вследствие холодного волоче­ния повышается чувстви­тельность к трещинообразованию, при этом сопро­тивление рас­пространению трещины повышается.

SUMMARY. Changes in the plasticity characteristics in air and in a hydrogenating environment of prestressing steel wires due to cold drawing process are investigated on the basis of slow strain rate tests on smooth specimens. The tested pearlitic steel is highly susceptible to hydrogen embrittlement at all stages of cold drawing. The inconsistency is revealed between the changes of two plasticity characteristics: reduction in area and uniform elon­gation. The obtained results are analysed distinguishing the contribution of resistance to crack initiation and crack propagation. Susceptibility to crack initiation increases as a result of cold drawing with simultaneous improvement of the crack propagation resistance.

Stashchuk M. H. and Dorosh M. I. Evaluation of stresses caused
by the concentration of hydrogen in metals....................................................................... 76

РЕЗЮМЕ. З позицій теорії пружності сформульовано систему основних ключо­вих рівнянь для визначення компонент напружень у металі, спричинених воднем. Ос­новні рівняння записані для порожнистого циліндричного тіла та одержано відповід­ні розрахунко­ві співвідношення. Обчислено компоненти тензора напружень, інду­кова­них воднем у такому циліндрі.

РЕЗЮМЕ. С позиций теории упругости сформулирована система основных ключевых уравнений для определения компонент напряжений в металле, обуслов­ленных водо­родом. Основные уравнения записаны для полого цилиндрического тела, а также получе­ны соответствующие расчетные соотношения. Рассчитаны компонен­ты тензора напряже­ний, индуцированные водородом в полом цилиндре.

SUMMARY. From the point of view of the elasticity theory a system of basic equations for determination of the key components of the hydrogen-induced stresses in the metal is formu­lated. Basic equations are written for a hollow cylindrical body. The appropriate calculation relations are also obtained. Numerical tensor components of hydrogen-induced stresses in a hollow cylinder are calculated.

Kharchenko L. Ye., Kunta O. Ye., Zvirko O. I., Savula R. S., and Duryahina Z. A. Diagnostics of hydrogen macrodelamination in the wall of pipe elbow
of a natural gas transmission pipeline.................................................................................. 84

РЕЗЮМЕ. Досліджено обширне воднем ініційоване розшарування у стінці гину тривало екс­плуатованої відвідної від газокомпресорної станції труби системи магі­стральних га­зопроводів. Проаналізовано чинники, що відіграли вирішальну роль у його утворе­нні. Встановле­но, що його діагностичними ознаками є аномальні покази товщино­мі­ра, різке зни­ження твердості та пластичності сталі. Виявлено вищий ступінь дегра­дації сталі ги­ну труби порівняно з її прямою ділянкою, причому неза­лежно від того, чи ділянка розтягнута, чи стиснута. Встановлені обмеження у вико­ристанні і віднос­но­го видов­ження, і відносного звуження для характеристики пластичності металу стін­ки труби з обширним розшаруванням.

РЕЗЮМЕ. Исследовано обширное водородом инициированное расслоение в стенке колена длительно эксплуатируемой отводящей от газокомпрессорной станции трубы сис­темы магистральных газопроводов. Проанализированы факторы, которые сыграли реша­ющую роль в его образовании. Установлено, что его диагностическими признаками явля­ются аномаль­ные показания толщиномера, резкое снижение твер­дости и пластичности стали. Выявле­но, что степень деградации стали колена трубы выше, нежели прямого участ­ка, при этом независимо от того, растянут или сжат участок колена. Установлены ограничения в ис­пользовании относительных удлине­ния и сужения для характеристики пластичности ме­талла стенки трубы с обширным расслоением.

SUMMARY. Intensive hydrogen-induced delamination in the wall of the elbow of long-term exploited lateral pipe of a gas transmission pipeline system was investigated. The factors playing a key role in its formation were analyzed. It was established that its diagnostic features are abnormal thickness meter readings, a strong decrease in steel hardness and plasticity. It was de­tected that the degradation degree of the pipe elbow steel was higher than for a straight pipe one regard­less of the tensioned or compressed section. The limitations in the use of elongation and reduction of area for characterisation of metal plasticity of pipe wall with vast delamination were established.

Balytskii O. I., Mochulskii V. M., and Ivaskevych L. M. Evaluation of hydrogen effect on mechanical characteristics of complex-alloyed nickel alloy.................................................................................................................. 91

РЕЗЮМЕ. Досліджено вплив водню за тиску до 30 MPa та вмісту до 20 wppm на міцність, пластичність, малоциклову довговічність, короткочасну та довготривалу статичну тріщиностійкість п’яти модифікацій сплаву Ni56Cr17Mo6Nb4 (ХН56МБЮД) (ЕК-62), які відрізняються способами металургійного переплаву, хімічним складом та режимами термічної обробки. Встановлено, що в’язкість руйнування у повітрі та водні знижу­ється зі зменшенням зерна і зростанням границі текучості та твердості НRC, що дає можливість прогнозувати зміни тріщиностійкості за вимірюваннями твердості по­верхні деталей під час експлуатації у водні. Оптимальне поєднання високої міцнос­ті, пластичності, короткочасної та довготривалої статичної тріщино­стійкості у повітрі та водні досягнуто у легованої бором (0,005 mass.%) та цирконієм (0,044 mass.%) мо­дифікації. За випробувань на довготривалу статичну тріщиностій­кість на базі 100 h встановлено інваріантні характеристики тріщиностійкості – поро­гові значення K_ІHST рівні 15…35 MPa∙m^1/2 для різних модифікацій сплаву.

РЕЗЮМЕ. Исследовано влияние водорода при давлении до 30 MPa и содержа­ния до 20 wppm на прочность, пластичность, малоцикловую долговечность, кратко­временную и длительную статическую трещиностойкость пяти модификаций сплава ЭК-62 (ХН56МБЮД), которые отличаются способами металлургического переплава, химическим составом и режимами термической обработки. Вязкость разрушения в воздухе и водороде снижается с уменьшением зерна и ростом предела текучести и твердости НRC, что позволяет прог­нозировать изменения трещиностойкости по измерениям твердости поверхности деталей в процессе эксплуатации в водороде. Оп­тимальное сочетание высокой прочности, плас­тичности, кратковременной и дли­тельной статической трещиностойкости в воздухе и во­дороде достигнуто в легиро­ванной бором (0,005 mass.%) и цирконием (0,044 mass.%) мо­дификации. При испыта­ниях на длительную статическую трещиностойкость на базе 100 h установлено инва­риантные характеристики трещиностойкости – пороговые значения K_ІHST, равные 15…35 MPa∙m^1/2 для различных модификаций сплава.

SUMMARY. The influence of hydrogen under pressure up to 30 MPa and content up to 20 wppm on strength, plasticity, low-cycle fatigue, short-term and long-term crack growth re­sis­tance of five modification of Ni56Mo6Nb4 (ХН56МБЮД) (ЕК-62) nickel alloy, prepared by different metallurgical technologies and with different chemical composition and heat treatment regimes was investigated. The fracture toughness in air and in gaseous hydrogen decreased with decrease of the grain sizes and increase of the yield strength, НRC hardness, allowing prediction of the change of the frac­ture toughness in operation in hydrogen by surface hardness change of the parts in service in hydrogen. Optimal correlation of high strength, plasticity, short-and long-term fracture toughness in air and in gaseous hydrogen was obtained in the modification alloyed with B (0.005 mass.%) and Zr (0.044 mass.%). During long-term crack growth resistance testing on the base of 100 h the invariant characteristics of static crack growth resistance – K_ІHST, which was equal to 15...35 MPa∙m^1/2 was established for various alloy modifications.

Boichyshyn L. M., Hertsyk O. M., Kovbuz M. O., Kotur B. Ya., and Nosenko V. K. Electrodes based on amorphous metallic aluminium alloys in hydrogen emission reactions........................................................... 100

Резюме. Оцінено електрохімічну активність зразків аморфних металевих спла­вів (АМС): Al₈₇Ni₈Y₅, Al₈₇Ni₈Y₄Gd₁, Al₈₇Ni₈Dy₁Y₄ в лужних розчинах калій гідрокси­ду різної концентрації та вплив часткового заміщення Y на 1 at.% Gd або Dy. Показа­но, що всі досліджені зразки під час циклічної поляризації в інтервалі потенціалів –1,2 до +1,0 V у водних розчинах KОН різних концентрацій (0,5…5,0) М є корозійно­тривкими. Показано, що АМС-електроди, леговані 1 at.% Dy, проявляють найвищу каталітичну активність у 4 М розчині KОН.

Резюме. Оценено электрохимическую активность образцов аморфных метал­лических сплавов (АМС) Al₈₇Ni₈Y₅, Al₈₇Ni₈Y₄Gd₁, Al₈₇Ni₈Dy₁Y₄ в растворах калий гидроксида различ­ной концентрации и влияние частичного замещения Y на 1 at.% Gd или Dy. Пока­зано, что все исследованные образцы во время циклической поляриза­ции в интервале по­тенциалов –1,2 до +1,0 V в водных растворах KОН различных концентраций (0,5…5,0) М являются коррозионно устойчивыми. Показано, что АМС-электроды легированные 1 at.% Dy про­являют наивысшую каталитическую активность в 4 М растворе KОН.

Summary. The electrochemical activity of the samples of Al₈₇Ni₈Y₅, Al₈₇Ni₈Y₄Gd₁, and Al₈₇Ni₈Dy₁Y₄ amorphous metalllic alloys in the solution of potassium hydroxide of different concentrations and the effect of partial substitution of Y on the 1 at.% of the Gd or Dy were estimated. It is shown that all studied samples are corrosion-resistant during cyclic polarization in the –1.2 to +1.0 V potential interval in the aqueous KOH solutions of different (0.5…5.0) M concentrations. It is determined that doped by 1 at.% of Dy AMA-electrodes show the highest catalytic activity in the 4 M KOH solution.

Ushkalov L. M., Brodnikovskyi Ye. M., Lysunenko N. O., Brychevskyi M. M., Vasyliv B. D., and Vasylyev O. D. Diffusion processes between the barrier cathode layer and electrolyte of a solid oxide fuel cell 107

РЕЗЮМЕ. Досліджено вплив відновного і окисного середовищ на взаємну дифу­зію хімічних елементів між бар’єрним (захисним) катодним шаром (Се, Gd)О_2–d і електролітом YSZ твердооксидної паливної комірки під час відпалу при 1400°С. За результатами аналізу розподілу хімічних елементів у відпалених зразках встановле­но, що Ce та Gd під час відпалу у відновному середовищі інтенсивніше дифундують в електроліт, ніж Zr з електроліту до захисного шару. Порівняно з окисним середови­щем (повіт­рям), у відновному (воденьвмісному) взаємна дифузія елементів Ce, Gd та Zr значно інтенсивніша, а глибина їх проникнення більша у 1,5–3 рази.

РЕЗЮМЕ. Исследовано влияние восстановительной и окислительной сред на взаим­ную диффузию химических элементов между барьерным (защитным) катодным слоем (Се, Gd)О_2–d и электролитом YSZ твердооксидной топливной ячейки во время отжига при 1400°С. На основании анализа распределения химических элементов в отожженных об­разцах установлено, что Ce и Gd при отжиге в восстановительной среде более ин­тен­сивно диффундируют в електролит, чем Zr из электролита в за­щитный слой. По срав­не­нию с окислительной средой (воздухом), в восстанови­тельной (водородсодержащей) вза­имная диффузия элементов Ce, Gd и Zr более ин­тенсивная, а глубина их проникнове­ния больше в 1,5–3 раза.

SUMMARY. The influence of reducing and oxidizing media on mutual diffusion of chemi­cal elements between (Се, Gd)О_2–d barrier (protective) cathode layer and YSZ electrolyte of a solid oxide fuel cell during annealing at a temperature of 1400°С was investigated. Using the energy dispersive X-ray spectroscopy of the annealed specimens it was established that during annealing in reducing medium, Ce and Gd were diffusing into the electrolyte more intensi­vely than Zr from the electrolyte into the protective layer. Mutual diffusion of Ce, Gd, and Zr was more intensive in reducing (hydrogenous) medium and their penetration depth was 1.5–3 times higher as compared with the oxidizing one (air).

Haivoronskyi O. A., Pozniakov V. D., Markashova L. I., Ostash O. P., Kulyk V. V., Aleksieyenko T. O., and Shyshkevych O. S. Structure and mechanical properties of heat-affected zone of restored railway wheels 114

РЕЗЮМЕ. За результатами дослідження впливу термічної обробки сталі 65Г, яка моделює термодеформаційний цикл відновлювального наплавлення залізничних коліс, встановлено, що підвищити опірність крихкому руйнуванню металу колеса в зоні термічного впливу до рівня основного металу можна формуванням у ній бей­нітно-мартенситної структури і витримкою 2…3 h при 100°С під час його охоло­дження після нап­лавлення. Така витримка сприяє зростанню пластичності металу в 1,8 рази, ударної в’язкості – в 2–3 рази, порога втоми зразка з тріщиною – в 1,6 рази, циклічної в’язкості руйнування – в 1,8 рази за практично незмінної міцності. Це спричинено падінням в ~ 1,5 рази напружень ІІ роду і локальних деформацій в об’ємі рейок бейніту та мартенситу.

РЕЗЮМЕ. На основании результатов исследования влияния термической обра­ботки стали 65Г, которая моделирует термодеформационный цикл восстановитель­ной наплавки железнодорожных колес, выявлено, что повысить сопротивляемость хрупкому разруше­нию металла колеса в зоне термического влияния до уровня ос­новного металла возможно формированием в этой зоне бейнитно-мартенситной структуры и выдержкой в процессе его охлаждения после наплавки 2...3 h при 100°С. Это способствует росту пластичности металла в 1,8 раза, ударной вязкости – в 2–3 раза, порога усталости образца с трещиной – в 1,6 раза, циклической вязкости разру­шения – в 1,8 раза при практически неизменной прочности. Это обусловлено сниже­нием в ~1,5 раза напряжений ІІ рода и локальных де­формаций в объеме реек бейнита и мартенсита.

SUMARY. Based on study of the effect of 65Г steel heat treatment, which simulates termo­deformation cycle under reconstruction welding of railway wheels, it is shown that increase of the resistance to brittle fracture of metal in the wheel heat-affected zone to the level of base me­tal may be caused by the formation in this zone of the bainite-martensite structure and exposure 2...3 h at 100°C during welded wheel cooling. Such exposure improves metal plasticity in 1.8 times, impact toughness – in 2...3 times, fatigue threshold of cracked specimen in – 1.6 times, cyclic fracture tough­ness  –in 1.8 times at almost constant strength. This is due to the ~1.5 fold reduction of the second kind stresses and local strain in the volume of bainite and martensite rails.

Sylovaniuk V. P., Yukhym R. Ya., Ivantyshyn N. A., and Lisnichuk A. Ye. Prediction of crack growth resistance of cement stone and fibre.................................................................................................................................. 120

РЕЗЮМЕ. Запропонована розрахункова модель для прогнозування тріщиностій­кості волок­нистих композитів, створених на основі цементної матриці. Встановлено основні чинники, що формують опір композитного матеріалу поширенню у ньому тріщини. Отримано просту інженерну залежність для розрахунку характеристики тріщино­стійкості K_IC, яка дає можливість цілеспрямовано формувати оптимальний склад композита.

РЕЗЮМЕ. Предложена расчетная модель для прогнозирования трещиностой­кости волокнистых композитов, созданных на основе цементной матрицы. Установ­лены основ­ные факторы, формирующие сопротивление композитного материала распространению в нем трещины. Получена простая инженерная зависимость для расчета характеристики трещиностойкости K_IC, которая дает возможность целена­правлено формировать опти­маль­ный сос­тав композита.

SUMMARY. The calculation model for predicting fracture of fibrous composites produced from the cement matrix is proposed. The main factors that form the resistance of composite material to crack propagation in it is established. The obtained simple engineering dependence for calculation of the crack growth resistance characteristics enables the purposeful creation of the optimum composition of the composite.

Odintsov V. V. and Korin O. V. The influence of crystal structure on mechanical properties of rare earth metals and zirconium dodecaborydes....................................................................................................................... 125

РЕЗЮМЕ. Вперше визначено модулі нормальної пружності (модуль Юнґа) та зсуву, коефіцієнт поперечної деформації (коефіцієнт Пуассона) гарячопресованих додекаборидів з використанням основних теплових характеристик додекаборидів рідкісноземельних металів і цирконію YB₁₂, TbB₁₂, DyB₁₂, HoB₁₂, ErB₁₂, TmB₁₂, YbB₁₂, LuB₁₂, ZrB₁₂ та експериментальних методів статичних і динамічних дослі­джень. Числові розрахун­кові і експериментальні значення механічних параметрів збіглися. Модуль пружнос­ті додекаборидів у ≈ 2 рази менший, ніж у чистого бору і не зростає, як теоретично передбачено у ряду МеВ₄ → МеВ₆ → МеВ₁₂. Це можна по­яснити особливос­тями будови кристалічної решітки додекаборидних фаз, довжинами зв’язків В–В, Ме–В, Ме–Ме, силами взаємодії між атомами в цих фазах.

РЕЗЮМЕ. Впервые определены модули нормальной упругости (модуль Юнга) и сдвига, коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) горячепрес­сованных додекаборидов с использованием основных тепловых характеристик доде­каборидов редкоземельных металлов и циркония YB₁₂, TbB₁₂, DyB₁₂, HoB₁₂, ErB₁₂, TmB₁₂, YbB₁₂, LuB₁₂, ZrB₁₂ и экспериментальных методов статических и динамичес­ких исследований. Численные расчеты и экспериментальные значения механических параметров совпали. Модуль упругости додекаборидов в »2 раза меньше, чем у чис­того бора и не растет, как теоретически предусмотрено в ряду МеВ₄ → МеВ₆ → МеВ₁₂. Это можно объяснить особенностями строения кристаллической решетки додекабо­ридных фаз, длинами связей В–В, МЕ–В, Ме–Ме, силами взаимодействия между атомами в этих фазах.

SUMMARY. Modules of elasticity (Young’s module) and shear module, coefficient of transverse deformation (Poisson’s ratio) of hot-pressed dodecaborides were calculated for the first time using the basic thermal characteristics of rare-earth metals and zirconium dodecabo­ri­des YB₁₂, TbB₁₂, DyB₁₂, HoB₁₂, ErB₁₂, TmB₁₂, YbB₁₂, LuB₁₂, ZrB₁₂ and also experimental methods of static and dynamic researches. The numerical values of the calculated and experi­mental values of the mechanical parameters coincide. Modulus of dodecaborides elasticity is »2 times smaller than that of a pure boron and is not growing as expected theoretically in a raw МеВ₄ → МеВ₆ → МеВ₁₂. This fact can be explained by structural features of the crystal lattice of the dodecaborides phases, bond length of B–B, Me–B, Me–Me the interaction forces between the atoms in these phases.

Mudryi S. I., Shtablavyi I. I., Kulyk Yu. O., Talako T. L., and Lietsko A. I.
The effect of nickel on the structure of Al_0.878Si_0.122 eutectic melt................................. 131

РЕЗЮМЕ. Досліджено атомну структуру сплавів на основі алюмінію методами рентгенівської дифракції і оберненого Монте-Карло. Розраховано повні та парціальні структурні фактори, парні кореляційні функції та парціальні координаційні числа. Показано, що евтектика Al_0,88Si_0,12 складається з мікрообластей на основі алюмінію та розчину Al–Si. За умови додавання нікелю до евтектики формуються хімічно впоряд­ковані області, в яких нікель оточений в основному атомами алюмінію.

РЕЗЮМЕ. Исследована атомная структура сплавов на основе алюминия мето­дами рентгеновской дифракции и обратного Монте-Карло. Рассчитано полные и пар­циальные структурные факторы, парные корреляционные функции и парциальные координацион­ные числа. Показано что эвтектика Al_0,88Si_0,12 состоит из микрообластей на основе алюминия и раствора Al–Si. При добавление никеля к эвтектике формиру­ются химически упорядочен­ные области, в которых никель окружен в основном ато­мами алюминия.

SUMMARY. The atomic structure of Al-based alloys are investigated both by means of X-ray diffraction method and by the reverse Monte-Carlo technique. Total and partial structural factors as well as pair correlation function and partial coordination numbers are calculated. It is shown that Al_0.88Si_0.12 eutectic melt consists of the Al-based micro-regions and Al–Si solution. Adding Ni to the eutectic leads to the formation of Al–Ni chemically ordered structural regions in which Ni is surrounded mainly by Al atoms.

Ravichandran M., Vidhya VS., and Anandakrishanan V. Study of characteristics
of Al + 5 wt.% TiO₂ + 6 wt.% Gr hybrid p/m composite powders prepared
by ball milling process........................................................................................................... 136

РЕЗЮМЕ. Вивчали характеристики композитних порошків Al + TiO₂ + Gr. Ком­позити складу Al + 0% TiO₂, Al + 5% TiO₂, Al + 5% TiO₂ + 2% Gr, Al + 5% TiO₂ + 4% Gr та Al + 5% TiO₂ + 6% Gr отримували шляхом кульового помелу відповідних ком­понентів. Для визначення розмірів зерен, параметрів кристалічної решітки, напру­ження, деформації, густини дислокацій та об’єму елементарної комірки використову­вали рентгенівський дифракційний аналіз. Здатність до компактування Al з сумішшю порошків 5 wt.% TiO₂ та 2 і 4 wt.% Gr визначали в гартованих сталевих прес-формах за тиску 100… 500 МPа. Для розуміння особливостей компактування гібридних ком­позитів на основі Al, зміцнених частинками TiO₂ та Gr за різних тисків, виконували експериментальні дослідження з використанням декількох підходів. Наведено мікро­структурний аналіз композита Al + 5% TiO₂ + 6% Gr.

РЕЗЮМЕ. Изучали характеристики композитных порошков Al + TiO₂ + Gr. Ком­позиты состава Al + 0% TiO₂, Al + 5% TiO₂, Al + 5% TiO₂ + 2% Gr, Al + 5% TiO₂ +
+ 4% Gr и Al + 5% TiO₂ + 6% Gr получали путем шарового помола соответствующих компонентов. Для определения размеров зерен, параметров кристаллической решет­ки, напряжения, деформации, плотности дислокаций и объема элементарной ячейки использовали рентгеновский дифракционный анализ. Способность к компактирова­нию Al со смесью порошков 5 wt.% TiO₂ и 2…4 wt.% Gr определяли в закаливаемых стальных пресс-формах при давлении 100...500 МPа. Для понимания особенностей компактирования гибридных композитов на основе Al, упрочненных частицами TiO₂ та Gr при различных давлениях, проводили экспериментальные исследования с ис­пользованием нескольких подхо­дов. Представлен микроструктурный анализ компо­зита Al + 5% TiO₂ + 6% Gr.

SUMMARY. This paper is an attempt to understand the characteristics of Al + TiO₂ + Gr hybrid ball milled composite powders, which is anticipated to have large application in the near future. Aluminium with titanium dioxide (TiO₂) and graphite (Gr) powders was ball milled in order to yield the composition like: Al + 0% TiO₂, Al + 5% TiO₂, Al + 5% TiO₂ + 2% Gr, Al + 5% TiO₂ + 4% Gr and Al + 5% TiO₂ + 6% Gr. From the X-Ray diffraction analysis of the milled powders, the grain size, lattice space, lattice constant, stress, strain, disloca­tion density and unit cell volume were calculated. Compressibility was performed in a hardened steel die at pressures between 100 to 500 MPa to determine Al with 5 wt.% TiO₂ and 2 & 4 wt.% of Gr powder mixtures. For understanding of compaction behavior of alu­minum based hybrid composites reinforced with TiO₂ and Gr particles under various applied pressure conditions, experimental research has been made using several powder compaction equations. Microstructure analysis for Al + 5% TiO₂ + 6% Gr composite has been reported.