Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Панин С.В.
- Механические и триботехнические свойства композитов на основе СВМПЭ со стекловолокном, функционализированным силансодержащими модификаторами (часть 1)Mechanical and tribological properties of UHMW-PE composites with chopped glass fibers functionalized with polyorganosiloxane reagents (part 1)Авторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.Хуан ЦитаоHuan TSitaoБуслович Д.Г.Buslovich D.G.Алексенко В.О.Aleksenko V.O.
Механические и триботехнические свойства композитов на основе СВМПЭ со стекловолокном, функционализированным силансодержащими модификаторами (часть 1)
Исследованы механические и триботехнические характеристики композиций на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), наполненных рубленым стекловолокном, предварительно обработанным в трех различных силансодержащих модификаторах в целях увеличения адгезии стекловолокна к матрице. Выбор наполнителя и промоутеров адгезии для сверхвысокомолекулярной матрицы обусловлен поиском эффективных промышленно выпускаемых наполнителей и модификаторов поверхности для создания износостойких полимерных композитов для узлов трения в машиностроении. Показано, что наиболее эффективными аппретами для стекловолокна являются промышленно выпускаемые промоутеры КН550 и "Пента-1006", обеспечивающие высокую износостойкость стеклокомпозита на основе матрицы сверхвысокомолекулярного ПЭ в широком интервале скоростей и нагрузок.
Ключевые слова
сверхвысокомолекулярный полиэтилен, стекловолокно, компатибилизатор, прочность, износостойкость, надмолекулярная структура
Mechanical and tribological properties of UHMW-PE composites with chopped glass fibers functionalized with polyorganosiloxane reagents (part 1)
Mechanical and tribotechnical properties of ultrahigh-molecular weight polyethylene (UHMW-PE) composites filled with chopped fiberglass pretreated with three different silane-containing modifiers increasing adhesion of fiberglass to the polymer matrix in order were investigated. The choice of the filler and adhesion promoters for the ultrahighmolecular weight PE matrix is due to search of effective industrially manufactured fillers and surface modifiers for developing wear-resistant polymer composites for friction units in mechanical engineering. It is shown that coupling agents KH550 and Penta-1006 are more efficient industrially produced adhesion promoters the for fiberglass which provide high wear resistance of reinforced UHMW-PE composite for their stable operation in a wide range of velocities and loads.
Keywords
ultra-high molecular weight polyethylene, microfiller, compatibilizer, strength, wear resistance, permolecular structure
- Механические и триботехнические свойства композитов на основе СВМПЭ со стекловолокном, функционализированным силансодержащими модификаторами (часть 2)Mechanical and tribological properties of UHMW-PE composites with chopped glass fibers functionalized with polyorganosiloxane reagents (part 2)Авторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.Хуан ЦитаоHuan TSitaoБуслович Д.Г.Buslovich D.G.Алексенко В.О.Aleksenko V.O.
Механические и триботехнические свойства композитов на основе СВМПЭ со стекловолокном, функционализированным силансодержащими модификаторами (часть 2)
Исследованы механические и триботехнические характеристики композитов на основе СВМПЭ с различным исходным размером полимерного порошка, наполненных рубленым стекловолокном, функционализированным силансодержащим модификатором КН550 в целях увеличения адгезии к полимерной матрице. Показано, что исходный размер порошка при равной молекулярной массе определяет характер распределения стекловолокон в матрице и, как следствие, механические и триботехнические свойства композитов. Выявлено, что более высокими трибомеханическими характеристиками обладают стеклокомпозиты на основе мелкодисперсного порошкового СВМПЭ фирмы Ticona GUR-2122.
Ключевые слова
сверхвысокомолекулярный полиэтилен, стекловолокно, компатибилизатор, прочность, износостойкость, надмолекулярная структура
Mechanical and tribological properties of UHMW-PE composites with chopped glass fibers functionalized with polyorganosiloxane reagents (part 2)
Mechanical and tribotechnical properties of UHMW-PE based composites with different initial size of the polymer powder filled with chopped glass fibers functionalized with silane-containing modifier KH550 to increase adhesion to the polymer matrix were studied. It is shown that the various initial size of the powder at an equivalent molecular weight determines the pattern of glass fiber distribution in the matrix, and, as a consequence, the mechanical and tribotechnical properties of the composites. It was revealed that glass fiber reinforced composite based on fine powder UHMW-PE grade GUR-2122.
Keywords
ultra-high molecular weight polyethylene, microfiller, compatibilizer, strength, wear resistance, permolecular structure
- Многокомпонентные высокопрочные антифрикционные композиты на основе полифениленсульфидаMulticomponent high-strength antifriction polyphenylene sulfide based compositesАвторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.Ле Тхи Ми ХиепLe Thi Mi HiepБуслович Д.Г.Buslovich D.G.Нгуен Дык АньNguen Dyik An
Многокомпонентные высокопрочные антифрикционные композиты на основе полифениленсульфида
Исследованы механические и триботехнические характеристики композитов на основе полифениленсульфида (ПФС), наполненных политетрафторэтиленом (ПТФЭ), коллоидным графитом (КГр) и молотыми углеродными волокнами (МУВ, 200 мкм). Установлено, что наилучшими характеристиками прочности и износостойкости обладает многокомпонентный композит состава ПФС + 10 % ПТФЭ + 10 % КГр + 10 % МУВ. Введение политетрафторэтилена обеспечивает твердосмазочный эффект, повышает износостойкость композита в 18 раз, уменьшает коэффициент трения в 3 раза при металлополимерном сопряжении, в то время как при керамополимерном трибосопряжении износостойкость возрастает в 14 раз при уменьшении коэффициента трения в 2,5 раза. Армирующие углеродные волокна микронного (200 мкм) размера увеличивают модуль упругости при изгибе в 1,5 раза, а частицы коллоидного графита за счет повышенной теплопроводности обеспечивают более однородное формирование структуры и повышение твердости полимерной матрицы. Многокомпонентный композит на основе ПФС может быть рекомендован для узлов трения в машиностроении как в металлополимерных, так и керамополимерных трибосопряжениях.
Ключевые слова
полифениленсульфид, политетрафторэтилен, графит, углеродное волокно, модуль упругости, износостойкость, надмолекулярная структура
Multicomponent high-strength antifriction polyphenylene sulfide based composites
The mechanical and tribotechnical properties of polyphenylene sulfide (PPS) based composites filled with polytetrafluoroethylene (PTFE), colloidal graphite (CGr) and milled (short) carbon microfibers (MCF, 200 μm long) were investigated. It is revealed that the multicomponent composite "PPS + 10 % PTFE + 10 % CGr + 10 % MCF" possesses the best values of strength and wear resistance properties. Loading of the polytetrafluoroethylene provides solid lubrication increasing the wear resistance of the composite by 18 times, reducing the friction coefficient by 3 times at metal-polymer friction pairs, while at ceramic-polymer one wear resistance increases by 14 times at the friction coefficient decreasing by 2.5 times. Reinforcement by the short carbon fibers (200 μm long) increases the flexural modulus by 1.5 times. Colloidal graphite particles due to higher heat conductivity ensure formation of more uniform polymer matrix with increased hardness. A multi-component PPS based composite is recommended for application in friction units in mechanical engineering for both metal-polymer and ceramic-polymer tribounits.
Keywords
PPS, PTFE, grafhite, carbon, microfiller, elasticity modulus, wear resistance, permolecular structure
- Механические и трибологические свойства твердосмазочных композитов на основе термопластического полиимида, наполненного фторопластом и поверхностно-модифицированными углеволокнамиMechanical and tribological properties of solid lubricant composites based on thermoplastic polyimide loaded with PTFE and surface modified carbon fibersАвторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Цзянкунь ЛоTSzyankun LoБуслович Д.Г.Buslovich D.G.Алексенко В.О.Aleksenko V.O.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.rosmc@ispms.tsc.rurosmc@ispms.tsc.ru
Механические и трибологические свойства твердосмазочных композитов на основе термопластического полиимида, наполненного фторопластом и поверхностно-модифицированными углеволокнами
УДК 678.073:661.481
DOI: 10.36652/0202-3350-2020-21-9-394-400
Исследованы механические и трибологические характеристики композитов на основе термопластичного полиимида, наполненных политетрафторэтиленом и молотыми углеродными волокнами, отожженными и функционализированными силансодержащим модификатором КН550 в целях увеличения адгезии к полимерной матрице. Установлено, что по сравнению с ненаполненным полиимидом наибольшей износостойкостью обладает композит, наполненный отожженными углеволокнами и частицами политетрафторэтилена. Введение молотых углеродных волокон длиной 200 мкм увеличивает модуль упругости в 2 раза, при этом все остальные физико-механические свойства остаются на уровне ненаполненного полиимида.
Ключевые слова
полиимид, политетрафторэтилен, углеродное волокно, компатибилизатор, модуль упругости, износостойкость, надмолекулярная структура
Mechanical and tribological properties of solid lubricant composites based on thermoplastic polyimide loaded with PTFE and surface modified carbon fibers
The mechanical and tribological properties of thermoplastic polyimide based composites loaded with polytetrafluoroethylene and milled carbon fi bers, annealed and functionalized with a KH550 silane-coupling agent were studied. It has been revealed that, compared with neat PI, the composite with annealed carbon fi bers and PTFE particles possessed the highest wear resistance. Reinforcing carbon fibers of hundreds micron size increase the elastic modulus by 2 times; while all other physical and mechanical properties remain at the level of unfilled PI.
Keywords
polyimide, polytetrafluoroethylene, carbon fibers, compatibilizer, elasticity modulus, wear resistance, permolecular structure
- Влияние условий трибоиспытаний на сопротивление изнашиванию трехкомпонентных твердосмазочных композитов на основе полиимида в условиях металлополимерных трибосопряженийEffect of tribological test conditions on wear resistance of three-component solid lubricant olyimide-based composites under sliding against metal counterpartsАвторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Цзянкунь ЛоTSzyankun LoБуслович Д.Г.Buslovich D.G.Алексенко В.О.Aleksenko V.O.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.rosmc@ispms.tsc.rurosmc@ispms.tsc.ru
Влияние условий трибоиспытаний на сопротивление изнашиванию трехкомпонентных твердосмазочных композитов на основе полиимида в условиях металлополимерных трибосопряжений
УДК 678.073:661.481
DOI: 10.36652/0202-3350-2021-22-11-490-505
Исследованы структура, механические и трибологические характеристики композитов на основе полиимида, армированного длинными углеродными волокнами, и одновременно наполненными твердосмазочными наполнителями различной природы (ПТФЭ, графит, MoS2), в условиях металлополимерного трибосопряжения. Показано, что введение массовой доли 10 % длинных углеродных волокон длиной 2 мм увеличивает модуль упругости в 2,5 раза, а предел прочности в 1,5 раза. Проведен количественный EDS-анализ пленок переноса на контртеле и вторичных структур на поверхностях дорожек трения композитов в различных условиях нагружения и схемах испытания и даны практические рекомендации по преимущественному использованию твердосмазочных наполнителей (органических и неорганических) для заданных условий эксплуатации высокопрочных композитов на основе полиимида в узлах трения.
Ключевые слова
полиимид, политетрафторэтилен, графит, дисульфид молибдена, углеродное волокно, модуль упругости, износостойкость, надмолекулярная структура, пленка переноса, вторичные структуры
Effect of tribological test conditions on wear resistance of three-component solid lubricant olyimide-based composites under sliding against metal counterparts
The structure, mechanical and tribological properties of polyimide based composites, reinforced with long carbon fibers and filled with solid lubricant commercially available fillers of various nature (PTFE, graphite, MoS2), were investigated under conditions of metal-polymer tribological conjugation. It was shown that the introduction of a mass fraction of 10 % of long carbon fibers 2 mm long have increased the modulus of elasticity by 2,5 times, while the ultimate strength have enlarged by 1,5 times. A quantitative EDS analysis of transfer films on the counterpart surface and secondary structures on the surfaces of the wear tracks of composites under various loading conditions and test schemes was carried out. Practical recommendations were given on the preferential use of solid lubricant fillers (organic and inorganic) for specified operating conditions of high-strength polyimid based composites.
Keywords
polyimide, polytetrafluoroethylene, graphite, molybdenum, disulfide, carbon fibers, elastic modulus, wear resistance, supramolecular structure, transfer film, secondary structures
- Исследование твердосмазочных наполнителей различной природы в формировании антифрикционных свойств термопластичного полиэфирсульфонаInvestigation of solid lubricating fillers of different nature in the formation of antifriction properties of thermoplastic polyethersulfoneАвторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Буслович Д.Г.Buslovich D.G.Хэ Ч.He CH.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.rosmc@ispms.rurosmc@ispms.ru
Исследование твердосмазочных наполнителей различной природы в формировании антифрикционных свойств термопластичного полиэфирсульфона
УДК 678.073:661.481
DOI: 10.36652/0202-3350-2022-23-10-445-451
Исследованы структура, механические и трибологические характеристики композитов на основе полиэфирсульфона, наполненного твердосмазочными наполнителями различной природы (нано-, микроПТФЭ, графит, MoS2), в условиях точечного трибосопряжения. Показано, что наибольшей износостойкостью (0,75 и 0,61 мм3/Н·м) и низким коэффициентом трения (0,034 и 0,044) обладает трехкомпонентный композит с массовой долей ПЭС + 10 % ПТФЭ + 0,5 % MoS2 при металло- и керамополимерном трибосопряжениях соответственно (безысносность за счет формирования однородной закрепленной пленки переноса). Графит и MoS2 не выполняют роль твердосмазочных наполнителей в полиэфирсульфоне в условиях точечного трибонагружения (схема "шар-по-диску").
Ключевые слова
полиэфирсульфон, политетрафторэтилен, графит, дисульфид молибдена, модуль упругости, износостойкость, надмолекулярная структура, пленка переноса, трибослой
Investigation of solid lubricating fillers of different nature in the formation of antifriction properties of thermoplastic polyethersulfone
The structure, mechanical and tribological characteristics of composites based on polyethersulfone filled with solid lubricant fillers of various nature (nano-, microPTFE, graphite, MoS2) under conditions of point triboconjugation have been studied. It is shown that the highest wear resistance (0.75 and 0.61 mm3/N·m) and low friction coefficient (0.034 and 0.044) is exhibited by the three-component composite with a mass traction PES + 10 % PTFE + 0.5 % MoS2 at metal- and ceramicpolymer triboconjugations, respectively (no wear due to the formation of a uniform fixed transfer film). Graphite and MoS2 do not play the role of solid lubricating fi llers in polyethersulfone under conditions of point triboloading ("ball-on-disk" scheme).
Keywords
polyethersulfone, polytetrafluoroethylene, molybdenum disulphide, graphite, elastic modulus, coefficient of friction, wear, transfer film
- Трибологические характеристики волоконно-армированных ПФА-композитов при линейном трибоконтакте в условиях сухого трения и граничной смазкиTribological characteristics of fiber-reinforced PFA composites in linear tribocontact under conditions of dry friction and boundary lubricationАвторы статьиAuthorsШэнь ЮаньиSHen YUaniБуслович Д.Г.Buslovich D.G.Панин С.В.Panin S.V.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.Добрецов П.В.Dobretsov P.V.Колобов Ю.М.Kolobov YU.M.rosmc@ispms.rurosmc@ispms.ru
Трибологические характеристики волоконно-армированных ПФА-композитов при линейном трибоконтакте в условиях сухого трения и граничной смазки
УДК 678.073:661.481
DOI: 10.36652/0202-3350-2024-25-11-517-527
Исследованы структура, механические и трибологические характеристики промышленно выпускаемых композитов на основе полифталамида (ПФА), высоконаполненного углеродными и стеклянными волокнами в условиях металло- и керамополимерного трибосопряжений. Проведено сравнение трибологических свойств композитов на основе ПФА при линейном трибоконтакте в условиях сухого трения и граничной смазки при варьировании нагрузочных условий трибоиспытаний. Показано, что наилучшими прочностными и трибологическими свойствами при исследованных нагрузочных режимах трибоиспытаний (P = 60...180 Н) обладает композит, наполненный углеродными волокнами (c аспектным соотношением AR ≈ 1000) с массовой долей 40 %. Это достигается армированием поверхности трения фрагментированными (разрушенными) углеродными волокнами длиной до 100 мкм.
Ключевые слова
полифталамид, углеродное волокно, стекловолокно, модуль упругости, износостойкость, надмолекулярная структура
Tribological characteristics of fiber-reinforced PFA composites in linear tribocontact under conditions of dry friction and boundary lubrication
The structure, mechanical and tribological properties of commercial grade composites based on polyphthalamide (PPA), highly loaded with carbon and glass fibers under rubbing with metal and ceramic counterparts have been studied. A comparison of tribological properties of fiber-reinforced PPA-based composites under linear tribocontact conditions with dry friction and oil lubrication with varying tribological load conditions has been carried out. It has been shown that the highest strength and tribological properties under the studied testing conditions (P = 60...180 N) were possessed by a composite reinforced with сarbon fibers (with an aspect ratio of AR ≈ 1000) with a mass fraction 40 %. This was achieved by reinforcement of the wear track surface by (fractured) fragmented CF with a length of up to 100 microns.
Keywords
polyphthalamide, carbon fibers, glass fibers, elastic modulus, wear resistance, supramolecular structure
- Взаимосвязь структуры, механических свойств и коррозионной стойкости аддитивных нержавеющих сталей. Ч. 1. Мартенситная нержавеющая сталь 40Х13Interrelation of structure, mechanical properties and corrosion resistance of additive stainless steels. P. 1. Martensitic stainless steel 40Kh13 (AISI 420)Авторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Мэнсюй ЦиMensyuy TSiЦинжун ЧжанTSinjun CHjanКорниенко Л.А.Kornienko L.A.rosmc@ispms.rurosmc@ispms.ru
Взаимосвязь структуры, механических свойств и коррозионной стойкости аддитивных нержавеющих сталей. Ч. 1. Мартенситная нержавеющая сталь 40Х13
УДК 678.073:661.481
DOI:10.36652/0202-3350-2025-26-12-567-576
C использованием сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа исследованы макро- и микроструктура высокопрочной мартенситной стали 40Х13, полученной методом проволочного электронно-лучевого сплавления (ПЭЛС). Проанализировано влияние микроструктуры вертикально и горизонтально выращенных образцов стали 40Х13 на их твердость, предел прочности и относительное удлинение при одноосном растяжении. Показано, что термообработка (закалка в воду от 1120 °С и последующий отпуск при 400 °С в течение 30 мин) приводят к увеличению размеров и объемной доли мартенситных, аустенитных и карбидных фаз в образцах ПЭЛС стали 40Х13. Продемонстрировано одновременное увеличение прочности и пластичности термообработанных образцов ПЭЛС стали 40Х13, что также может быть объяснено развитием TRIP-эффекта. С другой стороны, термообработка приводит к двукратному увеличению скорости коррозии образцов ПЭЛС стали 40Х13, что обусловлено выделением карбидов и снижением пассивирующей способности поверхности, в том числе вследствие обеднения по хрому зон вокруг карбидов.
Ключевые слова
мартенситная нержавеющая сталь 40Х13, аддитивнные технологии, микроструктура, просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, механические свойства, коррозионные свойства
Interrelation of structure, mechanical properties and corrosion resistance of additive stainless steels. P. 1. Martensitic stainless steel 40Kh13 (AISI 420)
The macro- and microstructure of high-strength 40Kh13 (AISI 420) martensitic steel fabricated by electron beam additive manufacturing (EBAM) has been studied using scanning and transmission electron microscopy and X-ray diffraction analysis. The effect of the microstructure of vertically and horizontally built 40Kh13 (AISI 420) steel samples on their hardness, ultimate strength, and elongation under uniaxial tension is analyzed. It is shown that heat treatment (quenching in water from 1120 °C and subsequent tempering at 400 °C for 30 minutes) gives rise to an increase in the size and volume fraction of martensitic, austenitic and carbide phases in EBAM 40Kh13 (AISI 420) steel samples. A simultaneous increase in the strength and ductility of heat-treated 40Kh13 (AISI 420) EBAM steel samples has been demonstrated, which can also be explained by the development of the TRIP effect. On the other hand, heat treatment results in a twofold increase in the corrosion rate of EBAM 40Kh13 (AISI 420) steel samples, which is due to the release of carbides and a decrease in the passivating ability of the surface, including due to the depletion of chromium zones around carbides.
Keywords
martensitic stainless steel, 40Kh13 (AISI 420), additive manufacturing, heat treatment, microstructure, build direction, TEM, XRD, mechanical properties, corrosion resistance
- Взаимосвязь структуры, механических свойств и коррозионной стойкости аддитивных нержавеющих сталей. Ч. 2. Аустенитная нержавеющая сталь 12Х18Н10ТInterrelation of structure, mechanical properties and corrosion resistance of additive stainless steels. Part 2. Austenitic stainless steel 12Kh18N10T1Авторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Мэнсюй ЦиMensyuy TSiЦинжун ЧжанTSinjun CHjanЛитовченко И.Ю.Litovchenko I.YU.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.rosmc@ispms.rurosmc@ispms.ru
Взаимосвязь структуры, механических свойств и коррозионной стойкости аддитивных нержавеющих сталей. Ч. 2. Аустенитная нержавеющая сталь 12Х18Н10Т
УДК 678.073:661.481
DOI:10.36652/0202-3350-2026-27-2-84-92
C использованием сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа исследованы макро- и микроструктура аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т, полученной методом проволочного электронно-лучевого сплавления. Проанализировано влияние микроструктуры заготовок аддитивной стали 12Х18Н10Т в форме тонкой и толстой стенки на твердость, предел прочности и относительное удлинение при одноосном растяжении. Проведено сравнение свойств аддитивных образцов со свойствами образцов, полученных прокаткой. Стратегия 3D-печати (толсто- или тонкостенная заготовка) для образцов ПЭЛС стали 12Х18Н10Т при использованных режимах послойного выращивания не оказывает заметного влияния на химический состав и механические свойства по сравнению с исходной проволокой (филаментом), использованной для послойного формирования заготовок. Прочностные характеристики проката стали 12Х18Н10Т превышают показатели образцов ПЭЛС этой же стали. Это обусловлено более высоким содержанием феррита, меньшими размерами зерен и повышенной плотностью дислокаций в прокате. При этом скорость коррозии проката стали 12Х18Н10Т почти в 2 раза выше, чем в образцах ПЭЛС стали 12Х18Н10Т. Данное различие связано с увеличенным содержанием феррита и двойников в прокатанном состоянии стали 12Х18Н10Т. Предложена схема подхода к определению рациональных режимных параметров 3D-печати по совокупности результатов экспресс-оценки и анализа механических, эксплуатационных и технологических свойств в рамках единого лабораторного комплекса.
Ключевые слова
аустенитная нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, проволочное электронно-лучевое сплавление, микроструктура, просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, механические свойства, коррозионная стойкость
Interrelation of structure, mechanical properties and corrosion resistance of additive stainless steels. Part 2. Austenitic stainless steel 12Kh18N10T1
The macro- and microstructure of austenitic stainless steel 12Kh18N10T (AISI 321), fabricated by electron beam additive manufacturing, has been studied using scanning and transmission electron microscopy and X-ray diffraction analysis. The effect of the microstructure of EBAM 12Kh18N10T (AISI 321) steel blanks in the form of thin and thick walls on hardness, ultimate strength and elongation under uniaxial tension was analyzed. The properties of additive samples are compared with the properties of wrought steel. The 3D printing strategy (thick- or thin-walled blank) for EBAM 12Kh18N10T (AISI 321) steel does not exert a noticeable effect on the chemical composition and mechanical properties compared to the initial fi lament. The strength properties of wrought 12Kh18N10T (AISI 321) steel are higher than those of EBAM. This is due to the higher ferrite content, smaller grain size, and increased dislocation density in the rolled product. At the same time, the corrosion rate of wrought 12Kh18N10T (AISI 321) steel is almost twice as high as that of EBAM. This difference is due to the increased ferrite and twin content in the rolled 12Kh18N10T (AISI 321) steel. A scheme of approach to determining the rational operating parameters of 3D printing is based on the generalization of results of rapid assessment and analysis of mechanical, operational and technological properties within a single laboratory complex is proposed.
Keywords
austenitic stainless steel 12Kh18N10T (AISI 321), wire electron beam alloying, microstructure, transmission and scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis, mechanical properties, corrosion resistance
- Влияние способа изготовления на прочностные свойства ткано-армированных углекомпозитов на основе полиэфиримидаEffect of manufacturing method on strength properties of carbon fiber fabric-reinforced composites based on polyetherimideАвторы статьиAuthorsПанин С.В.Panin S.V.Пэн Ц.Pen TS.Алексенко В.О.Aleksenko V.O.Корниенко Л.А.Kornienko L.A.rosmc@ispms.rurosmc@ispms.ru
Влияние способа изготовления на прочностные свойства ткано-армированных углекомпозитов на основе полиэфиримида
УДК 678.073:661.481
DOI:10.36652/0202-3350-2026-27-4-181-192
Исследованы структура и прочностные свойства ткано-армированных углекомпозитов (УВ-ткань) на основе полиэфиримида, полученные тремя способами: ламинированием слоев пленки и УВ-ткани, ламинированием с использованием порошка и УВ-ткани, методом растворения полимера и пропитки УВ-ткани. В качестве армирующего компонента использована промышленно выпускаемая УВ-ткань. Показано, что наиболее высокие прочностные свойства получены для пленочной ламинации, позволившей при минимальной массовой доле связующего 30 % получить максимальные свойства прочности. В случае порошковой ламинации в композиционной структуре ламинатов образуются несплошности (расслоения), обусловленные неравномерным растеканием расплава сквозь УВ-ткань, что снижает как модуль упругости, так и предел прочности. Изготовление ламинатов методом пропитки УВ-ткани рекомендовано для условий с невысоким содержанием УВ-материалов. В противном случае, независимо от используемых режимных параметров компрессионного спекания, на межслоевых границах (между слоями УВ-ткани) образуются неармированные прослойки полимера. Исследования показали необходимость снижения давления компрессионного спекания для метода пропитки УВ-ткани.
Ключевые слова
полиэфиримид, слоистый композит, УВ-ткань, армирование, компрессионное спекание, прочность, межслоевая граница раздела
Effect of manufacturing method on strength properties of carbon fiber fabric-reinforced composites based on polyetherimide
The structure and strength properties of carbon fiber (CF) fabric-reinforced polymer composites based on polyetherimide, fabricated by three methods: lamination of film layers and CF-fabric, powder lamination of CF-fabric, polymer dissolution and impregnation of CF-fabric were studied. Commercially available CF-fabric is used as a reinforcing component. It was shown that the highest strength properties were reached for film lamination, which made it possible to obtain maximum strength properties at a minimum binder mass fraction of 30 %. In the case of powder lamination, discontinuities (delaminations) are formed in the composite structure of laminates due to the uneven spreading of the PEI melt through the CF-fabric, which reduces both the modulus of elasticity and the ultimate strength. The production of laminates by impregnation of CF-fabric is recommended for its low contents, since otherwise, regardless of the operating parameters of compression molding used, non-reinforced polymer regions form at the interlayer boundaries (between the layers of CF-fabric). Studies have shown the need to reasonably reduce the compression sintering pressure for the CF-fabric impregnation method.
Keywords
polyetherimide, layered composite, CF-fabric, reinforcement, compression molding, strength, interlayer interface
