В современном мире металлы играют неоценимую роль в различных отраслях промышленности. Медицинская техника стала важным направлением развития современной металлургии. Недостатком сплава Ti-6Al-4V является микробная колонизация на его поверхности, а также выделение в окружающие ткани токсичных металлов алюминия и ванадия, поэтому исследования по улучшению антикоррозионных и антибактериальных свойств сплава Ti6Al4V в настоящее время являются серьезной проблемой. Двухкомпонентные металлические покрытия на основе Cu-Ta и Cu-Nb были получены методом магнетронного распыления с совместным распылением мишеней из чистых металлов Cu, Nb, Ta. Установлено, что покрытия толщиной 10 мкм продемонстрировали различную степень антимикробной эффективности в течение двух суток испытаний: максимальная зона ингибирования покрытия Ta-Cu достигала 24,0 мм для S. Aureus и 17,0 мм для C. Albicans. Для покрытия Nb-Cu толщиной 10 мкм максимальная зона ингибирования достигала 25,0 мм для S. Aureus и 15,5 мм для C. Albicans. Показано, что при одинаковой толщине покрытия Ta-Cu лучше подходят для защиты эндопротеза от микробных инфекций, чем покрытия Nb-Cu.

https://doi.org/10.48081/IYVG6419

2024

Выпуск 4

Разработан экспериментальный стенд для оценки работы центробежного консольного насоса. Для измерения вибрации и кавитации, стенд оснащен акселерометром, микрофоном, датчиком оборотов, манометром, вакуумметром и расходомером воды. Для регулировки частоты вращения вала центробежного консольного насоса, стенд оснащен частотно-регулируемым приводом. Для сбора экспериментальных данных применяется анализатор спектра ZET 017-U2 с 2 входными каналами и с программным обеспечением компании ZETLAB. Экспериментальный стенд для оценки работы центробежного консольного насоса позволяет определять следующие неисправности: не соосность, дисбаланс, неисправный подшипник, неисправное рабочее колесо и механическая ослабленность и кавитационные явления. Проверена работоспособность экспериментального стенда для оценки работы центробежного консольного насоса. Протестирована работа оснащаемых датчиков стенда: акселерометра, микрофона, датчика оборотов. При помощи разработанного стенда проведены экспериментальные исследования центробежного консольного насоса СНР 32-160 компании Karlskrona. Приведены результаты экспериментальных исследований центробежного насоса СНР 32-160, выполненных на данном стенде. Проведены экспериментальные исследования колебаний угловой скорости вала центробежного консольного насоса. Определены средне-квадратичные значения радиальной виброскорости подшипников центробежного консольного насоса, и проведен их анализ и выданы рекомендации. Определен спектр звукового давления центробежного консольного насоса. Анализ спектра выявил кавитационные явления в центробежном консольном насосе, даны рекомендации по их устранению.

https://doi.org/10.48081/EAQI5770

2024

Выпуск 3

По сведениям из открытых источников на сегодняшний день в Республике Казахстане сосредоточены отходы черной металлургии в объеме превышающем 6 млрд.т. При этом переработка отходов черной металлургии не превышает 2%. Такой низкий процент утилизации и вторичного использования отходов черной металлургии, объясняется прежде всего, отсутствием интереса со стороны частного бизнеса и высокой стоимостью извлечения из техногенных отходов металлов и сопутствующих компонентов. Одним возможных способов утилизации отходов черной металлургии является возможность использования в качестве добавок в состав тяжелых бетонов. В представленном исследовании, в качестве добавок в состав тяжелого бетона, использовался металлургический шлак ТОО «Кастинг» различного гранулометрического состава (от 0.5÷10мм). Контрольные образцы из разработанных составов тяжелых бетонов были испытаны на прочность на сжатие. Из наиболее качественных составов бетонных смесей, были произведены опытные образцы строительных изделий различной номенклатуры, подвергнутые испытанию на сжатие. Как показывают экспериментальные данные, наиболее высокую прочность имеет состав тяжелого бетона с гранулометрическими размерами металлургического шлака проходящего через ячейку 0,5 лабораторного сита, из которого были изготовлены тротуарные плитки. При этом прочность на сжатие строительного изделия, составляла 99,69МПА. Наименьшую прочность показал тяжелый бетон с гранулометрическими размерами металлургического шлака 2,5 мм. Прочность на сжатие камня пустотелого стенового составила 1, 746МПА. При этом металлургический шлак с гранулометрическим размером от 0,63÷1,25 показал прочность на сжатие для камня пустотелого стенового не менее 10МПА. Производимые из такого состава строительные изделия могут быть использованы в местах с интенсивным движением, а также в производствах с агрессивными средами. В результате проведенных испытаний, выявлено, что гранулометрический размер, не всегда влияет на прочностные показатели строительного изделия-это прежде всего связано с процентным содержанием металлургического шлака, марки цемента, качества водно-цементного раствора.

https://doi.org/10.48081/NWNR2833

2024

Выпуск 3

В данной статье приведены результаты исследования зависимости коэрцитивной силы от химического состава и геометрических параметров, с целью идентификации марки стали неразрушающим способом. В работе предложено идентифицировать марку стали по коэрцитивной силе, применяя при этом корреляционную связь с углеродным эквивалентом и диаметром проката. В результате работы установлена возможность идентификации марок сталей по углеродному эквиваленту, связанного с коэрцитивной силой и диаметром изделия. Определены интервалы углеродного эквивалента для сталей Ст3, 18Г2С и 30ХГ2С. Результатами работы установлено, что коэрцитивная сила зависит от химического состава и геометрических параметров контролируемого изделия. Таким образом, решения, предложенные в данной работе имеют большую практическую значимость для промышленных предприятий с целью оперативной идентификации стальных изделий. Полученные значения углеродного эквивалента выведенные по предлагаемой зависимости соответствуют значениям углеродного эквивалента, рассчитываемого по стандарту ГОСТ Р 55020-2012. Данная методика неразрушающего определения марки стали по углеродному эквиваленту через магнитные параметры может быть применена для изделий из инструментальных и других конструкционных марок сталей.

https://doi.org/10.48081/EYMF5506

2024

Выпуск 3

В данной статье исследуется применение комбинированных металлорежущих инструментов для выполнения операций нарезания резьбы. Основная цель работы заключается в анализе эффективности использования этих инструментов с точки зрения повышения точности, производительности и экономичности обработки. Комбинированные инструменты показывают значительные преимущества по сравнению с традиционными методами, включая сокращение времени обработки, улучшение точностных характеристик и снижение затрат на обслуживание оборудования. Рассмотрены конструктивные особенности и принципы работы расточных резьбовых резцов и резьбовых гребёнок, а также их влияние на производственные процессы и качество конечной продукции. Нарезание резьбы с применением комбинированных металлорежущих инструментов позволяет интегрировать несколько технологических операций в одном цикле, что способствует увеличению эффективности и снижению ошибок при базировании. Экспериментальные данные подтверждают, что применение резцов-гребёнок способствует существенному повышению точности и производительности обработки, а также сокращению времени на выполнение операций. Сравнительный анализ показал, что комбинированные инструменты обеспечивают более высокое качество нарезаемой резьбы и увеличенный срок службы по сравнению с традиционными методами обработки.

https://doi.org/10.48081/GDYK4546

2024

Выпуск 3

Авторами проведен анализ возможности вовлечения в переработку железосодержащих отходов, образующихся при производстве глинозема из бокситов Казахстана с использованием альтернативных углероду (С и СО) восстановителей – водорода (H2) и метана (CH4). В данной статье представлены результаты первого этапа экспериментальных исследований по использованию кокса для восстановления минералов, входящих в состав железистых песков и отвальных шламов. Экспериментально установлено, что лимитирующей стадией процесса является процесс разделения образованных чугуна и шлака, который из-за высокого содержания оксидов алюминия в шлаке не протекает в полной мере при температуре 1200 – 1300 0С, что требует увеличения температуры протекания процесса до 1400 – 1500 0С и увеличения количества извести в рудоугольных брикетах. В работе запланированы дальнейшие исследования по восстановлению железа из железистых песков и отвальных шламов производства глинозема с использованием восстановителей альтернативных углероду (коксу). Исследования проводились в рамках грантового финансирования Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан по конкурсу на грантовое финансирование по научным и (или) научно-техническим проектам на 2024-2026 годы по проекту АР23487674 «Комплексная переработка бокситов Казахстана с доизвлечением железа альтернативными восстановителями при реализации стратегии низкоуглеродистого развития».

https://doi.org/10.48081/CIUD1048

2024

Выпуск 3

В данной статье представлены результаты научно-исследовательских работ, выполненных авторами в области имитационного моделирования предельных нагрузок возникающих в съемном оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) при перевозке длинномерных рельсовых плетей (от 800 м) по круговым кривым железных дорог. Проведенный предварительный обзор и анализ существующих методов и методик расчета показал, что на данный момент нет расчетных цифровых моделей в программных средах прикладных программ, учитывающих предельные нагрузки при перевозки длинномерных рельсовых плетей (от 800 м) по круговым кривым железных дорог. В работе предложена 3D модель съемного оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) в программной среде ANSYS для проведения имитационных испытаний. Результаты имитационного испытания элемента 3D модели съемного оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) в программной среде ANSYS подтвердили адекватность 3D модели. Представленные результаты исследований, на наш взгляд, имеют серьезное прикладное значение, которое, несомненно, будет интересно инженерам и ученым, занимающимся исследованиями в области имитационного моделирования предельных нагрузок возникающих в съемном оборудовании вагон-платформ (рельсовозов) при перевозке длинномерных рельсовых плетей (от 800 м) по круговым кривым железных дорог Казахстана.

https://doi.org/10.48081/HBOW2195

2024

Выпуск 3

Проведенные исследования в условиях машиностроительных заводов, где широко используются шинопробивные станки, показали, что существует проблема, связанная с интенсивным износом шинопробивного инструмента. Для решения данной проблемы было предложена наплавка рабочей части шинопробивного инструмента и обеспечить повышения износостойкости. В качестве наплавочного материала выбрано проволока - ESAB OK Tubrodur 35GM, диаметром 1,6 мм, которая наплавлялся методом механизированной наплавки с применением среды защитных газов. В данной статье приводится результаты микроструктурного исследования поверхности наплавленного металла газозащитной порошковой проволокой Tubrodur 35 GM. Исследование проведено в рамках выполнения грантовой темы, финансированной Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан AP19578884 «Повышение износостойкости и совершенствование конструкции инструмента шинопробивного станка». Результаты микроструктурного исследования показали, что твердость в зоне сплавления (от поверхности зоны сплавления внутрь) колеблется в пределах HV 380 – 342. Структура по всему сечению образца – однородная, состоящая главным образом из квазиэвтектоида перлита – сорбита и окаймляющей зерно –небольшого количества феррита (П=90%, Ф=10%), а также состоящая из сорбита закалки и феррита. Выявлено, что на границе основного металла и сварочного шва дисперсность квазиэвтектоида выше, что может говорить о высокой степени переохлаждения, и как следствие, увеличения его дисперсности. Для повышения долговечности и надежности шинопробивного инструмента рекомендуется проведение термической обработки и дальнейшего исследования его микроструктуры и свойств.

https://doi.org/10.48081/PLNE2708

2024

Выпуск 3

Во всем мире актуальны вопросы рационального использования природных ресурсов, за счет вовлечения в производственный цикл техногенных отходов. В Республике Казахстан к настоящему времени накоплено большое количество техногенных отходов (≈ 31,6 *109 т), в частности в Павлодарской области имеются существенные залежи техногенных месторождений золота – хвосты обогащения золотоизвлекательных фабрик, создающих серьезную нагрузку на экологию региона. На сегодняшний день запасы техногенного золотосодержащего сырья накопленного за годы работы концерна Казахалтын составляют порядка 25 млн. тонн, а запасы илов в хранилище Майкаинской золотоизвлекательной фабрики №1 на балансе ТОО «IBM Gold» составляют более 1 млн. тонн. Разработка таких месторождений имеет ряд преимуществ, поскольку сырье извлечено на поверхность и измельчено. Как правило, золото в хвостах содержится в виде тонких вкраплений в сульфидах, трудно поддающихся цианированию. В данной работе рассматривается кинетика процесса гидрометаллургического извлечения золота из хвостов пи-ритной руды АО «Майкаин Золото» с предварительным микроволновым обжигом. В результате проведенных лабораторных исследований в продуктивный раствор удалось перервести 94% золота. Было устанвлено что Eкаж процесса выщелачивания Au после микроволнового (СВЧ) обжига составлило 31,3 кДж/моль, что соотвествует промежуточному режиму.

https://doi.org/10.48081/UJRM9006

2024

Выпуск 3

В статье исследовано влияние на механические свойства труб исходной заготовки, полученной традиционным способом, и предлагаемым способом, в котором исключен процесс прошивки. Предлагаемый способ предполагает литье исходной заготовки для производства бесшовных труб с полостью, полученной на машине непрерывного литья заготовок. Производство горячекатаных бесшовных труб из полой заготовки является актуальным вопросом на сегодняшний день, так как исключаются центральная пористость и осевая ликвация после разливки, влияющие на качество получаемых труб при последующих стадиях производства: прокатке на раскатном стане и редуцировании. Обоснована возможность производства бесшовных горячекатаных труб из полой заготовки, обеспечивающих необходимый комплекс механических свойств, которые регламентируются стандартами ГОСТ 632-80, ГОСТ 633-80 и API 5CT. Результатом является минимальное отклонение механических свойств образцов стали, полученных двукратной деформацией полой непрерывнолитой заготовки, от образцов, полученных по традиционной схеме, включающей процесс прошивки.

https://doi.org/10.48081/ICKW6203

2024

Выпуск 3