Рассмотрены актуальные направления развития технологий и оборудования индукционного нагрева. Показаны возможности применения математического аппарата для моделирования процессов индукционного нагрева заготовок сложного переменного сечения из высоколегированных сталей. Рассмотрены аспекты разработки современных технологий индукционного нагрева под операции термообработки и деформации металла. Приведено описание конструкции и принципа работы современных автоматизированных комплексов индукционного нагрева.

Эксгшуатационные качества упругих элементов изделий автомобильной и сельскохозяйственной техники во многом зависят от состояния поверхностного слоя. Так, прочность, износостойкость, коррозионная стойкость, долговечность и надежность определяются состоянием поверхностного слоя изделия, с которого обычно начинается разрушение материала. Упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием с наложением ультразвуковых колебаний большой мощности позволяет в поверхностных слоях изделий создать сжимающие остаточные напряжения и микро- и наноструктурное состояние. Предложены способы ультразвуковой обработки упругих пластин и внутренних поверхностей тел вращения, а также способы и устройства для диспергирования порошков с применением мощного ультразвука, разработанные авторами.

Исследовано изменение работы выхода электрона и ее локального распределения по поверхности применительно к ряду хромсодержащих сталей, обработанных концентрированными потоками ионов азота при различных температурах. Полученные результаты сопоставлены с данными исследования химического состава, микроструктуры и микротвердости изучаемых образцов, испытания сталей на износо- и коррозионную стойкость. Обнаружена корреляция изменения значений работы выхода электрона, микроструктуры и физико-механических свойств поверхностных слоев. Показано, в частности, что максимальной скоростью коррозионного разрушения характеризуются участки поверхности с максимальным локальным значением работы выхода электрона. Возникающие при ионно-лучевой обработке дефекты строения создают локальные электрические неоднородности, которые существенно влияют на величину работы выхода электрона.

Рассмотрены особенности структурных превращений, происходящих в металлических пленках при импульсном лазерном воздействии, и получение наночастиц в жидкостях методом лазерной абляции. Рассмотрены движущие силы рекристаллизации, вопросы роста зерен, образования канавок термического травления, формирования пор. Отмечена перспективность таких исследований в области сверхкоротких импульсов воздействия.

Рассмотрены методы оптического контрастирования в металлографии. Обсуждаются оптические эффекты на поверхности образцов при анализе структуры с применением апертурной диафрагмы, темнопольного освещения, поляризованного света и хроматического освещения. Проиллюстрировано применение дифференциально-интерференционного контраста для анализа сложных поверхностей.

В настоящее временя белорусская школа исследователей и технологов поперечно-клиновой прокатки признана одним из мировых лидеров по этому направлению. Описаны основные достижения белорусской школы поперечно-клиновой прокатки. Рассмотрены основные направления развития теории поперечно-клиновой прокатки. Представлены новые технологии и оборудование поперечно-клиновой прокатки.

Рассматривается катодно-дуговая углеродная плазма в вакууме и в атмосфере ацетилена при давлении от 0,2 до 2,0 Па в процессе нанесения алмазоподобных углеродных покрытий. Импульсно-периодические потоки плазмы генерировались в результате распыления графитового катода в четырехэлектродной дуговой системе с самовосстанавливающимся тонкопленочным токопроводом устройства поджига. С применением зондов Ленгмюра установлено, что подложка находится под ускоряющим плавающим потенциалом - (15-35) В. Показано, что функция распределения электронов по энергиям является максвелловской с температурой электронов около 50 эВ. Скорость самых высокоэнергетических электронов плазменного потока превышает 30 км/с, в то время как скорость направленного движения плазмы составляет 20 км/с в вакууме и 8 км/с в атмосфере ацетилена. При импульсном дуговом разряде в атмосфере ацетилена наблюдается существенное уменьшение энергии ионов углерода от 30 до 4 эВ по сравнению с вакуумным катодно-дуговым разрядом.

Для формирования защитных наноструктурированных покрытий предложен способ осаждения из сепарированных многокомпонентных потоков. Изучено влияние элементного состава покрытий на их структурно-механические характеристики. Определено, что многокомпонентные покрытия характеризуются плотной, ультрамелкозернистой структурой, обладают улучшенными антифрикционными и антикоррозионными свойствами по сравнению с покрытиями из нитрида титана.

Приведены новые научные данные о процессах химического твердения металлосодержащих отходов с органическим загрязнителем (замасленная чугунная стружка, окалина и шлифовочные шламы с содержанием масла до 10 мас. %) при одновременном окислении масел и переводе его составляющих в экологически более чистое состояние путем пакетирования (без применения высоких давлений), сопровождающегося образованием основных солей типа (MgOH)₃PO₄ либо (MgOHAlO₂ + (MgOH)₂SiO₃) при совместном смешивании избыточных количеств глины (щелочная среда), недостатке магнезита и наличии кислой среды. При контакте железа с кислотой происходит не только разрушение рыхлой оксидной пленки, но и образование более плотной фосфатной пленки (фосфатирование), способствующей хорошей адгезии и обеспечению требуемой прочности пакетов. Ввод в завалку при выплавке чугуна по разработанной технологии до 30 мас.% пакетов из железосодержащего материала с органическим загрязнителем обеспечивает увеличение до 70% количества перлита в металлической основе чугуна при одновременном повышении его дисперсности до Пд 1,4 - Пд 0,3, а также образование значительного количества мелкодисперсных упрочняющих фаз.

Исследована кристаллическая структура покрытий карбонитрида циркония, полученных катодно-дуговым осаждением в реакционной среде смеси газов азота и ацетилена. Методами рентгенографии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показано, что структура покрытия образована ультрадисперсной δ-фазой карбонитрида циркония и аморфного алмазоподобного углерода с большим содержанием sр³-связанных атомов. Покрытия сильно текстурированы с осью текстуры (111). Показано, что на степень текстурирования значительно влияет материал основы, в качестве которой использовалась инструментальная сталь Х12М и твердый сплав ВК6.

Описаны технологии пластического формообразования металлов с использованием жидких и псевдожидких сред применительно к труднодеформируемым, малопластичным и труднообрабатываемым материалам, разработанные в Физико-техническом институте НАН Беларуси. Рассмотрены два технологических направления: 1) горячее гидродинамическое выдавливание изделий из чугуна с применением в качестве квазижидкой среды электродного графита, 2) холодная импульсная гидроударная штамповка листовых материалов с использованием жидких (станочная эмульсия) и псевдожидких (полиуретан) сред. Показаны преимущества каждого из направлений и представлены результаты наиболее значимых достижений института в данных областях за последние годы.

Представлены результаты исследования кристаллической структуры и магнитных свойств наночастиц ферритов переходных металлов (кобальт, никель, марганец), синтезированных унифицированным способом с использованием прямых мицелл додецилсульфата натрия. Кристаллическая структура образцов исследована методом дифракции рентгеновских лучей на программно-аппаратном комплексе ДРОН-3М (в CuK_a-излучении). Размер частиц образцов исследован методом просвечивающей электронной микроскопии на микроскопе JEOL JEM-1011 (ускоряющее напряжение 100 кВ). Все порошки содержат наночастицы одинакового размера в пределах 2-6 нм. Магнитные свойства образцов оценены по температурным и полевым зависимостям удельной намагниченности. Все образцы проявляют свойства суперпарамагнетиков с различными температурами блокировки ниже 45 К.

Представлены результаты исследования состояния и нагруженности призабойного пространства в селективных и валовых лавах с труднообрушаемой кровлей Третьего калийного пласта Старобинского месторождения. Выявлена зависимость основных показателей проявления горного давления от скорости подвигания очистных забоев. Установлен характер распределения горного давления по длине очистных забоев.

Изложена методика применения технологии географических информационных систем для объемного моделирования процесса распространения поллютантов в атмосферном воздухе. Представлена объемная пространственная модель процесса промышленного загрязнения атмосферного воздуха.

Описан метод ферромагнитного резонанса (ФМР). Обоснована методика изучения дислокационной структуры поверхности ферромагнетиков на глубине 10^-6-10^-7 м методом ФМР. Описаны принципиальная и электрическая схемы разработанного радиоспектрометра ФМР. С использованием разработанного электронного устройства осуществлено монотонное изменение величины постоянного магнитного поля на индуктивной катушке спектрометра ФМР путем варьирования величины напряжения от 1 до 300 В. Разработано программное обеспечение с применением аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и осуществлена автоматизация регистрируемых параметров.

Проведен анализ физических процессов в ЛБВ на волнообразно изогнутых прямоугольных волноводах с последовательным и параллельным расположением секций относительно электронных лучей. Отмечены особенности и преимущества различных конструкций усилителей. Показано, что расчетный коэффициент усиления двух- и трех-секционных ЛБВ может достигать 25-60 дБ в диапазоне частот 0,14-3 ТГц.