Sergey Konovalov

Siberian State Industrial University

In the present study, the microstructure and mechanical properties of various CoCrFeMnNi high-entropy alloys were investigated. Analytical studies were conducted to determine the optimal chemical composition, mixing entropy, mixing enthalpy, atomic radii, valence electron concentration (VEC), dimensionless parameter, and melting point on the Co-Cr-...

- In the present investigation, the impact of the annealing procedure on the mechanical and metallurgical properties of the 2024 alloy, was studied. To assess the metallurgical, a bending test was conducted, while the mechanical and metallurgical properties were analyses through tensile, hardness, microstructure, and corrosion tests. The test speci...

In this research, aluminum alloy 2024 was enhanced with varying mass percentages (0 wt. %, 2.5 wt. %, 5 wt. %, and 7.5 wt. %) of titanium dioxide nanoparticles through the stir casting technique. Subsequently, the material underwent a solution annealing process at 500 °C for a duration of 3 hours, followed by rapid cooling in water and aging at 175...

Используя метод проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM-wire arc additive manufacturing) на подложке из алюминиевого сплава 5083, было сформировано покрытие из высокоэнтропийного сплава (ВЭС) Mn–Cr–Fe–Co–Ni неэквиатомного состава. Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии выполнен анализ структуры, фазового и элементн...

Проведено исследование сплава 0,6Mg1Si, с добавками скандия (0,05 %) и циркония (0,15 %), и изучены особенности его упрочнения как с помощью β''-фазы (Mg5Si6), так и Al3Sc (и ее модификации). Для сплава 0,6Mg1Si0,05Sc0,15Zr многоступенчатая термическая обработка была осуществлена следующим образом: 550 °С 8 ч + 440 °С 8 ч + 500 °С 0,5 ч + 180 °С 5...

A multicomponent bulk nanostructured Al20Ti20Fe20Mn20Ni20 high-entropy alloy (HEA) was prepared by the powder metallurgy method. The process involved mechanical alloying of the elemental powders of equal wt% followed by cold compaction and conventional sintering in an inert atmosphere at different temperatures. The structural evaluation and morphol...

Created in 2004, the high-entropy (HEA) five-component Cantor alloy CoCrFeNiMn is still in the focus of attention of researchers in the field of physical materials science due to a good combination of strength and plastic properties, which open up prospects for its use in various high-tech industries. We performed a brief review of recent publicati...

The current investigation was carried out to study the microstructural and mechanical characteristics of the AA7075 fabricated part by MIG arc additive manufacturing. It was observed that primary columnar grains and fine secondary phases form along the grain boundaries to generate the solidification structures. Grain refining and particle uniform d...

Using aluminium metal matrix nanocomposites has recently gained increased attention in the industry due to their high strength and ductility. In this paper, TiO2 nanoparticles in volume percentages of 5 wt. % were added to the AA2024 alloy using the stir casting method. Using a novel powder injection system, TiO2 nanoparticles with an average parti...

In this study, the impact of substrate dilution on the microstructure and tribological properties of tungsten inert gas (TIG)-deposited self-lubricating claddings was investigated. The dilution of Ti content on cladding increased as the TIG current increased, and the microhardness of the cladding decreased. The content of intermetallic phases such...

Работа выполнена с применением физических методов материаловедения, разрушающих и неразрушающих испытаний. Исследованы образцы конструкционных углеродистых и низколегированных сталей марок Ст3сп, 10, 09Г2С, 17ГС. Проведен анализ изменений в структуре сварных соединений из конструкционных сталей под действием пластической деформации. Материалом для...

В работе проведено первопринципное исследование стабильности четырех сплавов с различным содержанием Fe и Mn CoCrFe40-xMnxNi (x = 5, 10, 15, 20 ат. %). Для каждой композиции были созданы специальные квазислучайные сверхструктуры, имеющие тип строения гранецентрированной кубической решетки и состоящие из 32 атомов. В программном комплексе QUANTUM ES...

Composite materials are one type of materials, which reinforced by particles, fabrics or plates of another type. They consist of fibers and materials that keep these fibers known as a matrix that improves the stiffness of the composites, these fibers are widely used to strengthen polymeric. In this paper, the mechanical properties of Kevlar/glass f...

2xxx) является ключевым сплавом, используемым в конструкциях самолетов, где устойчивость к повреждениям является основным критерием проектирования. Магниевые сплавы серии 2ххх обладают повышенной прочностью за счет выделения фаз разрушения Al2Cu и Al2CuMg и качественной устойчивостью к развитию усталостных трещин по сравнению с другими алюминиевыми...

Fatigue strength tests of Ti-coated aluminum alloys with a thickness of 1 µm, 3 µm, and 5 µm were conducted to investigate the effect of the coating thickness on fatigue strength. Under the same applied stress amplitude, the optimum thickness with the most-extended fatigue life was around the coating thickness of 5 µm. This may be attributed to the...

Показана значимость для успешного существования кафедры постепенно накапливаемого опыта выработки научной продукции и постоянного воспроизводства научных кадров. Научная работа позволяет кафедре как научной школе планировать на ближайшие годы виды работ по решению актуальных научных задач, связанных с технологическим оборудованием, и готовить для э...

The recycling of the enormous number of used tires that are discarded annually after the end of their service is a high-priority issue in order to conserve the environment and reduce the raw material costs of products, particularly in cases where high strength requirements are not necessary. In this study, crumbed tire rubber (CTR) was used as a fi...

The low density, low expansion coefficient, and strong corrosion resistance at room temperature of Aluminium alloys have made them a popular choice for engineering applications. In this study, Aluminium AA2024 alloys are prepared with different weight contents of ceramic material, titanium oxide (TiO 2) nanoparticles (0%, 2.5%, 5%, and 7.5% wt.) of...

High-entropy alloys are a new class of materials consisting of at least five elements in an equiatomic or close to equiatomic ratio, which provides them with unique properties. Non-equiatomic high-entropy Fe-Co-Cr-Ni-Mn and Fe-Co-Cr-Ni-Al alloy coatings were applied to the 5083 alloy substrate using wire arc additive manufacturing and the cold meta...

In this study aluminum alloy 2024 was reinforced with different mass fractions (0 w/%, 2.5 w/%, 5 w/%, and 7.5 w/%) of titanium dioxide nanoparticles using the stir-casting method. The main objective was to study an effect of an addition of TiO2 nanoparticles on the microstructure and the mechanical properties of the 2024 aluminum alloy composite f...

In this study aluminum alloy 2024 was reinforced with different mass fractions (0 w/%, 2.5 w/%, 5 w/%, and 7.5 w/%) of titanium dioxide nanoparticles using the stir-casting method. The main objective was to study an effect of an addition of TiO2 nanoparticles on the microstructure and the mechanical properties of the 2024 aluminum alloy composite f...

Modern engineering applications, especially in the automotive and aerospace industries, require essential and appealing properties such as lightweight with high strength and resistance. The key objective of the present study is to investigate the effect of TiO2 nanoparticles on the microstructure, impact strength, hardness and wear resistance of th...

Используя метод проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM-wire arc additive manufacturing) на подложке из алюминиевого сплава 5083, было сформировано покрытие из высокоэнтропийного сплава (ВЭС) AlCrFeCoNi неэквиатомного состава (масс %: 15,64 Al; 22,31 Fe; 7,78 Co; 8,87 Cr; 44,57 Ni). Методами сканирующей и просвечивающей электронной микро...

В работе исследовано влияние термической обработки на физико-механические свойства и наночастицы сплавов системы Al–Mg–Si с малыми скандий-циркониевыми добавками и избытком кремния. Для исследования сплавы были отлиты и подвергнуты термической обработке в температурном диапазоне 360-440 ºС, выдержке в интервале от 10 сек до 50 часов. После термичес...

Механические свойства любого конструкционного материала являются одними из наиболее важных показателей, определяющих возможности его применения. Целью настоящей работы является изучение влияния шарового измельчения на механические свойства сплава Mg – 3 % Al. Для изготовления высококачественных ультратонких образцов из нанокристаллического сплава M...

Алюминиевый сплав серии 5xxx широко используется в автомобильной и судостроительной промышленности из-за его низкой плотности, высокой прочности на растяжение и хорошей коррозионной стойкости. В работе исследованы микроструктура и фазовый состав сплава Al – Mg, полученного методом проволочно-дугового аддитивного производства с дальнейшей электронно...

Созданный одним из первых более 20 лет назад высокоэнтропийный пятикомпонентный сплав CoCrFeNiMn (сплав Кантора) по-прежнему привлекает внимание исследователей в области физического материаловедения по причине возможного его применения в различных отраслях промышленности благодаря удачному сочетанию прочностных и пластических свойств. К настоящему...

This article serves as a compendium to the design engineers proceeding to manufacture geometrically complex functional components having an array of mechanical properties owing to a variety of metallic materials that are welded together. Such dynamic attempts require the knowhow of forming behavior of welded sheet metals, which are carefully explic...

In this study, a new wire + powder synchronous arc additive manufacturing technique was used to manufacture Ti-Cu alloys. The microstructure and properties of the as-fabricated alloys were studied. The results showed that the prepared Ti-Cu alloys have good properties. The Cu with high growth restriction factor can increase the constitutional super...

The current study examined how the annealing process affected the formability, mechanical and chemical characteristics of 7075 alloy. The formability was achieved during the bending test. Tensile, hardness, microstructure and corrosion tests represent mechanical and chemical properties. The test specimens for each test were prepared then followed b...

Используя технологию холодного переноса металла (проволочно-дуговое аддитивное производство (WAAM), совмещенное со сварочной наплавкой (СМТ)) на подложке из сплава 5083 сформировано покрытие высокоэнтропийным сплавом (ВЭС) Al-Fe-Cr-Co-Ni неэквиатомного состава. Методами современного физического материаловедения выполнен анализ структуры, фазового и...

В настоящем исследовании техники наплавки с применением вольфрамового инертного газа (TIG) и гибридного нагрева микроволнами (MHH) использовались для создания толстых слоев покрытия из никелевых сплавов толщиной 1 мм на подложке из титанового сплава 31. При наплавке TIG ток рассматривали как переменную процесса, тогда как при наплавке MHH в качеств...

Using the technology of cold metal transfer (wire-arc additive manufacturing combined with welding surfacing), a coating is formed on a 5083 alloy substrate with a high-entropy Mn-Fe-Cr-Co-Ni alloy of nonequiatomic composition. Analysis of the structure, elemental composition, and microhardness of the coating-substrate system is carried out using t...

Due to the rapid melting and solidification during directed energy deposition (DED) process, the defects and columnar crystals are likely to generate in the deposition layers, which reduce the quality and performance of the whole parts. Therefore, in order to improve the microstructure and mechanical properties of 1Cr12Ni3MoVN alloy manufactured by...

The issue is devoted to the study of the influence of hafnium on the structure and properties of alloy 1570. Ingots from alloy 1570 were cast into the steel coquille, including those with additives of hafnium 0.1, 0.2 and 0.5 %. To determine the size of the grain structure in the obtained ingots, an Axionovert-40 MAT optical microscope was used, ch...

The invention discloses a wire-powder cooperation and laser-electric arc composite additive manufacturing device and method. The additive manufacturing device comprises a non-consumable electrode electric arc welding gun device for wire-powder coaxial heating feeding and a laser splitter set; the non-consumable electrode electric arc welding gun de...

Effect of hafnium on cast microstructure in alloy 1570 Abstract: The issue is devoted to the study of the influence of hafnium on the structure and properties of alloy 1570. Ingots from alloy 1570 were cast into the steel coquille, including those with additives of hafnium 0.1, 0.2 and 0.5 %. To determine the size of the grain structure in the obta...

Wire and arc additive manufacturing (WAAM) has a high deposition rate, high material utilization, and compact structure, so it is especially suitable for low-cost, high-efficiency, and fast near-net-shape manufacturing of large-scale complex parts. However, in the WAAM process, many challenges limiting the quality and performance of the deposited l...

Using scanning and transmission electron microscopy, the analysis of the structure, phase and elemental composition of the contact zone of the system coating (high-entropy FeCrCoNiMn alloy)-substrate (5083 alloy) after electron-beam processing was performed. The formation of a multiphase, multielement submicro- and nanocrystalline structure has bee...

An aluminum alloy, AA2024, was reinforced with different mass fractions of titanium dioxide nanoparticles (0%, 2.5%, 5% and 7.5%) by stir casting, this was followed by a solution treatment at 500°C for 3 h, quenching in water, and aging at 175°C for 3 h. The purpose was to investigate the effect of TiO2 nanoparticles on the microstructure and mecha...

Using scanning and transmission electron microscopy, the analysis of the structure, phase and elemental composition of the contact zone of the system coating (high-entropy FeCrCoNiMn alloy)-substrate (5083 alloy) after electron-beam processing was performed. The formation of a multiphase, multielement submicro- and nanocrystalline structure has bee...

Получены алюмоматричные композиционные материалы на основе сплава АА2024 и наночастиц TiO2, варьирующихся от 0 до 7,5 масс. %. Было проведено исследование твердости и износа и установлено, что увеличение содержания наночастиц оксида титана с 0 до 5 масс.% приводит к увеличению твердости с 39 до 64 HRB с дальнейшим снижением до 38 HRB, в то время ка...

Background Laser additive manufacturing has been used for surface repair and remanufacturing due to fast laser processing speed, high energy density, and dense microstructure. However, the properties of coating samples produced by laser additive manufacturing of iron-based alloys vary considerably, resulting in a large amount of data that needs to...

Исследование направлено на изучение термической обработки на формирование физико-механических свойств в системе Al-Mg-Si с избытком кремния и малыми циркониевыми добавками . Изучение проводилось на примере трех сплавов с разным соотношением Mg/Si при содержании циркония 0,15 %. Сплавы подвергали как одно, так и двухступенчатой термической обработки...

Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) относится к числу широко распространенных современных микроскопических методик, предназначенных для получения визуальной информации о микростроении твердофазных объектов (сплавов, металлов и т.д.). В работе приведены области применения сканирующего электронного микроскопа (полупроводники; биология и медицин...

Рельсы являются важнейшим элементом верхнего строения железнодорожного пути. Для повышения плавности хода, снижения динамических нагрузок в местах соединения все большее распространение получает контактная сварка рельсов в плети в стационарных условиях и алюмотермитная сварка непосредственно в пути. Несмотря на повышение качества соединений, зона с...

Работа посвящена исследованию влияния комплексного легирования алюминиевых сплавов магнием, марганцем, скандием, цирконием и гафнием. С этой целью в стальной кокиль были отлиты слитки А85, а также сплавы систем Al–Mg, Al–Mg–Sc, Al–Mg–Mn–Sc и сплав 1570 в том числе с добавками гафния 0,5 %. У всех сплавов изучена зёренная структура, интерметаллидные...

Цель работы является изучение распада пересыщенного твердого в алюминиевых сплавах с высокими содержанием магия и малыми добавками скандия 1590, 1580 и 01570. Исследование проводили на образцах, полученных литьем в стальной кокиль. Образцы анализировали методом сравнения электропроводимости. После исследования образцов в литом состоянии, их отжигал...

Magnesium-rich aluminum alloys with small scandium additives are widely used in many branches of modern industry due to the high level of their mechanical properties. However, the issue of low thermal stability of Al3Sc particles, which does not allow performing deformation processing of this group of alloys at a temperature above 400 °С, continues...

High-entropy alloys (HEAs) are a new class of materials consisting of at least five elements in equiatomic or near-equiatomic ratio. HEAs are subjected to various types of surface treatment to improve their properties. One of the most promising methods of surface hardening is electron beam processing. This study aims to examine the structure, eleme...

The equiatomic CoCrFeNiMn high entropy alloys (HEAs) has been successfully manufactured using direct laser deposition (DLD) technique. In this study, (i) the size and number of porosities, (ii) the microstructures along the height of samples and (iii) the tensile properties of DLDed HEAs prepared under room (293 K) and cryogenic temperatures (77 K...

Исследован высокоэнтропийный Co - Cr - Fe - Mn - Ni-сплав неэквиатомного состава, полученный по технологии проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM). Проанализированы деформационные кривые при растяжении сплава в исходном состоянии и после электронно-пучковой обработки. Установлены зависимости параметров прочности и пластичности, нано- и...

The authors made a brief review of recent publications by foreign and domestic researchers on the structure, phase composition, and properties of films and coatings of five-component high-entropy alloys (HEA) on various substrates and modification of the HEA surface by various types of processing. The main methods of applying films and coatings are...

This paper addresses the study of the complex effect of alloying elements (magnesium, manganese, copper and zirconium) on changes in magnesium-rich aluminum alloy composition, fine and coarse particle size and number, recrystallization characteristics and mechanical properties. The data obtained made it possible to analyze change in the chemical co...

Cyclic tests of the multicycle fatigue of commercially pure titanium were performed under normal conditions (without a magnetic field) and after exposure to a constant magnetic field of varying density (B = 0.3, 0.4, 0.5 T). It was shown that the application of the constant magnetic field of varying density led to a fold increase in the average num...

Пленочные покрытия на высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) являются одним из перспективных и наиболее изучаемых объектов последнего десятилетия. С помощью проволочного дугового аддитивного производства подготовлен ВЭС AlCrFeCoNi: неэквивалентного состава, на который методом плазменно ассистированного ВЧ-распыления была нанесена пленка B+Cr толщиной ~ 1 м...

В работе проведено конечно-элементное моделирование процесса одноосного нагружения сжатия и определено напряженно-деформированное состояние высокоэнтропийного сплава системы Al-Co-Cr-Fe-Ni, обработанного с помощью электронного пучка с плотностью энергии от 10 до 30 Дж/см2. Методом сканирующей силовой зондовой микроскопии проведено измерение модуля...

Изучено формирование рельефа поверхности раздела «высокоэнтропийное покрытие/подложка» при холодном переносе металла с позиций представлений о возникновении на границе раздела гидродинамических неустойчивостей Кельвина-Гельмгольца и Рэлея-Тейлора. Показано, что наличие только неустойчивости Кельвина-Гельмгольца не дает адекватного объяснения формир...

Fabrication of thick (more than 3 mm) hard coatings on Al-Mg alloys might provide better performance in terms of increased durability, wear resistance and hardness compared with the unmodified material. In this study we fabricated Al-Co-Cr-Fe-Mn-Ni high-entropy alloy coating by wire-arc additive manufacturing onto AA5083 substrate. The aim of this...

Одним из исследуемых направлений повышения технологических и эксплуатационных параметров металлических деталей и изделий является применение концентрированных потоков энергии для упрочнения их поверхности. В настоящее время, благодаря созданию более совершенных электронно-лучевых установок, наиболее перспективным методом целенаправленной модификаци...

A brief analysis of the work on changing the mechanical properties of the high-energy alloy (HEA) Cantor CoCrFeMnNi in various ways has been performed. The article describes the influence of alloying with aluminum, vanadium, manganese, titanium, silicon, carbon, copper on the hardening of wind turbines obtained by vacuum arc melting, laser melting,...

In this work, a plasma arc additive manufacturing technique with a double-wire feedback mechanism was used to manufacture Inconel 625 Ni–Cu functionally graded materials. The microstructure, mechanical properties and corrosion properties of the deposited alloy were evaluated. Microstructure observation and tensile testing of parts with different el...

The paper presents findings of a study on planar defects formed on the inner surface of gas pipeline metal in the operation process. The diagnostic indicators of a defective section were determined and analyzed using the intelligent pigging data. A broad range of research was carried out, including visual and measuring control of the object, step-b...