Cutting-edge industrial technology of mining tool manufacturing

Purpose. To conduct a comparative economic analysis of cermet alloys regeneration technology, to identify the most “environmentally friendly” and cost-effective processing of solid alloys waste. Methods. As a research technique, the present article considers analysis of current methods of solid tungsten cobalt alloys regeneration: pyro and hydro metallurgical, chemical (chlorine, zinc), thermochemical and the method which uses energy of blasting explosives. Findings. A comparative economic analysis of cermet alloys regeneration technologies was conducted. Originality. Fundamental way of shock wave treatment to stimulate destruction of powder product of any configuration in order to obtain a high quality powder for further formation, sintering and tool manufacturing of multiple use is demonstrated; ecologically friendly technology of hard alloys and cermet components of outdated military hardware and ammunition recycling has been developed. Practical implications. Industrial implementation of the developed technology allows to solve the following issues: – utilizing super hard metal and alloys scrap for subsequent regeneration, which ensures significant savings of strategic raw material; – the use of new technology, which excludes ineffective ways of scarce raw materials processing and manufacturing products satisfying international standards; – gradual reduction of import in favor of hard alloys cermet tools; – reduction and subsequent abandonment of strategic metals and alloys scrap export, shifting towards the export of ready products – powders and tools, which will significantly increase foreign currency earnings in the country.Мета. Провести порівняльний економічний аналіз технологій регенерації металокерамічних сплавів і вибрати найбільш “екологічно чисту” та рентабельну технологію переробки відходів твердих сплавів. Методика. В якості методики дослідження для представленої роботи було проаналізовано кілька існуючих методів регенерації відходів вольфрамом кобальтових твердих сплавів: піро- й гідрометалургійний, хімічний (хлорний, цинковий), термохімічний та із застосуванням енергії вибуху бризантних вибухових речовин. Результати. Проведено порівняльний економічний аналіз технологій регенерації металокерамічних сплавів. Наукова новизна. Показана принципова можливість використання ударно-хвильової обробки як фактора, що стимулює процеси руйнування порошкових виробів будь-якої конфігурації, з метою отримання високоякісного порошку для подальшого формування, спікання й виробництва інструменту різного призначення; запропоновано екологічно чисту технологію переробки надтвердих матеріалів, металокерамічних складових застарілої військової техніки та різних видів боєприпасів. Практична значимість. Промислове освоєння розробленої технології дозволяє вирішити наступні проблеми: – утилізацію лому надтвердих матеріалів і сплавів з їх подальшим відновленням і відповідно значною економією стратегічної сировини; – використання нової технології з виключенням вживання малоефективних способів переробки дефіцитної сировини і випуск продукції світового рівня якості; – поступова відмова від імпорту у бік твердосплавного металокерамічного інструменту; – зменшення, а потім і відмова, від експорту за межі України лому стратегічних матеріалів і сплавів, з переходом до експорту готових виробів-порошків та інструменту, що значно збільшить валютні надходження в країну.Цель. Провести сравнительный экономический анализ технологий регенерации металлокерамических сплавов и выбрать наиболее “экологически чистую” и рентабельную технологию переработки отходов твердых сплавов. Методика. В качестве методики исследования в настоящей работе были проанализированы несколько существующих методов регенерации отходов вольфрамом кобальтовых твердых сплавов: пиро- и гидрометаллургический, химический (хлорный, цинковый), термохимический и с применением энергии взрыва бризантных взрывчатых веществ. Результаты. Проведен сравнительный экономический анализ технологий регенерации металлокерамических сплавов. Научная новизна. Показана принципиальная возможность использования ударно-волновой обработки как фактора, стимулирующего процессы разрушения порошковых изделий любой конфигурации, с целью получения высококачественного порошка для дальнейшей формовки, спекания и производства инструмента различного назначения; предложена экологически чистая технология переработки сверхтвердых материалов, металлокерамических составляющих устаревшей военной техники и различных видов боеприпасов. Практическая значимость. Промышленное освоение разработанной технологии позволяет решить следующие проблемы: – утилизацию лома сверхтвердых материалов и сплавов с их последующим восстановлением и соответственно значительной экономией стратегического сырья; – использование новой технологии с исключением употребления малоэффективных способов переработки дефицитного сырья и выпуск продукции мирового уровня качества; – постепенный отказ от импорта в сторону твердосплавного металлокерамического инструмента; – уменьшение, а затем и отказ, от экспорта за пределы Украины лома стратегических материалов и сплавов, с переходом к экспорту готовых изделий – порошков и инструмента, что значительно увеличит валютные поступления в страну.Scientific work is done in the framework of complex special purpose program “Organizing collection, utilization and recycling processes of hard alloys containing tungsten, tungsten scrap, molybdenum, cobalt and their alloys”. The authors extend their thanks to Rostyslav Didyk, Professor with the Department of Mining Engineering of the National Mining University

Steady-State Creep Analysis of Pressurized Pipe Weldments by Perturbation Method

The stress analysis of pressurized circumferential pipe weldments under steady state creep is considered. The creep response of the material is governed by Norton's law. Numerical and analytical solutions are obtained by means of perturbation method, the unperturbed solution corresponds to the stress field in a homogeneous pipe. The correction terms are treated as stresses defined with the help of an auxiliary linear elastic problem. Exact expressions for jumps of hoop and radial stresses at the interface are obtained. The proposed technique essentially simplifies parametric analysis of multi-material components.Comment: 17 pages, 6 figure

The experimental study of the surface current excitation under the influence of a relativistic electron electromagnetic field

The problem of the surface current excitation in a conductive targets by a relativistic electron electric field as the origin of such radiation mechanisms as diffraction and transition radiation of relativistic electron was considered in frame of both surface current and pseudo-photon methods. The contradiction between these viewpoints in respect to the surface current on the target downstream surface necessitated the experimental test of this phenomenon. The test performed on electron beam of the 6 MeV microtron showed, that not any surface current is induced on the target downstream surface under the influence of a relativistic electron electromagnetic field in contrast to the upstream surface. This is important implication for the understanding of the forward transition and diffraction radiation nature.Comment: Was Presented at the symposium Channeling 2008 (Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena), October 25 - November 1, 2008 Erice (Trapani - Sicily), Italy, and was accepted for publication in proceedings of symposiu

ExoMol molecular line lists - XVI: The rotation-vibration spectrum of hot H2_2S

This work presents the AYT2 line list: a comprehensive list of 114 million $^{1}$H$_2$$^{32}$S vibration-rotation transitions computed using an empirically-adjusted potential energy surface and an {\it ab initio} dipole moment surface. The line list gives complete coverage up to 11000 \cm\ (wavelengths longer than 0.91 $\mu$m) for temperatures up to 2000 K. Room temperature spectra can be simulated up to 20000 \cm\ (0.5 $\mu$m) but the predictions at visible wavelengths are less reliable. AYT2 is made available in electronic form as supplementary data to this article and at \url{www.exomol.com}.Comment: 12 pages, 10 figures, 10 table

Bistability conditions between lasing and non-lasing states for vertical-cavity surface-emitting lasers with frequency-selective optical feedback

This paper gives analytical treatment and experimental details on on/off-bistability in vertical-cavity surface-emitting lasers with frequency-selective feedback by a grating. In particular, the conditions for the coexistence of lasing and nonlasing states and an abrupt turn-on behaviour at threshold are derived using an envelope approximation. The theoretical and experimental results are in satisfactory agreement

Experimental Research of the Diffraction and Vavilov-Cherenkov Radiation Generation in a Teflon Target

Geometry of Vavilov-Cherekov (VChR) radiation when an electron moves close to a dielectric target is in analogy to diffraction radiation (DR) geometry. In this case we may expect DR generation from the upstream face of the target besides that VChR. The joint observation of these booth types of radiation is very interesting from the pseudo-photon viewpoint, which is applicable for relativistic electrons. Unexpected results obtained in our experiment insist on reflection about nature both DR and VChR. The experiment was performed on the relativistic electron beam of the microtron of Tomsk Polytechnic University.Comment: This article will be published in Journal of Physic