Probe microscopy in the study of the surface of aluminum alloys

The work was supported by the Grant of the RNF 14-19-01033-P (study of topography and elemental composition of the surface) and the State Task (№ State registration AAAA-A17-117021310379-5 - study of electrical properties of the surface). The authors are grateful to N.A. Belov (MISiS) for providing samples

SEM and SPM studies of friction composite materials based on carbon graphitized fibers

The work was supported by the Russian Scientific Foundation (project no. 19-19-00548)

Methods of probe microscopy in the study of topography and elastic properties of cold-resistant elastomers

The work was carried out under the financial support of the Russian Science Fund, grant 14-29-00198-П(sample preparation and scanning electron microscopy) and the Federal Agency of Scientific Organizations - Agreement No 007-ГЗ/Ч3363/26 (scanning probe microscopy)

Study of Structure and Properties of Rail Weld

Рельсовая сталь в зоне сварных стыков характеризуется локальным понижением твердости, обусловленным как процессом сварки, так и термической обработкой после сварки. В настоящей работе была исследована рельсовая сталь в этой зоне, используя методы сканирующей электронной микроскопии и измерение твердости. Показано, что структурные особенности материала определяют его механические свойства.Rail steel in the welded joints zone is characterized by a local decrease in hardness due to both the welding process and heat treatment after welding. In this work we investigated rail steel in this area by scanning electron microscopy and hardness measurements. It is shown that the structural features of a material determine its mechanical properties.Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, НТУ «Сириус», ОАО «РЖД» и Образовательного Фонда «Талант и успех» в рамках научного проекта № 20-38-51005.The research was carried out with the financial support of the RFBR, NTU “Sirius”, JSC “Russian Railways” and the Educational Foundation “Talent and Success” within the framework of scientific project No. 20-38-51005

Probe and electron microscopy of the surface of antifriction aluminium alloys

Работа посвящена изучению железосодержащих антифрикционных алюминиевых сплавов. Исследования проводили с использованием комплекса различных методов микроскопии, взаимно дополняющих друг друга. Были изучены образцы сплавов, как в исходном состоянии, так и после различных видов термообработки (ТО). Показано, что ТО приводит к существенным изменениям структуры сплавов.The work is devoted to investigation of iron-containing aluminum antifrictional alloys. Mutually complementary different microscopy methods were used. Samples at the initial state and after the different types of heat-treatments were investigated. It was shown that some types of treatment lead to significant changing of the surface structure.Работа проведена при поддержке гранта РНФ 14-19-01033. Авторы благодарны Н.А.Белову (МИСиС) за предоставление образцо

Изучение структурных изменений поверхностных слоев алюминиевых сплавов на основе системы Al–Si–Cu при их деформации в процессе трения

Experimental antifriction aluminum alloys based on the Al–5%Si–4%Cu system with the addition of Bi, Pb, In, and Cd low-melting components were studied. An optimal heat treatment mode was selected: hardening at 500 °С with further aging at 175 °С. Tribological tests were carried out according to the «shoe–roller» scheme (investigated material – Steel 45) (at pressures of 0.5, 1 and 2 MPa) simulating the bearing assembly operation. It was shown that all the experimental alloys have similar tribological properties. However, their mechanical properties (in particular, hardness) differ. A cadmium containing alloy had the highest hardness. Electron microscopic studies of the shoe and roller surfaces were carried out for samples made of this alloy before and after tribological tests including the study of topography and elemental composition. The process of active mass transfer in the contact zone during friction was revealed. At the same time, the roller demonstrated a film formed of secondary structures on the roller and its parameters were determined  (uneven pattern of location on the surface, considerable relief with the maximum thickness up to 200 μm). It was shown that such a film leads to score formation with the friction modes used. It was determined that for all experimental alloys scoring occurs after testing at pressures above 1 MPa. Shoe nanoindentation (with 10–100 mN loads) showed increased hardness in the surface layer with a thickness of about 30 μm. This may be connected with the material hardening as a result of plastic strains occurred in the friction zone.В работе изучены экспериментальные антифрикционные алюминиевые сплавы на основе системы Al–5%Si–4%Cu с добавлением легкоплавких компонентов Bi, Pb, In и Cd. Подобран оптимальный режим термообработки, включающий закаливание при температуре 500 °С с дальнейшим старением при 175 °С. Проведены трибологические испытания по схеме колодка–ролик (исследуемый материал – Сталь 45) при давлениях 0,5, 1,0 и 2,0 МПа, моделирующие работу подшипникового узла. Показано, что все экспериментальные сплавы обладают близкими трибологическими свойствами, однако их механические характнристики, в частности показатели твердости, различаются. Наибольшее ее значение имеет сплав, содержащий кадмий. Электронно-микроскопическим методом исследованы поверхности колодки и ролика из этого материала до и после трибологических испытаний: изучена топография и определен элементный состав. Выявлен процесс активного массопереноса в контактной зоне при трении. При этом на ролике обнаружено формирование пленки вторичных структур и определены ее параметры: неравномерный характер расположения на поверхности и развитый рельеф, максимальная толщина которого достигает 200 мкм. Показано, что при использованных режимах трения такая пленка способствует образованию задира. Установлено, что задир для всех экспериментальных сплавов наступает после испытаний при давлении выше 1 МПа. Проведенное наноиндентирование колодки (с нагрузками от 10 до 100 мН) показало увеличение твердости в приповерхностном слое толщиной около 30 мкм. Это может быть связано с упрочнением материала в результате возникновения пластических деформаций в зоне трения

Probe Microscopy of Adhesive and Viscous parameters of Elastomers

В работе исследовалось влияние различных модификаторов (технический углерод, оксид графена и фторсодержащий модификатор) на эксплуатационные свойства низкотемпературных уплотнительных резин. Показано, что введение технического углерода, приводит к значительному увеличению прочности и модулей при растяжении.The influence of different Modifying Agents (Technical Carbon (TC), Graphene Oxide and fluorine composite) on operating parameters of Low-temperature Rubbers was investigated. It was shown that addition of TC leads to significant increase of strength and strain modulus.Работа проведена при поддержке гранта РНФ 14-29-00198

Probe microscopy and another microscopy methods for investigation of the surface of non-homogeneous materials

Тонкие покрытия, состоящие из оксидов l, Zr и Y, нанесенных на стальную подложку из нержавеющей стали, исследовались до и после триботехнических испытаний. Показано, что покрытия на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием, увеличивают ресурс работы материала.Thin over layers (Al, Zr and Y oxides), deposited on stainless steel substrate, were investigated before and after the friction tests. It was shown that covering by zirconium oxide (stabilized by yttrium) leads to increase of operation life of composition.Работа проведена при поддержке гранта РФФИ 15-08-06298

Коморбидные инфекции у больных спондилоартритами: частота, структура, факторы риска

Objective: To investigate the frequency, structure, and risk factors of comorbid infections (CI) in patients with spondyloarthritis (SpA).Material and methods. The study included 332 patients with SpA. Patients were interviewed by the investigating physician, and additional information was obtained from medical records.Results and discussion. Respiratory tract (RT) and ear, nose, and throat (ENT) infections ranked first in the structure of CI. Exacerbation of SpA after CI was found in 42% of patients, and more severe CI against the background of SpA was found in 83 patients. 63 cases of severe CI (SCI) were documented, 63.5% of which were infections of the RT and ENT organs. Predictors for the development of lower RT (LRT) and ENT organ infections were the use of biologic disease-modifying antirheumatic drugs (bDMARDs) in general (odds ratio, OR 2.018; 95% confidence interval, CI 1.221-3.335; p=0.006 and OR 1.761; 95% CI 1.1-2.819, respectively; p=0.018) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) inhibitors in particular (OR 2.376; 95% CI 1.417-3.983; p=0.001 and OR 1.833; 95% CI 1.123-2.994; p=0.015), and disease duration of more than 5 years (OR 1.774; 95% CI 1.034—3.042; p=0.037 and OR 2.22; 95% CI 1.378-3.576; p=0.001). The risk of developing LRT infection was higher in the presence of chronic lung disease (OR 3.673; 95% CI 1.602-8.425; p=0.002) and Charlesson Comorbidity Index ≥1 (OR 2.381; 95% CI 1.439-3.94; p=0.001), risk of developing ENT organ infections - with the use of >1 bDMARD (OR 2.4; 95% CI 1.199-4.804; p=0.013) and duration of methotrexate therapy over 5 years (OR 2.478; 95% CI 1.053-5.831; p=0.038). Risk factors for the development of SCI were the use of bDMARDs in general (OR 1.941; 95% CI 1.063-3.545; p=0.031) and TNFα in particular (OR 2.246; 95%, CI 1.218-4.139; p=0.01).Conclusion. The problem of CI in SpA is of great importance. The vast majority of patients with SpA should be vaccinated against pneumococcal infection and influenza.Цель исследования — изучить частоту, структуру и факторы риска коморбидных инфекций (КИ) у больных спондилоартритами (СпА).Материал и методы. В исследование включено 332 пациента со СпА. Больные были опрошены врачом-исследователем, дополнительную информацию получали из медицинской документации.Результаты и обсуждение. Ведущее место в структуре КИ занимали инфекции дыхательных путей (ДП) и ЛОР-органов. У 42% больных отмечено обострение СпА после перенесенной КИ, у 83 пациентов — более тяжелое течение КИ на фоне СпА. Документировано 63 случая серьезных КИ(СКИ), 63,5% из них — инфекции ДП и ЛОР-органов. Предикторами развития инфекций нижних ДП(НДП) и ЛОР-органов являлись применение генно-инженерных биологических препаратов (ГИБП) в целом (отношение шансов, ОШ 2,018; 95% Доверительный интервал, ДИ 1,221—3,335; р=0,006 и ОШ 1,761; 95% ДИ 1,1—2,819 соответственно; р=0,018) и ингибиторов фактора некроза опухоли α (иФНОα) в частности (ОШ 2,376; 95% ДИ 1,417—3,983;р=0,001 и ОШ 1,833; 95% ДИ 1,123—2,994; р=0,015), а также продолжительность заболевания более 5 лет (ОШ 1,774; 95% ДИ 1,034—3,042; р=0,037 и ОШ 2,22; 95% ДИ 1,378—3,576; р=0,001). Риск развития инфекций НДП был выше при наличии хронического заболевания легких (ОШ 3,673; 95% ДИ 1,602—8,425; р=0,002) и индекса коморбидности Чарльсона ≥1 (ОШ 2,381; 95% ДИ 1,439—3,94; р=0,001), риск развития инфекций ЛОР-органов — при использовании >1 ГИБП (ОШ 2,4; 95% ДИ 1,199—4,804; р=0,013) и длительности терапии метотрексатом более 5 лет (ОШ 2,478; 95% ДИ 1,053—5,831; р=0,038). Факторами риска развития СКИ были применение ГИБП в целом (ОШ 1,941; 95% ДИ 1,063-3,545;р=0,031) и иФНОα в частности (ОШ 2,246; 95% ДИ 1,218-4,139;р=0,01).Заключение. Проблема КИ при СпА является весьма актуальной. У подавляющего числа больных СпА необходимо проводить вакцинацию против пневмококковой инфекции и гриппа