Development and Investigation of a Steel–Molybdenum Coating Deposited by the Gas–Thermal Method

The steel–molybdenum coating applied to the piston rings group made of high-strength cast iron provides a good conformability, low wear rate, and low coefficient of friction. This fact is explained by the specific characteristics of molybdenum oxides.Сталь-молибденовое покрытие, нанесённое на поршневые кольца из высокопрочного чугуна, обеспечивает хорошую прирабатываемость, малую интенсивность износа, низкий коэффициент трения. Этот факт объясняется специфическими свойствами оксидов молибдена.Сталь-молібденове покриття, що нанесено на поршневі кільця з високоміцного чавуну, забезпечує добру припрацьовуваність, малу інтенсивність зношування, низький коефіцієнт тертя. Цей факт пояснюється специфічними властивостями окислів молібдену

Nanoelectromechanics of Piezoresponse Force Microscopy

To achieve quantitative interpretation of Piezoresponse Force Microscopy (PFM), including resolution limits, tip bias- and strain-induced phenomena and spectroscopy, analytical representations for tip-induced electroelastic fields inside the material are derived for the cases of weak and strong indentation. In the weak indentation case, electrostatic field distribution is calculated using image charge model. In the strong indentation case, the solution of the coupled electroelastic problem for piezoelectric indentation is used to obtain the electric field and strain distribution in the ferroelectric material. This establishes a complete continuum mechanics description of the PFM contact mechanics and imaging mechanism. The electroelastic field distribution allows signal generation volume in PFM to be determined. These rigorous solutions are compared with the electrostatic point charge and sphere-plane models, and the applicability limits for asymptotic point charge and point force models are established. The implications of these results for ferroelectric polarization switching processes are analyzed.Comment: 81 pages, 19 figures, to be published in Phys. Rev.

Structural materials modification during plasmochemical synthesis enriched with nanoparticles

The chemical composition of nanodispersed compositions was determined: SiC, TiC, TiN, Ti(CN), AlN, Mg₂Si, Mg₃N₂. The chemical composition of the synthesized compounds corresponded to the stoichiometric composition. An analysis of particles microdiffraction patterns was carried out, it was shown that nanopowders belongs to solid crystalline bodies with a metallic bond. It has been established that Ti(CN) titanium carbonitride particles are facecentered, and silicon carbide (SiC) have a hexagonal crystal lattice. Experiments on the surface modification of steels with nanopowder compositions based on Ti(CN) and SiC have been carried out. The effectiveness of using nanodispersed compositions in the smelting of structural steels has been established. As a result of the 09G2S steel modification with Ti(CN) nanopowder, the strength, plastic properties and toughness were increased. The choosing of nanodispersed Ti(CN) carbonitride powders with a fraction less than 100 nm as modifiers of low-alloy steels was substantiated. The necessary criteria for the selection of nanopowder modifiers were obtained: insolubility in melt, conformity of the crystal lattices with the matrix of steel, proportionality with the critical radius of the austenite nucleus during crystallization. The mechanism of a steel melt interaction with a layer of a nanodisperse composition was determined.Визначено хімічний склад нанодисперсних композицій: SiC, TiC, TiN, Ti(CN), AlN, Mg₂Si, Mg₃N₂. Хімічний склад синтезованих сполук відповідав стехіометричному складу. Проведено аналіз мікродифракційних картин частинок, показана належність нанопорошків до твердих кристалічних тіл з металевим зв'язком. Встановлено, що частинки карбонітриду титану Ti(CN) мають гранецентровану, а карбіду кремнію SiC гексагональну кристалічні решітки. Були проведені експерименти з поверхневого модифікування сталей нанопорошковими композиціями на основі Ti(CN) і SiC. Встановлено ефективність застосування нанодисперсних композицій при виплавці конструкційних сталей. В результаті модифікування сталі 09Г2С нанопорошком Ti(CN) підвищені характеристики міцності, пластичності і ударна в'язкість. Обґрунтовано вибір нанодисперсних порошків карбонітриду титану Ti(CN) фракції менше 100 нм в якості модифікаторів низьколегованих сталей. Отримані необхідні критерії вибору нанопорошкових модифікаторів: нерозчинність у розплаві, відповідність кристалічних решіток з матрицею сталі, співмірність з критичним радіусом зародка аустеніту при кристалізації. Встановлено механізм взаємодії сталевого розплаву з шаром нанодисперсної композиції.Определен химический состав нанодисперсных композиций: SiC, TiC, TiN, Ti(CN), AlN, Mg₂Si, Mg₃N₂. Химический состав синтезированных соединений соответствовал стехиометрическому составу. Проведен анализ микродифракционных картин частиц, показана принадлежность нанопорошков к твердым кристаллическим телам с металлической связью. Установлено, что частицы карбонитрида титана Ti(CN) имеют гранецентрированную, а карбида кремния SiC гексагональную кристаллические решетки. Проведены эксперименты по поверхностному модифицированию сталей нанопорошковыми композициями на основе Ti(CN) и SiC. Установлена эффективность применения нанодисперсных композиций при выплавке конструкционных сталей. В результате модифицирования стали 09Г2С нанопорошком Ti(CN) повышены прочностные, пластические свойства и ударная вязкость. Обоснован выбор нанодисперсных порошков карбонитрида титана Ti(CN) фракции менее 100 нм в качестве модификаторов низколегированных сталей. Получены необходимые критерии выбора нанопорошковых модификаторов: нерастворимость в расплаве, соответствие кристаллических решеток с матрицей стали, соразмерность с критическим радиусом зародыша аустенита при кристаллизации. Установлен механизм взаимодействия стального расплава со слоем нанодисперсной композиции

Increasing the corrosion resistance of welded joints of heat-resistant nickel alloy with steel

For parts and assemblies of a turbopump unit (TPU) and a liquid rocket engine, welded joints of steel and heat-resistant alloys are used. Considering that the search for replacements by several materials at once, the study of their mutual compatibility in a product takes considerable time and money. Therefore, it would be better to replace it with one alloy, and the unification of the material used allowed the structure to work as a whole. After exploring various options, the substitutes for research were selected inconel 718.Для виготовлення деталей і вузлів турбонасосного агрегату (ТНА) і рідинного ракетного двигуна застосовуються зварні з'єднання з корозійно-стійкими сталями і жароміцними сплавами, які вимагають різних режимів термічної обробки для досягнення рівня механічних властивостей, зазначених у конструкторськой документації. З огляду на те, що пошук заміни відразу декількох матеріалів, їх відпрацювання у виробництві і дослідження взаємної сполучності при температурно-силових впливах у виробі, може зайняти значний час і кошти, найкращою була б заміна на один сплав, а уніфікація застосовуваного матеріалу дозволила конструкції працювати як єдине ціле, що підвищило б технологічність виробів. Після вивчення різних варіантів заміни, для дослідження було обрано inconel 718.Для изготовления деталей и узлов турбонасосного агрегата (ТНА) и жидкостного ракетного двигателя применяются сварные соединения с коррозионно-стойкими сталями и жаропрочными сплавами, требующие разные режимы термической обработки для получения уровня механических свойств, обозначенных в конструкторской документации. Учитывая, что поиск замены сразу нескольких материалов, их отработка в производстве, исследование взаимной сочетаемости при температурно-силовых воздействиях в изделии может занять значительные время и средства, то наилучшей была бы замена на один сплав, а унификация применяемого материала позволила конструкции работать как единое целое и повысила бы технологичность изделий. Изучив разные варианты замены, для исследований был выбран inconel 718

Measurement of the p-pbar -> Wgamma + X cross section at sqrt(s) = 1.96 TeV and WWgamma anomalous coupling limits

The WWgamma triple gauge boson coupling parameters are studied using p-pbar -> l nu gamma + X (l = e,mu) events at sqrt(s) = 1.96 TeV. The data were collected with the DO detector from an integrated luminosity of 162 pb^{-1} delivered by the Fermilab Tevatron Collider. The cross section times branching fraction for p-pbar -> W(gamma) + X -> l nu gamma + X with E_T^{gamma} > 8 GeV and Delta R_{l gamma} > 0.7 is 14.8 +/- 1.6 (stat) +/- 1.0 (syst) +/- 1.0 (lum) pb. The one-dimensional 95% confidence level limits on anomalous couplings are -0.88 < Delta kappa_{gamma} < 0.96 and -0.20 < lambda_{gamma} < 0.20.Comment: Submitted to Phys. Rev. D Rapid Communication

Measurement of the ttbar Production Cross Section in ppbar Collisions at sqrt{s} = 1.96 TeV using Kinematic Characteristics of Lepton + Jets Events

We present a measurement of the top quark pair ttbar production cross section in ppbar collisions at a center-of-mass energy of 1.96 TeV using 230 pb**{-1} of data collected by the DO detector at the Fermilab Tevatron Collider. We select events with one charged lepton (electron or muon), large missing transverse energy, and at least four jets, and extract the ttbar content of the sample based on the kinematic characteristics of the events. For a top quark mass of 175 GeV, we measure sigma(ttbar) = 6.7 {+1.4-1.3} (stat) {+1.6- 1.1} (syst) +/-0.4 (lumi) pb, in good agreement with the standard model prediction.Comment: submitted to Phys.Rev.Let

Measurement of the ttbar Production Cross Section in ppbar Collisions at sqrt(s)=1.96 TeV using Lepton + Jets Events with Lifetime b-tagging

We present a measurement of the top quark pair ($t\bar{t}$) production cross section ($\sigma_{t\bar{t}}$) in $p\bar{p}$ collisions at $\sqrt{s}=1.96$ TeV using 230 pb$^{-1}$ of data collected by the D0 experiment at the Fermilab Tevatron Collider. We select events with one charged lepton (electron or muon), missing transverse energy, and jets in the final state. We employ lifetime-based b-jet identification techniques to further enhance the $t\bar{t}$ purity of the selected sample. For a top quark mass of 175 GeV, we measure $\sigma_{t\bar{t}}=8.6^{+1.6}_{-1.5}(stat.+syst.)\pm 0.6(lumi.)$ pb, in agreement with the standard model expectation.Comment: 7 pages, 2 figures, 3 tables Submitted to Phys.Rev.Let

Measurement of the ratios of the Z/G* + >= n jet production cross sections to the total inclusive Z/G* cross section in ppbar collisions at sqrt(s) = 1.96 TeV

We present a study of events with Z bosons and jets produced at the Fermilab Tevatron Collider in ppbar collisions at a center of mass energy of 1.96 TeV. The data sample consists of nearly 14,000 Z/G* -> e+e- candidates corresponding to the integrated luminosity of 0.4 fb-1 collected using the D0 detector. Ratios of the Z/G* + >= n jet cross sections to the total inclusive Z/G* cross section have been measured for n = 1 to 4 jet events. Our measurements are found to be in good agreement with a next-to-leading order QCD calculation and with a tree-level QCD prediction with parton shower simulation and hadronization.Comment: 7 pages, 2 figures, slightly modified, submitted to Phys. Lett.

Measurement of the Isolated Photon Cross Section in p-pbar Collisions at sqrt{s}=1.96 TeV

The cross section for the inclusive production of isolated photons has been measured in p anti-p collisions at sqrt{s}=1.96 TeV with the D0 detector at the Fermilab Tevatron Collider. The photons span transverse momenta 23 to 300 GeV and have pseudorapidity |eta|<0.9. The cross section is compared with the results from two next-to-leading order perturbative QCD calculations. The theoretical predictions agree with the measurement within uncertainties.Comment: 7 pages, 5 figures, submitted to Phys.Lett.

Search for direct production of charginos and neutralinos in events with three leptons and missing transverse momentum in √s = 7 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for the direct production of charginos and neutralinos in final states with three electrons or muons and missing transverse momentum is presented. The analysis is based on 4.7 fb−1 of proton–proton collision data delivered by the Large Hadron Collider and recorded with the ATLAS detector. Observations are consistent with Standard Model expectations in three signal regions that are either depleted or enriched in Z-boson decays. Upper limits at 95% confidence level are set in R-parity conserving phenomenological minimal supersymmetric models and in simplified models, significantly extending previous results