Areal and time distributions of volcanic formations on Mars

The analysis of igneous rock distribution has been fulfilled on the basis of the geomorphological map of Mars at scale 1:5,000,000, according to data obtained from interpretation of 1:2,000,000 scale pictures of Mariner 9, Mars 4, Mars 5, Viking 1 and 2. Areological areas are listed as having been distinguished as the stratigraphic basis for a martian time scale. The area of volcanic eruptions and the number of eruptive centers are calculated on 10 x 10 deg cells and for each areological eras. The largest area of eruptive happening at different times is related with Tharsis tectonic uplift. The study of distribution of igneous rock area and volcanic centers number on 10 deg sectors and zones revealed the concentration belts of volcanic formations

Upconversion Luminescence of Er3+ Ions from Barium Titanate Xerogel Powder and Target Fabricated by Explosive Compaction Method

Photo- and cathodoluminescence in the visible range from erbium-doped barium titanate xerogels obtained in the form of a powder and a target pressed from it by explosive compaction are investigated. The powder and target exhibit upconversion luminescence of erbium ions excited at wavelengths in the regions 950–1000 and 1450–1550 nm that is characterized by strong bands at 650 and 520–560 nm and a weak band at ~820 nm that correspond to the 4F9/2 → 4I15/2, 2H11/2 → 4I15/2, 4S3/2 → 4I15/2, and 4I9/2 → 4I15/2 transitions of Er3+. The target also demonstrates cathodoluminescence at room temperature and liquid nitrogen temperature with the strongest bands at 650, 520, and 538 nm

ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ДЕФОРМИРУЕМЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ТИПА АМг10

Traditional grades of aluminum alloys do not always meet the requirements of modern aerospace engineering. Al–Si foundry alloys possess insufficient mechanical strength characteristics and low plasticity due to their structural features (coarse brittle silicon inclusions and intermetallic phases). Therefore they cannot be exposed to pressure treatment. A technique for producing high-strength aluminum alloys, which consists in obtaining ring blanks by means of direct crystallization of melts with application of non-stationary centrifugal force fields and simultaneous introduction of modifiers, is proposed. The microstructure and plasticity of resulting tube-shaped blanks allow them to be exposed to sheeting for subsequent production of pipe workpieces with mechanical strength commensurate with mechanical strength of structural steel. The technique involves hydrothermal synthesis of nanostructured particles of aluminum oxide, which are overheated above the melt temperature prior to introduction into the molten aluminum alloy. This procedure enhances the processes of intercrystalline hardening with minimal fluctuations of internal stresses within the hardened material. The materials have tensile strength of up to 380 MPa (before modification by nanodispersed aluminum oxide it was 210 MPa). The microstructure has showed changes in the acicular dendrite component, which tends to become more dispersed and equiaxial. Eventually this leads to an increase in the mechanical strength by a factor of 1.25–1.32. Традиционные марки алюминиевых сплавов не всегда могут обеспечить выполнение требований современной ракетно-космической и авиационной техники. Литейные сплавы системы Al–Si из-за структурных особенностей – грубых хрупких включений кремния и интерметаллических фаз, имеют невысокий уровень прочностных свойств и низкую пластичность, не позволяющую проводить их обработку давлением. Предложена технология создания высокопрочных алюминиевых сплавов, заключающаяся в получении кольцевых заготовок методом направленной кристаллизации расплава при наложении нестационарных силовых полей центробежных сил и одновременном введении модификаторов. Полученные заготовки имеют микроструктуру и пластичность, позволяющую подвергать их раскатке, и форму трубных заготовок, механическая прочность которых соизмерима с конструкционной сталью. Технология включает в себя гидротермальный синтез наноструктурированных частиц оксида алюминия, которые перед введением в расплав алюминиевого сплава перегреваются выше температуры расплава, что повышает полноту протекания процессов интеркристаллического упрочнения при минимальных колебаниях по объему упрочненного материала внутренних напряжений. Материалы имеют предел прочности до 380 МПа (до модификации нанодисперсным оксидом алюминия – 210 МПа). В микроструктуре наблюдается изменение игольчатой дендритной составляющей, которая становится более дисперсной и равноосной, что и приводит к повышению механической прочности в 1,25–1,32 раза.

Опыт и перспективы использования конструкционных сталей для азотированных зубчатых колес

oai:oai.vestift.elpub.ru:article/649The experience of using known and new steels to improve the manufacturability and strength of the main parts of machines, hardened by nitriding, is generalized. New approaches to manufacture of gear wheels hardened by nitriding, both when using aluminum-containing steels and a new material, steel 40ХМФА, are considered. To improve the efficiency and man ufacturability of parts production from aluminum-containing steel 38Х2МЮА, widely used in mechanical engineering, a fundamentally new technology of preliminary heat treatment of workpieces of parts – “incomplete hardening” has been developed, which provides both an increase in the machinability and accuracy of large-sized gear wheels, and an increase in strength due to the elimination of the brittleness of nitrided layer. The high hardness of the nitrided surface of the parts – up to 900 HV – also ensures high wear resistance of the parts. Gear wheels made of new aluminum-containing steel 20ХН4МФЮА solidified at the nitriding stage, have strength characteristics equal to cemented parts, which allows not only increasing the bearing capacity of a number of products, but significant simplification of the technology of manufacturing precise parts that are complex in shape, replacing carburizing with nitriding, thereby eliminating the necessary after-carburizing finishing operation – grinding. Steel 40ХМФА, which does not contain aluminum, has increased heat resistance, hardenability and machinability of parts, as well as the characteristics of their hardened layer. The nitrided layer of gears 0.5–0.7 mm thick does not contain brittle components, which, with a core hardness of 300–320 HB, excludes its “flaking” and subsequent destruction of parts. The use of 40ХМФА steel makes it possible to solve the problems of reliability and service life of large-sized nitrided gears, but it is also promising for the entire range of gears with internal gearing, as well as parts of movable spline gearings. These characteristics also in some cases allow replacing the carburizing of gears (modulus less than 4 mm) by nitriding when using 40ХМФА steel.Обобщен опыт применения известных и новых сталей для повышения технологичности и прочности основных деталей машин, упрочняемых азотированием. Рассмотрены новые подходы к изготовлению зубчатых колес, упрочняемых азотированием как при использовании алюминийсодержащих сталей, так и нового материала – стали 40ХМФА. Для повышения работоспособности и технологичности производства деталей из широко используемой в машиностроении алюминийсодержащей стали 38Х2МЮА разработана принципиально новая технология предварительной термической обработки заготовок деталей – «неполная закалка», обеспечивающая как повышение обрабатываемости и точности крупногабаритных зубчатых колес, так и увеличение прочности из-за устранения хрупкости азотированного слоя. Высокая твердость азотированной поверхности деталей – до 900 НV – обеспечивает и высокую износостойкость деталей. Шестерни из новой алюминийсодержащей стали 20ХН4МФЮА, твердеющей на стадии азотирования, обладают характеристиками прочности, равными цементированным деталям, что позволяет не только повышать несущую способность ряда изделий, но и существенно упрощать технологию изготовления сложных по форме точных деталей, заменяя цементацию азотированием, исключая тем самым необходимую после цементации финишную операцию – шлифование. Сталь 40ХМФА, не содержащая алюминий, обладает повышенными показателями жаростойкости, прокаливаемости и обрабатываемости деталей, а также характеристиками их упрочненного слоя. Азотированный слой шестерен толщиной 0,5–0,7 мм не содержит хрупких составляющих, что при твердости сердцевины 300–320 НВ исключает его «шелушение» и последующее разрушение деталей. Применение стали 40ХМФА позволяет решать проблемы надежности и ресурса азотированных крупногабаритных зубчатых колес и является перспективным для всего ряда зубчатых колес с внутренним зацеплением, а также деталей подвижных шлицевых зацеплений. Указанные характеристики также в ряде случаев позволяют заменять цементацию шестерен (модуль менее 4 мм) азотированием при использовании стали 40ХМФА

Роль наноструктурных модификаторов при получении композиционной корундовой керамики

Influence of highly disperse nanostructured modifiers of alumina – magnesia, partially stabilized zirconia – on the consolidation processes of composite ceramics of industrial corundum powders annealed at 1600–1700 °C, changes of its microstructure and physico-mechanical properties is investigated. It is established, that due to processes of self-diffusion of active modifiers there is a distribution of their nanograins on the borders of miсroparticles of corundum powder. In addition, nanostructured modifiers fill a pore space that causes sliding of particles under mechanical and thermal loads of material and transfers the mechanism of fragile destruction to pseudo-plastic. The entered nanostructured modifiers promote the process of lamellar zones formation throughout the material that also strengthens its mechanical properties. The correlation of composite ceramics structure and their physico-mechanical characteristics are developed.Исследовано влияние высокодисперсных наноструктурных модификаторов оксидов алюминия – магния, частично стабилизированного диоксида циркония на процессы консолидации композиционной керамики из промышленных порошков корунда, термообработанной при температуре 1600–1700 оС, изменения ее микроструктуры и физико-механических свойств. Установлено, что за счет процессов самодиффузии активных модификаторов происходит распределение их нанозерен по границам микрочастиц порошка корунда, а также заполнение порового пространства, что вызывает скольжение частиц при механических и тепловых нагрузках материала и переводит механизм хрупкого разрушения в псевдопластичный. Введенные наноструктурные модификаторы промотируют процесс образования пластинчатых зон в объеме материала, что также упрочняет его механические свойства. Разработаны составы композиционной керамики с повышенными физико-механическими характеристиками

КЕРАМИЧЕСКИЕ НАНОПОКРЫТИЯ НА СФЕРИЧЕСКИХ ПОРОШКАХ: АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

A technology has been developed to obtain porous powder materials on the basis of spherecal powder particles of 12Х18Н10T сorrosion-resistant steel by technological coating deposition on them –condensate from layered and composite Si and (Si + C) or Si and (Mo + Si) nano-layers. Their deformation at points of spherical particles contact creates press forming conditions with sufficient strength rate at pressure below yield point of steel powder (below 200 MPa). The subsequent sintering occurring  with an exothermic reaction in the coating ensures particle sintering in their local heating within 1100–1200 °С temperature range.Разработана технология получения пористых порошковых материалов на основе сферических частиц порошка коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т путем нанесения на них технологических покрытий – конденсата из слоистых и композиционных нанослоев Si и (Si + С) или Si и (Мо + Si), деформация которых в точках контакта сферических частиц при давлении ниже предела текучести порошка стали (ниже 200 МПа) создает условия формования прессовки с достаточным уровнем прочности, а последующее реакционное спекание, протекающее с экзотермической реакцией в покрытии, обеспечивает спекание частиц при локальном их разогреве в диапазоне температур 1100–1200 оС.

Новации в создании и обеспечении конкурентоспособности карьерной техники БЕЛАЗ

The development tasks of OJSC “BELAZ” – Management Company of Holding “BELAZ-HOLDING”, are defined, which consist in using and introducing the latest achievements in the field of technical sciences and innovative technologies created on their basis into the design and production processes of mining equipment; development of new competitive products and promising sales markets, diversification of exports. Together with scientific organizations, studies have been carried out that have allowed us to develop new and improve existing methodological approaches to solving urgent problems in all problematic areas of creating modern mining dump trucks especially and in excess of extra heavy lifting capacity. OJSC “BELAZ” is the only manufacturer and supplier of dump trucks with a carrying capacity of 450–500 tons. As a result of research on the creation of such machines, the model of a short-base maneuverable dump truck with a rigid frame of a special design was first recommended, which reduces the center of gravity and loading height of a mining dump truck, designed according to the 4 × 4 scheme (two drive axles) with double axle busbar and the use of existing tires with a maximum carrying capacity of 104 tons. The proposed and comprehensively tested new layout solutions give reason to believe that the development of dump trucks with a carrying capacity of up to 600 tons is a reality when mastering the production of tires with a carrying capacity of more than 110 tons. А new generation of dump trucks with hydromechanical transmissions is designed; work is underway to create robotic complexes for the mining industry. Particular attention is paid to computerization, digitalization and environmental friendliness of mining equipment, ensuring the reliability of technology by creating and applying new structural materials and technologies for large parts and systems.Определены задачи развития ОАО «БЕЛАЗ» – управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ», которые заключаются в использовании и внедрении в процессы проектирования и производства карьерной техники последних достижений в области технических наук и созданных на их основе инновационных технологий; освоении новой конкурентоспособной продукции и перспективных рынков сбыта, диверсификации экспорта. Совместно с научными организациями выполнены исследования, которые позволили разработать новые и усовершенствовать существующие методические подходы к решению актуальных задач по всем проблемным направлениям создания современных карьерных самосвалов особо и сверх особо большой грузоподъемности. ОАО «БЕЛАЗ» является единственным производителем и поставщиком самосвалов грузоподъемностью 450–500 т. В результате исследований по созданию таких машин впервые рекомендована модель короткобазового маневренного самосвала с жесткой рамой специальной конструкции, снижающей центр тяжести и погрузочную высоту карьерного самосвала, исполненного по схеме 4ç4 (два ведущих моста) с двойной ошиновкой осей и применением существующих шин с максимальной грузоподъемностью 104 т. Предложенные и всесторонне опробованные новые компоновочные решения дают основание считать, что при освоении производства шин грузоподъемностью более 110 т реальностью является разработка самосвалов грузоподъемностью до 600 т. Также создано новое поколение самосвалов с гидромеханическими трансмиссиями, ведутся работы по созданию роботизированных комплексов для горнодобывающей промышленности. Особое внимание уделяется компьютеризации, цифровизации и экологичности карьерной техники, обеспечению надежности техники путем создания и применения новых конструкционных материалов и технологий для крупногабаритных деталей и систем

Механохимическое модифицирование оловянных бронз интерметаллидом Cu9 Al4

The influence of the conditions of mechanical activation of a mixture of Cu–12 wt. % Sn with different content of the modifier Cu9 Al4 on the structural-phase composition and morphology of the formed composites was studied by the methods of X-ray diffraction analysis, optical and electron microscopy. With the mechanochemical introduction of 10 wt. % of the modifying additive into the matrix of mechanosynthesized tin bronze, the product mainly forms a ternary solid solution of aluminum and tin in copper, Al0.05Cu0.9Sn0.05. In the case of 20 wt. % of the modifying additive, the product contains a solid solution of tin in copper Cu0.9Sn0.1 and an intermetallic compound Cu9 Al4. Studies of the mechanical and tribotechnical characteristics of the material obtained by sintering under pressure showed that the intensity of wear of bronze of the mechanochemically synthesized powder Cu–12 wt. % Sn is slightly less than that of industrial bronze BrTPh10-1, the friction coefficient f decreases by a factor of 1.4, and the range of its values is quite wide f = 0.7–0.9. Modification of mechanically synthesized Cu–12 wt. % Sn bronze with the Cu9 Al4 intermetallic compound makes it possible to reduce wear by a factor of 1.4–1.8 and significantly reduces the friction coefficient (by a factor of 2). A stable value of f = 0.5 is achieved for the MA composition Cu–12 wt. % Sn + 20 wt. % Cu9 Al4. The introduction of an intermetallic compound increases the microhardness of the alloys by a factor of 1.6–2.0 (up to Hμ = 2730 MPa) relative to the bronze alloy BrTPh10-1and mechanically synthesized bronze.Методами рентгеноструктурного анализа, оптической и электронной микроскопии изучено влияние условий механической активации смеси Cu–12 мас. % Sn с различным содержанием модификатора Cu9 Al4 на структурно-фазовый состав и морфологию формируемых композитов. При механохимическом введении 10 мас. %-ной модифицирующей добавки в матрицу механосинтезированной оловянной бронзы в продукте формируется в основном тройной твердый раствор алюминия и олова в меди, Al0,05Cu0,9Sn0,05. В случае 20 мас. %-ной модифицирующей добавки в продукте присутствуют твердый раствор олова в меди Cu0,9Sn0,1 и интерметаллид Cu9 Al4. Исследования механических и триботехнических характеристик материала, получаемого методом спекания под давлением, показали, что интенсивность изнашивания механохимически синтезированного порошка Cu–12 мас. % Sn незначительно меньше, чем у промышленной бронзы БрОФ 10-1, коэффициент трения f снижается в 1,4 раза, а диапазон разброса его значений достаточно широк f = 0,7–0,9. Модифицирование механосинтезированной бронзы Cu–12 мас. % Sn интерметаллидом Cu9 Al4 позволяет снизить изнашиваемость в 1,4–1,8 раза и значительно снизить коэффициент трения (в 2 раза). Cтабильное значение f = 0,5 достигается для механической активации состава Cu–12 мас. % Sn + + 20 мас. % Cu9 Al4. Введение интерметаллида повышает микротвердость сплавов в 1,6–2,0 раза (до Hμ = 2730 МПа) относительно сплава бронзы БрОФ 10-1 и механосинтезированной бронзы

Діагностика та лікування дисплазії кульшового суглоба та вродженого звиху стегна у дітей

Hip dysplasia and congenital hip dislocation are caused by prenatal developmental disorder of the fetus and are dependent on many endogenous and exogenous factors, such as inheritance, sex, influence of feminine sexual hormones and relaxin hormone. The process of hip joints formation is also influenced by mechanical factors, limiting fetal movements and impeding his normal position in uterus (breech, foot and transverse presentation) namely: multifetal pregnancy, uterine abnormalities and diseases (bicornuate uterus, arcuate uterus, uterine tumors), different deformations of pelvic bones, hypohydramnios, polyhydramnios. Teratogenous hip dislocation is a separate pathology. The following symptoms characteristic for hip dysplasia and congenital hip dislocation are present during clinical assessment: Ioachimstal, Marx-Ortholani, Barlow, Pelteson, Dupuitren, Duchennes-Tredelenburg symptoms, asymentric skin folds, extremital shortening on a sick side. Diagnosis should be confirmed with ultrasound (for children younger than 5 m.o.) or X-ray (for children older than 5 m.o.). the earliest possible start of treatment ensures the effectiveness of conservative treatment that includes physiotherapy, massage, the use of special devices (prophylactic braces, Pavlik harness, Koshley frame, Freyka pillow, Gnevkovskyy type apparatus), over head extension, closed reduction of hip dislocation under general anesthesia. The indications for surgical treatment are: lack of the possibility of a closed reduction of congenital hip dislocation (high dislocation, a significant degree of anthetorcia and valgus deformity of the femoral neck, significant degree of acetabulum underdevelopment), reluxation after a closed reduction of congenital hip dislocation; diagnosis of congenital hip dislocation over the age of 2 years old.The following types of surgical operations are used: open reduction of congenital hip dislocation, open reduction of hip dislocation with plastics of acetabulum (Solter. Pemberton, Chiari operations, triple osteotomy of pelvic bones) and reconstruction of proximal hip; palliative surgeries. Patients with hip dysplasia and congenital hip dislocation is to be observed by orthopedic surgeon until the end of growth period.Дисплазия тазобедренного сустава и врожденный вывих бедра обусловлены внутриутробным нарушением развития плода, и их развитие зависит от многих эндогенных и экзогенных факторов, таких как наследственность, пол, влияние женских половых гормонов, а также влияние гормона релаксина. На процесс формирования тазобедренных суставов влияют и механические факторы, ограничивающие движения плода и препятствующие его нормальному расположению в матке (тазововое, ножное или поперечное предлежание): многоплодная беременность, аномалии развития и заболевания матки (дворогая матка, седловидная матка, опухоли матки), деформации костей таза различного генеза, маловодие и многоводие. Отдельной патологией выделяют тератогенный вывих бедра. При клиническом обследовании определяются следующие симптомы, характерные для дисплазии тазобедренного сустава и врожденного вывиха бедра: симптом Иоахимсталя, Маркса–Ортолани, Барлоу, Пельтесона, Дюпиетрена, Дюшена–Тределенбурга, асиметрия кожных складок, укорочение конечности на больной стороне. Диагноз должен быть подтвержден результатами сонографии (у детей в возрасте до 5 мес.) или рентгенографии (у детей в возрасте старше 5 мес.). Максимально раннее начало лечения обеспечивает эффективность консервативного лечения, которое включает ЛФК, массаж, применение различных отводящих устройств (профилактические штанишки, стремена Павлика, шина Кошли, подушка Фрейки, аппарат типа Гневковского), вытяжение «over head», закрытое вправление вывиха бедра под наркозом. Показаниями к оперативному лечению являются: отсутствие возможности закрытого вправления врожденного вывиха бедра (высокий вывих, значительная степень антеторсии и вальгусной деформаци шейки бедра, значительная степень недоразвития вертлужной впадины), релюксация после закрытого вправления врожденного вывиха бедра; диагностирование врожденного вывиха бедра в возрасте старше двух лет. Применяют следующие типы оперативных вмешательств: открытое вправление врожденного вывиха бедра; открытое вправление вывиха бедра с пластикой крыши вертлужной впадины (операции по Солтеру, Пембертону, Хиари, тройная остеотомия костей таза) и реконструкцией проксимального отдела бедра; паллиативные операці. Пациент с дисплазией тазобедренных суставов и врожденным вывихом бедра наблюдается ортопедом до окончания периода роста.Дисплазія кульшового суглоба та вроджений звих стегна обумовлені внутрішньоутробним порушенням розвитку плода та залежать від багатьох ендогенних та екзогенних чинників, таких як спадковість, стать, вплив жіночіх статевих гормонів, а також вплив гормону релаксину. На процес формування кульшових суглобів впливають і механічні фактори, що обмежують рухи плода та перешкоджають його нормальному розташуванню у порожнині матки (тазова, ніжна або поперечна передлога, багатоплідна вагітність, аномалії та захворювання матки (дворога матка, сідлоподібна матка, пухлини матки)), деформації кісток тазу різного генезу, маловоддя та багатоводдя. Окремою патологією виділяють тератогенний звих стегна. При клінічному обстеженні визначаються наступні клінічні симптоми, що притаманні дисплазії кульшового суглоба та вродженого звиху стегна: симптом Іоахімсталя, Маркса–Ортолані, Барлоу, Пельтесона, Дюпіетрена, Дюшена–Тределенбурга, асиметрія шкірних складок, вкорочення кінцівки на боці ураження. Діагноз повинен бути підтверджений результатами сонографії (у віці до 5 міс.) або рентегенографії (у віці старше 5 міс.). Максимально ранній початок лікування забзпечує ефективність консервативного лікування. Консервативне лікування включає ЛФК, масаж, застосування різних відвідних пристроїв (профілактичні штанці, стремена Павліка, шина Кошлі, подушка Фрейки, апарат за типом Гневковського), витяжіня «over head», закрите вправлення звиху стегна під наркозом. Показаннями до оперативного лікування вродженого звиху стегна є: відсутність можливості закритого вправлення звиху стегна (високий звих, значний ступінь антеторсії та вальгусної деформації шийки стегна, значний ступінь недорозвинення вертлюгової западини; релюксація після закритого вправлення звиху стегна; діагностування вродженого звиху у віці старше двох років. Застосовують наступні типи оперативних втручань: відкрите вправлення звиху стегна; відкрите вправлення звиху стегна з пластикою вертлюгової западини (операції за Солтером, Пембертоном, Хіарі, подвійна остеотомія кісток таза, потрійна остеотомія кісток таза) та реконструкцією проксимального відділу стегна; паліативні операції. Пацієнт з дисплазією кульшових суглобів та вродженим звихом стегна спостерігається ортопедом до завершення періоду росту