Методами сканирующей, просвечивающей электронной микроскопии выполнены исследования перераспределения карбидной фазы и атомов углерода в сечении головки на расстояниях 0, 2 и 10 мм от поверхности по радиусу скругления выкружки и по центральной оси 100-метровых дифференцированно закаленных рельсов после экстремально длительной эксплуатации (пропущенный тоннаж с 2013 г. 1770 млн т брутто).

Работа посвящена изучению внешних воздействий на деформационное поведение металлических материалов. На основе литературных источников кратко рассмотрены эффекты, сопровождающие прохождение импульсного тока и связанные с ними структурные изменения в металлах и сплавах. Особая роль во вкладе каждого эффекта принадлежит виду (постоянный, импульсный) и режимам (плотность, скважность) тока, а также природе материала. Представлены результаты собственных исследований взаимодействия импульсного тока большой скважности (Q ≥ 10³) и пластической деформации квазистатическим растяжением в материалах разной физической природы: чистые металлы (титан и алюминий), сплавы c памятью формы TiNi с обратимым мартенситным превращением (стехиометрического и застехиометрического составов), феррито-перлитная (Ст3) и нержавеющая аустенитная (0Х18Н10Т) стали. Используется импульсный ток плотностью выше критической и большой скважности, позволяющий наблюдать электропластический эффект в виде скачков напряжения при минимальном тепловом эффекте. В отличие от известного классического проявления электропластического эффекта в виде снижения напряжений течения и повышения пластичности демонстрируется проявление аномального упрочнения от нескольких десятков до сотен МПа. Предполагается, что причинами видимых эффектов являются внешние и внутренние факторы: высокая скважность тока, термомеханическое циклирование, смена дислокационного механизма деформации, мартенситное превращение, измельчение структуры, растворение частиц избыточных фаз. При снижении скважности (повышении частоты импульсного тока до 10³ Гц) и переходе от одиночных импульсов тока к многоимпульсному току эффекты упрочнения на этих же материалах исчезают и заменяются традиционным снижением напряжений течения из-за теплового эффекта тока.

Представлена программная реализация инструментальной системы расчета термодинамических функций индивидуальных веществ, химических реакций и равновесного состояния сложной многокомпонентной гетерогенной системы. Приведен обзор существующих баз данных и программных продуктов. Рассмотрен алгоритм расчета основных термодинамических функций вещества (удельной теплоемкости, энтальпии, энтропии и приведенной энергии Гиббса для фиксированной температуры и изменения в интервале температур). Создана база данных для 2500 индивидуальных веществ. Разработан блок расчета для определения основных термодинамических параметров. Программно реализован алгоритм расчета изменения термодинамических функций химических реакций на основе закона Гессе. Рассмотрен метод расчета равновесного состояния сложной многокомпонентной гетерогенной системы на основе принципа максимума энтропии, который реализован в третьем модуле инструментальной системы.

Представлены результаты аналитического обзора по современному состоянию технологии производства железорудного агломерата в России. Описана динамика производства агломерата за последние 30 лет, ситуация ввода/вывода произодственных мощностей аглофабрик. Обобщены и структурированы основные аспекты технологии, действующей в России, схемы производства агломерата: подготовка шихтовых материалов и их окускование на агломерационной машине, охлаждение и обработка аглоспека. Отражены тенденции развития цифровых технологий и решении экологических вопросов на аглофабриках.

Характер межфазного взаимодействия алюминиевых расплавов с экзогенными армирующими компонентами при получении алюмоматричных композиционных материалов литейно-металлургическими методами может существенно изменяться при добавлении различных легирующих элементов. В этой связи учет влияния легирования матричных сплавов на термодинамическую активность компонентов в расплавах может рассматриваться как один из критериев выбора легирующих элементов при проектировании составов литых алюмоматричных композитов. Вместе с тем экспериментальные оценки термодинамической активности компонентов сложных систем сопряжены со значительными затратами времени и материальных ресурсов, характеризуются высокой трудоемкостью и большим разбросом полученных значений. Разработка и верификация расчетных моделей для прогнозирования термодинамического поведения многокомпонентных расплавов может рассматриваться как достаточно эффективный подход к определению их термодинамических характеристик. В настоящей работе проведена оценка термодинамической активности легирующих компонентов матричных алюминиевых сплавов при получении литых композиционных материалов на основе тройной системы Al – Si – X (где X = Si, Cu, Mg, Zn, Mn, Ni, Ti, Fe) с использованием уравнения Уилсона и расчетных значений регулируемых параметров по расширенной модели Миедемы. Расчетные формы уравнений для определения коэффициентов активности компонентов реализованы в программном пакете MS Excel. Полученные результаты могут быть полезны при прогнозировании химической стабильности экзогенных армирующих компонентов в матричных алюминиевых расплавах.

Сплавы на основе алюминия (Al) используются в аэрокосмической и автомобильной промышленности из-за их высокой удельной жесткости и удельной прочности. С целью улучшения их механических свойств изготавливают композиты, включающие керамические частицы в качестве армирующих элементов. Высокая твердость поверхности, необходимая для получения высокой износостойкости, обеспечивается  изготовлением «поверхностных композитов». Обработка трением с перемешиванием (ОТП) является эффективным методом производства поверхностных композитов, поскольку, дает возможность контролировать микроструктуру, изменяя скорость вращения инструмента. В настоящей работе поверхностные композиты на основе алюминиевого сплава Al6061, содержащие микрочастицы карбида кремния и оксида алюминия, были получены методом ОТП. Поверхностные композиты изготавливались на трех скоростях вращения инструмента (600, 800, 1000 об./мин). Приводится характеристика микроструктуры композитов, а именно размера зерна в четырех различных зонах – в зоне точечной сварки (зона перемешивания), в зоне термического влияния, в зоне термомеханического воздействия и в основном металле. Микротвердость композитов измеряли в зоне точечной сварки (зоне перемешивания) и в основном металле. Твердость композитов была выше, чем у основного металла из-за рекристаллизованной микроструктуры, то есть уменьшения размера зерна и равномерного распределения керамических частиц и механизмов их упрочнения. С увеличением скорости вращения инструмента размер зерен в композитах уменьшался и, следовательно, увеличивалась их твердость, при этом на максимальной скорости вращения (1000 об./мин) размер зерен в зоне перемешивания был на порядок меньше, а твердость в три раза выше, чем у основного металла. Зависимость размера зерна (и сопутствующего увеличения твердости) от скорости вращения инструмента обеспечивает эффективный способ контроля микроструктуры и повышения твердости во время обработки поверхностных композитов, не прибегая к их дополнительной обработке после изготовления.

Приведена характеристика инновационной составляющей инструментария устойчивого развития горнодобывающего предприятия. Рассмотрены специфические отраслевые особенности, определены возможные отраслевые риски, особенности и типы инноваций в горной промышленности. В силу специфики работы предложено дополнить оценку устойчивого развития предприятия интегральным показателем инновационной устойчивости, сформированы основные показатели, влияющие на инновационную устойчивость.

Проведен анализ проблем территориальной организации системы высшего образования Кемеровской области. Подчеркивается актуальность исследования указанного вопроса в условиях современных тенденций развития системы высшего образования Российской Федерации с учетом технологической трансформации и цифровизации экономики страны. Объект исследования – региональная система высшего образования Кемеровской области; предмет – территориальные аспекты пространственного распределения уровней обучения и направлений подготовки между ведущими вузами Кемеровской области; эмпирическая основа – документы, представленные на официальных сайтах высших учебных заведений, отражающие специфику уровней обучения и направлений подготовки, реализуемых в вузах Кузбасса. Методы исследования: теоретический обзор и обобщение научных данных, анализ документальных источников. При обработке результатов использовали методы графического изображения. Использовали системный и структурно-функциональный подходы к изучению специфики подготовки молодых специалистов в вузах Кемеровской области с учетом региональных особенностей. Проанализировано фактическое состояние системы высшего образования в регионе. Изучено пространственное распределение уровней обучения и направлений подготовки между ведущими университетами Кемеровской области. Выявлены недостатки пространственного распределения уровней обучения и направлений подготовки в территориальной организации системы высшего образования Кузбасса. Установлена причинно-следственная связь между образовательной миграцией выпускников школ и организацией системы высшего образования. Сделаны выводы о необходимости сбалансированного подхода к пространственному распределению уровней образования и направлений подготовки в вузах Кузбасса с учетом особенностей внутрирегионального социально-экономического развития. Результаты исследования могут являться информационно-аналитической основой для принятия управленческих решений в области совершенствования территориальной организации региональной системы высшего образования, актуализации стратегий развития университетов, решения задач управления вузами.