Настоящая подборка статей посвящена 90-летию кафедры физики имени профессора В.М. Финкеля (в настоящее время кафедра естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля) института фундаментального образования Сибирского государственного индустриального университета и ее научной школе «Прочность и пластичность материалов при внешних энергетических воздействиях». Эта кафедра является мощным научно-педагогическим коллективом с оригинальной физической тематикой, занимающимся проблемами прочности и пластичности твердых тел. Процесс становления коллектива генетически связан с руководством кафедрой профессором Виктором Моисеевичем Финкелем, чье имя она сейчас носит. Его приемники профессор Лев Борисович Зуев и нынешний заведующий профессор Виктор Евгеньевич Громов сохранили и преумножили научно-иссле-довательские традиции коллектива кафедры.

Проанализированы литературные данные по формированию «белых» слоев на поверхности рельсов при длительной эксплуатации. Отмечено, что основными механизмами формирования этих слоев является образование мартенсита и наноразмерного феррита. Выявлены преимущества и недостатки современных методов структурных исследований «белых» слоев: просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), дифракции обратно-рассеянных электронов, кристаллографического ориентационного картирования в ПЭМ, дифракции Кикучи. При анализе моделей формирования слоев при интенсивной пластической деформации отмечено, что хорошее соответствие с данными экспериментов обеспечивает модель неустойчивости Кельвина-Гельмгольца.

Установлено влияние сверхвысокочастотного излучения на процессы активной деформации и релаксации механических напряжений в нагруженных образцах нержавеющей стали при действии импульсов тока и ориентациях вектора напряженности электрического поля СВЧ-излучения продольно и поперечно оси деформируемого образца. При продольной ориентации вектора СВЧ-излучения и действии тока эффект разупрочнения металла возрастает с 22 до 30 %. Анализ микроструктуры образцов показал существенное влияние внешних энергетических воздействий на деформацию зерен.

Методами современного физического материаловедения проведены исследования структуры, фазового состава, дефектной субструктуры и трибологических свойств, формирующихся на различных расстояниях по центральной оси и по выкружке в головке объемно и дифференцированно закаленных рельсов в исходном состоянии и после пропущенного тоннажа 691,8 и 1411 млн. т брутто. Для зерен пластинчатого перлита, феррито-карбидной смеси и структурно-свободного феррита получены значения скалярной плотности дислокаций.

Исследовано упрочнение металлических материалов на основе известного соотношения Тейлора: взаимосвязи плотности дислокаций и напряжения течения. Методом просвечивающей дифракционной электронной микроскопии изучена структура образцов при различных температурах испытания в деформированных растяжением поликристаллических ГЦК твердых растворах Cu – Al в интервале концентраций алюминия от 0,5 до 14,0 % (атом.) со средним размером зерна 10 – 240 мкм. В соотношении Тейлора параметр α характеризует междислокационное взаимодействие. Величину этого параметра в основном рассчитывают теоретически. На основе экспериментальных данных рассчитаны значения α в целом по образцу и для различных типов субструктур. Приведены количественные значения параметров. Проведен анализ значений параметра в зависимости от концентрации алюминия, температуры испытания для фиксированных значений размера зерна. Исследовано влияние типа субструктуры на значение параметра в конкретной субструктуре.

Рассмотрены особенности вибрационного отклика металлических консолидированных образцов на воздействие электрических импульсов. Представлены результаты экспериментальных исследований, которые могут быть использованы при анализе физических процессов, связанных с деформацией металлических проводников в условиях воздействия электрических импульсов. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы при исследовании свойств электропроводящих конструкционных элементов электромеханического оборудования, при разработке средств неразрушающего контроля, методов обработки поверхности металлов, а также при создании разъемных и неразъемных соединений.

Проведен анализ структуры и микротвердости детали из жаро- и кислотостойкого чугуна марки ЧЯ после электровзрывной обработки внутренней цилиндрическую поверхности. Выбран оптимальный режим обработки, для которого характерно образование термически стабильного слоя с повышенной в 1,8 раза микротвердостью глубиной около 40 мкм; частичное растворение в упрочненном слое крупных включений графита и колоний эвтектики, по которым происходит разрушение детали; образование на поверхности припеченного слоя твердой смазки мелкодисперсного графита; создание дополнительного рельефа изнашиваемой поверхности, облегчающее приработку сопрягаемых поверхностей.

Работа посвящена анализу влияния слабых постоянных магнитных полей с индукцией до 0,6 Тл на прочностные и пластические характеристики парамагнитных материалов (поликристаллические технически чистые титан и алюминий). В ходе работы установлено, что слабые магнитные поля могут на качественном уровне повлиять на пластические характеристики исследуемых материалов. Эффект влияния магнитного поля линейно зависит от индукции магнитного поля и количественно характеризуется изменением микротвердости поликристаллических технически чистых титана и алюминия. Приведен сравнительный анализ изменения скорости стационарной ползучести в магнитном поле 0,4 Тл для титана и алюминия.

Выполнены исследования микротвердости, элементного и фазового состава сплава Al – 11Si – 2Cu, подвергнутого электронно-плазменному легированию, которое заключалось в электрическом взрыве проводника из титана с порошковой навеской Y₂O₃ и последующем высокоскоростном нагреве при помощи воздействия интенсивного импульсного электронного пучка. Установлено существенное увеличение микротвердости поверхностных слоев сплава. Характеризующая толщину модифицированного слоя глубина проникновения легирующих элементов составила приблизительно 170 мкм. Слой материала (5 мкм), наиболее близко примыкающий к поверхности модифицирования, характеризуется максимальной (155 ± 15,5 HV) микротвердостью. Интенсивное снижение микротвердости начинается с расстояния 110 мкм от поверхности и на расстоянии 170 мкм микротвердость достигает исходных значений 85,9 ± 8 HV. Сравнительный анализ изменений микротвердости с концентрацией легирующих элементов в поверхностном слое сплава показывает, что увеличение микротвердости явным образом связано с присутствием в модифицированном слое титана и иттрия.

Целью работы является изучение возможности увеличения глубины зоны обработки при электровзрывном легировании вследствие дополнительного количества теплоты, выделяющегося при экзотермических реакциях взаимодействия смешиваемых компонентов. Экспериментально показано, что при легировании поверхности алюминиевой подложки титаном и никелем при длительности импульса воздействия 100 мкс глубина зоны обработки может достигать 150 – 200 мкм. Проведены оценочные расчеты влияния тепловых эффектов, характерных для систем Ti – Al и Ni – Al при жидкофазном смешивании компонентов, позволяющие объяснить результаты обработки.

Проведено исследование структуры сварного соединения рельсовой стали марки Э76ХФ при различных режимах контактного подогрева. Методами оптической микроскопии исследована и описана структура на различных участках металла в зоне термического влияния. Установлено, что сварное соединение исследуемых образцов имеет несколько зон с различной структурой, среди которых можно выделить: зону, представляющую собой мелкодисперсный пластинчатый перлит (сорбит) с участками троостита; зону скоагулированного сорбита; выделена зона, микроструктура которой характерна для основного рельсового металла в термоупрочненном состоянии. Выявлено, что проведение после контактной стыковой сварки контактного подогрева снижает количество мартенсита в зоне сварного шва. В ходе исследования были определены оптимальные параметры контактного подогрева, при использовании которых возможно получить структуру материала, позволяющую увеличить срок эксплуатации рельсов.

Большинство эксплуатационных характеристик металлов и сплавов определяется структурно-фазовым состоянием поверхностных слоев. Эти характеристики можно значительно улучшить с помощью упрочнения поверхности. В настоящей работе осуществлена обработка силумина эвтектического состава АК12 и технически чистого титана марки ВТ1-0 высокоинтенсивным импульсным электронным пучком в различных режимах. Выполнены многоцикловые усталостные испытания и выявлены режимы облучения, позволившие многократно повысить усталостную долговечность исследуемых материалов. Методами сканирующей и просвечивающей электронной дифракционной микроскопии проведены исследования структурно-фазовых состояний и дефектной субструктуры силумина и титана, подвергнутых многоцикловым усталостным испытаниям до разрушения. Выявлено, что облучение поверхности силумина высокоинтенсивным импульсным электронным пучком с параметрами энергии электронов 18 кэВ, Е_S = 20 Дж/см², τ = 150 мкс, N = 5 имп., f = 0,3 с⁻¹ позволяет в 3,5 раза увеличить его усталостную долговечность. Основными причинами многократного повышения усталостной долговечности силумина являются формирование в поверхностном слое многофазной субмикро- и наноразмерной структуры, измельчение крупных пластин кремния до наноразмерного состояния. Физическими причинами увеличения в 2,2 раза усталостной долговечности технически чистого титана после электронно-пучковой обработки по режиму (энергии электронов16 кэВ, Е_S = 25 Дж/см², τ = 150 мкс, N = 3 имп., f = 0,3 с⁻¹) являются формирование пластинчатой субструктуры, обусловленное высокоскоростной кристаллизацией поверхностного слоя титана, и снижение скалярной плотности дислокаций более чем в два раза.

На основании проведенных экспериментальных исследований определены закономерности влияния химического состава рельсовых сталей марок Э76ХФ и Э90ХАФ на их максимальную пластичность. Получены данные о значимом влиянии увеличения содержания углерода, азота, ванадия, серы и фосфора в указанных сталях в рамках интервала (согласно ГОСТ) на уменьшение их пластичности. Показано значимое влияние повышения скорости деформации рассматриваемых сталей на снижение их горячей пластичности.

Представлены различные подходы к мотивации труда персонала в рамках научной школы управления, в содержательных и процессных теориях; описаны критерии для выбора мотивационного воздействия, выделены его этапы и направления. Отмечается, что мотивированный персонал − это залог успешной работы и поступательного движения организации для реализации ее стратегии и упрочнения положения на рынке. Ключевая дефиниция статьи раскрывается как совокупность движущих сил, находящихся как во внешней среде, так и внутри человека, побуждающих его к осуществлению определенных действий, задающих им определенную направленность.

Рассмотрены некоторые вопросы и проблемы работы по компетентностно-ориентированным ФГОСам в системе двухуровневого образования, с которыми приходится иметь дело кафедрам и преподавателям высшей школы.