ИНДУКТОРЫ ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ ТОКОВ ФУКО В МЕТАЛЛАХ С ЦЕЛЬЮ МОДИФИКАЦИИ ИХ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ

10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.005

Авторы

  • Игорь Шепелев Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия https://orcid.org/0000-0002-7240-9150
  • Адель Габдуллахатов Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия https://orcid.org/0009-0004-0229-1080
  • Алина Моркина Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия https://orcid.org/0000-0002-3989-0376
  • Илья Сугоняко Уфимский государственный нефтяной технический университет, ул. Космонавтов 1, 450064, Уфа, Россия https://orcid.org/0009-0008-0129-7770
  • Елена Корзникова Уфимский государственный нефтяной технический университет, ул. Космонавтов 1, 450064, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0002-5975-4849
  • Дмитрий Черников Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0002-2268-658X
  • Владимир Брызгалов Уфимский университет науки и технологий, ул. Заки Валиди 32, 450076, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0001-7435-0001
  • Александр Семёнов Институт физики молекул и кристаллов УФИЦ РАН, просп. Октября 71, 450054, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0001-9940-3915
  • Сергей Дмитриев Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия https://orcid.org/0000-0002-6744-4445

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.005

Ключевые слова:

металлы и сплавы, структура и свойства, токи Фуко, индукторы, переменный ток, импульсный ток

Аннотация

В данной работе представлен обзор конструкций индукторов, используемых для наведения токов Фуко в металлах с целью модификации их структуры и свойств, а также обсуждаются основные принципы индукционного нагрева и особенности импульсного электромагнитного воздействия. Проанализированы преимущества обработки вихревыми токами по сравнению с классической электроимпульсной обработкой через электроды, включая бесконтактный характер воздействия, возможность работы с деталями сложной формы и отсутствие повреждения поверхности. Рассмотрены основные типы индукторов для переменного и импульсного тока: многовитковые цилиндрические спиральные катушки, плоские однослойные спирали для нагрева и формования листовых заготовок, а также специализированные конструкции для закалки сферических деталей и импульсной штамповки тонколистовых материалов. Особое внимание уделено системам охлаждения индукторов, включающим замкнутые контуры водяного, воздушного и масляного охлаждения, а также комбинированные решения с оребрением и теплопроводящими материалами, обеспечивающие эффективный отвод тепла при высоких плотностях токов. Показано, что для магнитоимпульсной обработки наиболее рационален комбинированный подход к охлаждению индукторов, позволяющий поддерживать работоспособность индукторов при многократных высокоэнергетических импульсах. В экспериментальной части исследовано магнитно‑импульсное обжатие цилиндрических образцов с использованием внешнего проволочного индуктора; установлено, что ширина зоны деформации возрастает с числом витков при практически неизменной глубине обжатия, а характер потери устойчивости хорошо согласуется с аналитической оценкой собственных частот изгибных колебаний оболочки. Полученные результаты демонстрируют взаимосвязь между геометрией индуктора, параметрами импульса и формой пластической деформации и могут служить основой для рационального проектирования индукторов и систем охлаждения.

Биографии авторов

Игорь Шепелев , Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия

старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела Альметьевского государственного технологического университета «Высшая школа нефти»

Адель Габдуллахатов , Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия

Инженер-программист, Центр компетенций по исследова-нию осложнений и взаимовлияния технологий в процессах нефтедобычи Альметьевского госу-дарственного технологического университета «Высшая школа нефти»

Алина Моркина , Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия

аспирант Уфимского государственного нефтяного технического университета, научный сотрудник Альметьевского государственного технологического университета «Высшая школа нефти»

Илья Сугоняко , Уфимский государственный нефтяной технический университет, ул. Космонавтов 1, 450064, Уфа, Россия

аспирант, инженер Центра реверсивного инжиниринга Уфимского государ-ственного нефтяного технического университе-та

Елена Корзникова , Уфимский государственный нефтяной технический университет, ул. Космонавтов 1, 450064, Уфа, Россия

доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры «Технологические машины и оборудование» Уфимского государственного нефтяного технического университета

Дмитрий Черников , Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе 34, 443086, Самара, Россия

доцент кафедры Обработки металлов давлением Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева

Владимир Брызгалов , Уфимский университет науки и технологий, ул. Заки Валиди 32, 450076, Уфа, Россия

аспирант Уфимского университета науки и технологий, младший научный сотрудник лаборатории «Металлы и сплавы при экстремальных воздействиях»

Александр Семёнов, Институт физики молекул и кристаллов УФИЦ РАН, просп. Октября 71, 450054, Уфа, Россия

доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории «Физика конденсированного состояния» института Физики молекул и кристаллов УФИЦ РАН

Сергей Дмитриев , Альметьевский государственный технологический университет, ул. Советская 216, 423450, Альметьевск, Россия

доктор физико-математических наук, профессор, научный сотрудник Альметьевского государственного технологического университета «Высшая школа нефти»

Загрузки

Опубликован

2026-06-30

Как цитировать

Шепелев , И. ., Габдуллахатов , А. ., Моркина , А. ., Сугоняко , И. ., Корзникова , Е. ., Черников , Д. ., Брызгалов , В. ., Семёнов, А., & Дмитриев , С. . (2026). ИНДУКТОРЫ ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ ТОКОВ ФУКО В МЕТАЛЛАХ С ЦЕЛЬЮ МОДИФИКАЦИИ ИХ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.005. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ, 23(2), 189–200. https://doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.005

Выпуск

Том 23 № 2 (2026): Фундаментальные проблемы современного материаловедения

Раздел

РАЗДЕЛ 1. ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ