Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.khntusg.com.ua/handle/123456789/16944
Title: Керування властивостями поверхонь стальних деталей електроіскровим легуванням у спеціальних технологічних середовищах: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук : 05.02.01 – Матеріалознавство
Other Titles: Управление свойствами поверхностей стальных деталей электроискровым легированием в специальных технологических средах
Control of surface properties of steel parts by electrospark alloying in special technological environments
Authors: Гапонова, Оксана Петрівна
Keywords: електроіскрове легування;якість поверхні;мікроструктура;мікротвердість;зносостійкість;математична модель
Issue Date: 2021
Publisher: Харків
Citation: Гапонова О. П. Керування властивостями поверхонь стальних деталей електроіскровим легуванням у спеціальних технологічних середовищах: автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.02.01 - Матеріалознавство; наук. конс. В. Б. Тарельник: Харків, 2021. 43 с.
Abstract: У дисертаційній роботі наведені науково обґрунтовані результати, що узагальнюють та забезпечують вирішення актуального науково-технічного завдання – підвищення довговічності деталей динамічного обладнання шляхом керування структурою та властивостями стальних поверхонь за рахунок комплексного впливу електроіскровим легуванням (ЕІЛ) із застосуванням спеціального технологічного середовища (СТС). На основі досліджень розроблена низка технологій насичення поверхні одним або одночасно кількома елементами СТС, що наноситься на оброблювану поверхню, з подальшим ЕІЛ, що дозволяє забезпечити комплекс властивостей і отриманням покриттів високої якості. Узагальнені закономірності впливу чинників (склад електродних матеріалів та СТС, енергетичні та технологічні параметри обробки методом ЕІЛ) на структурний стан обробленої поверхні дозволяє обґрунтовано запропонувати матеріали та склад СТС для забезпечення необхідних властивостей поверхні найбільш економічним способом. Проведений аналіз особливостей структуро- та фазоутворення однокомпонентних та багатокомпонентних шарів, отриманих методом ЕІЛ із застосуванням СТС. Показано, за рахунок використання СТС, можливо збільшити глибину дифузійного шару (цементація), забезпечити зниження мікротвердості поверхні (сульфідування), зміцнити поверхневий шар (цементація, азотування, алітування), забезпечити підвищення жаростійкості (алітування). Згідно пропонованого способу цементації методом ЕІЛ (ЦЕІЛ) з використанням СТС вдалося збільшити зміцнений шар до 230 мкм і досягти твердості до 10796 МПа при 100 % суцільності легованого шару. Отримані сульфідні покриття товщиною до 75 мкм. Досліджений новий спосіб азотування методом ЕІЛ з використанням СТС. Отримані покриття мають високу мікротвердість (до 9160 МПа) і товщину шару (до 50 мкм). Рентгенографічні дослідження показали, що у сульфоалітованих покриттях у поверхневому шарі утворюються інтерметаліди FeAl і FeAl2. За рахунок введення аморфного бору у СТС вдалося збільшити твердість покриття до 12350 МПа на сталі 40. Результати рентгеноструктурного аналізу Al-C-B покриттів свідчать про те, що вони характеризуються наявністю, крім твердих розчинів ОЦК і ГЦК зі збільшеними параметрами кристалічної ґратки, інтерметалідів Fe4Al13 та легованого цементиту Fe3(CB). Металографічні та дюрометричні дослідження показали, що сульфомолібденові покриття складаються з чотирьох зон: верхнього пухкого шару з мікротвердістю Нμ = 1 112–2 040 МПа, «білого» зміцненого шару з Нμ = 5 147–5 474 МПа для Wр = 0,13 Дж і Нμ = 10 596–10 731 МПа для Wр = 3,4 Дж, дифузійної зони і основного металу. Рентгеноструктурний аналіз отриманих покриттів свідчить про те, що в покритті сталі 20 дисульфід молібдену утворюється вже за енергії розряду Wр = 0,55 Дж (3,77 %), а за Wр = 3,4 Дж його близько 8 % на поверхні й близько 5 % на глибині до 15 мкм. Покриття, сформовані в послідовності ЦЕІЛ →→ ЕІЛ Al → ЕІЛ Т15К6, мають найбільшу зону підвищеної твердості (320–360 мкм) і найменшу шорсткість поверхні (7,5 мкм). Завдяки утворенню 62 % (мас.) TiC та інтерметалідів забезпечується максимальна мікротвердість поверхневого шару (більша ніж 11 500 МПа). На підставі експериментальних досліджень запропоновані математичні моделі (рівняння товщини, мікротвердості, шорсткості й суцільності поверхневого шару), що дають можливість прогнозувати за енергетичними параметрами основні показники якості сформованого шару: приріст, мікротвердість, шорсткість і суцільність, а отже, установлювати структуру подальшого технологічного впливу іншими методами (ППД, БУФО та ін.) для забезпечення необхідних властивостей поверхні. Проведений статистичний та кінетичний аналізи процесу конденсації речовини під час ЕІЛ з використанням СТС, способом побудови фазових портретів, що дозволяє описати експериментальні дані, згідно з результатами яких, зі збільшенням потужності розряду збільшується товщина і мікротвердість зон покриття. Розроблені наукові принципи практичної реалізації енергоефективних та екологічно безпечних технологій одержання функціональних покриттів, заснованих на методі ЕІЛ з використанням СТС, захищені 34-ма патентами та впроваджені у виробництво із загальним економічним ефектом 1 млн 171 тис. грн.
URI: http://dspace.khntusg.com.ua/handle/123456789/16944
metadata.dc.contributor.advisor: Тарельник, В’ячеслав Борисович
Appears in Collections:05.02.01 – Матеріалознавство

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
avtoreferat_gaponovoj.pdf1,98 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.