Розв'язано науково-прикладну задачу вдосконалення вихрострумового методу, пристроїв та систем для перетворення товщини діелектричних покриттів. Розроблено програмно-апаратні засоби для автоматизації процесу контролю товщини діелектричного покриття, оптимальні плани їх застосування під час досліджень систем, пристроїв і технологічних процесів. Удосконалено вихрострумовий метод перетворення товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях виробів. Описано конструкції пристроїв для перетворення товщини. Отримано поліноміальні математичні моделі вихрострумового перетворювача. Визначено ступінь впливу конструктивних параметрів на основні техніко-економічні показники, раціональні конструктивні параметри перетворювача.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові основи технології електроосадження антифрикційних покриттів (АФП) сплавами на основі свинцю (Pb - Sn(10%) і Pl - Sn(8%) - Cu(2%)) з метилсульфонатного електроліту, а також встановлено основні закономірності їх електроосадження. Виявлено, що ефект сумісного впливу парціальних процесів у разі електроосадження сплаву Pl - Sn (типу механічної суміші кристалів), обумовлений зниженням швидкості виділення олова внаслідок ускладнень, що виникають за його кристалізації на сторонній (свинцевій) підкладці. Розроблено й освоєно за промислових умов нову екологічно безпечну високопродуктивну технологію нанесення АФП сплавами свинець-олово та свинець-олово-мідь на вкладиші підшипників ковзання з використанням метилсульфонатних електролітів. З'ясовано, що АФП сплавами свинцю, які осаджуються з запропонованого електроліту, не поступаються за своїми експлуатаційними характеристиками осадам, одержаним за традиційною технологією.

  Скачати повний текст

Розв'язано актуальну науково-технічну проблему створення методології оптимізації зносостійких покриттів за критеріями міцності та роботоздатності на основі системного підходу, відповідно до якого на кожному з рівнів системи - в підсистемах конструювання покриттів, технологічного забезпечення та формування виробу з покриттями залежно від умов експлуатації запропоновано формувати елементи та їх властивості таким чином, аби забезпечити проходження адаптаційного етапу з мінімальним руйнуванням робочих поверхонь і мінімальним зносом. Виділено напрями створення поверхонь з прогнозованою адаптацією та керованим напружено-деформованим станом (НДС): формування стійкої природи конструкції покриттів, підготовка поверхні під покриття, формування хімічно-активних покриттів. Доведено можливість керованого впливу на властивості робочих поверхонь виробів з покриттями, рівень і знак залишкових напружень, а також НДС у системі основа - покритя у ході експлуатаційного навантаження. Запропоновано критерії для вибору розмірів ділянок дискретних покриттів за умов адгезійної та когезійної міцності.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси лазерного та гібридного лазерно-плазмового нанесення покриттів. Розроблено фізико-математичні моделі лазерного та комбінованого нагрівання частинок дисперсних матеріалів, на підставі яких визначено нові способи керування тепловими характеристиками напилюваних частинок. Удосконалено теорію взаємодії лазерного випромінювання з дрібнодисперсними частинками. На основі розв'язання задачі дифракції електромагнітної хвилі на неоднорідно нагрітій сферичній частинці одержано формули для розрахунку характеристик поглинання та розсіювання лазерного випромінювання напилюваними частинками. Запропоновано математичну модель лазерного та лазерно-плазмового нагрівнаня частинок дисперсних матеріалів і показано, що лазерне нагрівання керамічних частинок характеризується істотною неоднорідністю температурного поля й оптичних властивостей матеріалу частинки. Доведено можливість керування температурним полем напилюваних частинок, за рахунок відповідної комбінації лазерного та плазмового нагрівання. Розроблено математичну модель процесів руху та нагрівання окремих частинок за умов лазерного, плазмового та гібридного напилювання керамічних покриттів. Дану модель узагальнено на випадок урахування розсіювання та поглинання лазерного пучка всією сукупністю напилюваних частинок. Запропоновано конструкцію та створено дослідний зразок інтегрованого лазерно-дугового плазмотрона непрямої дії, призначеного для нанесення покриттів. Доведено перспективність його використання для напилювання різноманітних керамічних і металевих матеріалів, а також для нанесення алмазних та алмазоподібних покриттів.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади формування на сплавах заліза композиційних металокарбідних шарів зі стабільними структурами і підвищеними триботехнічними характеристиками. На основі системного підходу сформульовано принципи стабільності структур композиційних матеріалів триботехнічного призначення. За допомогою імітаційного моделювання композиційних структур та дослідження нестаціонарних теплових полів і термічних напружень сформульовано основні вимоги щодо матеріалу. З використанням термодинамічного підходу розроблено фізико-хімічні засади визначення параметрів та умов формування зносостійких композиційних матеріалів і покриттів з метало-вуглецевих компонентів у вигляді порошків, волокон або тканин за наявності екзотермічних ефектів, що базуються на розгляді відкритих систем з урахуванням обміну з зовнішнім середовищем тепловими потоками та масою. Запропоновано експериментально підтверджені методи визначення температурного інтервалу синтезу карбідів, умов евтектичного плавлення та утворення матеріалу або покриття з литими евтектичними структурами. Досліджено структури та фізико-механічні властивості сформованих покриттів, які показали високу зносостійкість (зносу I = 5 - 15 мкм/км, коефіцієнтів тертя 0,1 - 0,25 залежно від складу та структури). Здійснено промислове випробування розроблених технологічних процесів для формування зносостійких поверхневих шарів на деталях з залізовуглецевих сплавів, нанесення зносостійких покриттів і для відновлення деталей транспортної техніки.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально досліджено цементит у структурі залізовуглецевих сплавів. Виявлено підвищення мікротвердості цементиту після загартування та доведено відсутність впливу матриці, яка його оточує, на дане підвищення. На основі аналізу розподілу елементів між фазами та урахування впливу легувальних елементів на температуру ледебуритного й аустеніто-графітного евтектичних перетворень визначено діаграми потрійних систем Fe - C - Cr та Fe - C - Mn в області евтектики. Розглянуто механізм розшарування зневуглецьованого цементиту на суміш стехіометричного цементиту та надтонких прошарків аустеніту під впливом тепла лазерного опромінювання. Розповсюджено теорію спінодального розшарування для пересиченого вуглецем аустеніту та зневуглецьованого цементиту в системі аустеніт - цементит. Розроблено рекомендації для використання результатів досліджень у практиці кристалізації виливок та термообробки.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

За результатами теоретичних досліджень встановлено, що на експлуатаційну надійність покриттів, нанесених методами газотермічного напилювання та вакуумного осадження, найбільше впливає міцність зчеплення покриття з основою та мікротвердість. Наведено розрахункову методику, за допомогою якої можна проводити порівняльний аналіз якості покриттів і оцінювати дефектність нанесеного покриття з урахуванням взаємозв'язку контрольованих характеристик. Запропоновано структуру забезпечення комплексної оцінки якості жаростійких покриттів: технічні умови на виріб; нормативну документацію на конструкційні матеріали для нанесення покриттів, стенди й устаткування для проведення випробувань, порядок проведення випробувань жаростійких покриттів, розрахункові методи оцінки якості та відповідне програмне забезпечення. Розроблено нормативну документацію, яка регламентує порядок проведення комплексної оцінки якості жаростійких покриттів. Для підтримки прийняття рішень щодо вибору матеріалу та технології нанесення покриття, а також оцінки його якості розроблено алгоритм, порядок дій якого включає встановлення класу деталі, умов її експлуатації, визначення критичних властивостей покриття, його дефектності, а також відповідності технічним, економічним та екологічним вимогам.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Залежно від умов фазоутворення та механізму зростання плівки, обумовлених змінами характеру розподілу адатомів за енергіями, визначено три характерних режими роботи систем ІПР, які на практиці зручно розрізняти за значеннями параметра pd. Запропоновано механізм переносу розпиленої речовини на поверхню підкладки, що дозволяє за допомогою комп'ютерного моделювання одержувати дані про характеристики потоків атомів, які конденсуються, і здійснювати якісне прогнозування структури та властивостей одержаних плівок.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення експлуатаційної стійкості деталей машин, що працюють за умов високих навантажень та обмеженого або повністю відсутнього змащування шляхом використання композиційних лазерних покриттів, які мають високі антифрикційні та зносостійкі властивості. Виявлено, що за умов лазерного нагріву та швидкого охолодження можна отримувати рівномірно-розподілені композиційні структури типів: тверда матриця - м'які включення; м'яка матриця - тверді включення.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням формування фазового складу електролітично осаджених сплавів молібдена і вольфрама та порівнянню даних щодо структури сплавів, одержаних методами електрокристалізації та загартування розплаву з високими швидкостями охолодження. Розвинуто напрямок прогнозування структури та властивостей сплавів внаслідок аналізу спільних закономірностей нерівноважної кристалізації. Розроблено спосіб електроосадження аморфних сплавів вольфраму з металами групи заліза та спосіб осадження зносостійких покриттів на основі хрому.

  Скачати повний текст

Розроблено боро- і борохромомісткі покриття та технології їх формування лазерною обробкою у режимі легування та термоциклювання, призначених для підвищення зносо- та корозійної стійкості деталей вузлів тертя. На основі використання комплексу аналітичних та експериментальних робіт розроблені параметри технологічних процесів лазерного легування, оплавлення і термоциклювання. При цьому можна отримувати боромісткі покриття із заданим фазовим складом, структурою та службовими характеристиками. Розроблені боромісткі покриття можна застосувати при виготовленні деталей, які поєднують високу зносостійкість при підвищених температурах і корозійну стійкість, що в кінцевому підсумку дозволить підвищити термін експлуатації деталей в реальних умовах експлуатації у 1,5-5 рази.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено метод формування на деталях металокарбідних зносостійких покрить, який грунтується на використанні екзотермічних сумішей та дозволяє економити матеріальні ресурси. Наведено результати дослідження механізму процесів синтезу матеріалів і покрить в сумішах з тугоплавких карбідостворюючих металів (Cr, V, Mo, W) та вуглецю. Показано, що для реалізації таких процесів необхідно здійснювати підігрів сумішей і запропоновано методику розрахунку цієї температури. Склад суміші розраховується на підставі рівнянь балансу мас і умов рівноваги фаз. Визначено умови одержання матеріалів і покрить з евтектичною структурою. Запропоновано фізичну модель процесів синтезу металокарбідних матеріалів у відкритій системі деталь - суміш - газова фаза. Показано, що нижньою межею температурного інтервалу процесів формування металокарбідних покрить є температура протікання в системі процесів відновлення та карбідизації. Верхня межа вибирається залежно від екзотермічності суміші, необхідних експлуатаційних характеристик деталі з покриттям. Розроблено методики та запропоновано технологічні схеми нанесення покрить на деталі, які працюють за різних умов. Проведено випробовування покрить на зносостійкість й визначено технологічні параметри формування металокарбідних покрить з високою зносостійкістю.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення зносостійкості деталей вузлів тертя шляхом керування формуванням властивостей евтектичних покриттів з нестабільною структурою. Вивчено структуру і фазовий склад плазмових, електроіскрових та іонно-плазмових евтетичних покриттів. Установлено закономірності їх утворення залежно від умов нанесення покриттів. Показано, що у плазмових і електроіскрових покриттях внаслідок розвитку дифузійних процесів за відпалу та термоциклювання відбуваються фазові перетворення, що супроводжуються наближенням структури та фазового складу до стану термодинамічної рівноваги. Це дає змогу підбирати такі параметри термообробки евтектичних покриттів, за яких у разі заданих реальних умов тертя зношення пари тертя буде мінімальне. За таким рядом можна розмістити покриття за зростанням ступеня відхилення від рівноважного стану та дисперсності структури, а методи їх нанесення - за підвищенням питомої потужності процесів.

  Скачати повний текст