В роботі побудовано математичну модель термомеханічних процесів при високотемпературному нанесенні покрить з урахуванням енергії випромінювання, теплового потоку плазмотвірного газу, радіаційно-конвективного теплообміну системи основа-покриття з робочим середовищем, різноманітних способів закріплення зразка. Отримано узагальнені нелінійні граничні умови радіаційно-конвективного теплообміну тіл з покриттям та систему узагальнених граничних умов термомеханічної взаємодії основи через тонкі покриття. Розроблено чисельно-аналітичну методику розв'язування відповідних нелінійних крайових задач термопружності. Виявлено ряд характерних особливостей формування та поведінки залишкових напружень у покриттях. Сформульовано відповідні рекомендації для керування такими залишковими напруженнями з метою раціоналізації температурних режимів нанесення покрить.

  Скачати повний текст

Вперше виявлено вплив термічної обробки на фазовий та хімічний склади, структуру, механічні властивості та характеристики покриттів на основі карбідів титану, ванадію та хрому на вуглецевих сталях. Досліджено характеристики тріщиностійкості покриттів. Встановлено, що показники мікроміцності та мікрокрихкості карбідних покриттів, довжина утвореної тріщини є величинами, що характеризують їх властивості та напружено-деформований стан. Виявлено відсутність кореляційних залежностей між показниками мікроміцності та мікрокрихкості покриттів та їх мікротвердістю. Шляхом дослідження закономірностей і особливостей зношування під час тертя ковзання без змащування та у разі абразивного зносу закріпленим і вільним абразивом виробів з покриттями на основі карбіду титану, ванадію та хрому встановлено неоднозначну залежність триботехнічних показників від мікротвердості, показників тріщиностійкості та адгезії покриття до основи. Досліджено вплив термічної обробки на параметри тертя та зносостійкість виробів з дифузійними карбідними покриттями. Встановлено залежність триботехнічних характеристик від виду контактної взаємодії. На підставі вивчення явищ у зонах контакту під час зношування розроблено рекомендації щодо оптимальної структури та складу покриттів для роботи за різних умов зношування. Визначено оптимальні типи покриттів та раціональні види термічної обробки виробів з покриттями.

  Скачати повний текст

Вперше забезпечено мінімізацію енергетичних витрат і зниження рівня пошкоджуваності структури покриттів та перехідної зони за рахунок примусової орієнтації площини відносного зсуву у напрямку міжчастинкової зони і встановлення амплітуди коливань кратною розміру напилених частинок. Запропоновано новий спосіб демпфірування автоколивань різального інструмента з нейтралізацією невпорядкованих силових імпульсів на перехідну зону шляхом накладання на процес різання примусових коливань з частотою, що погоджується з товщиною покриття. Розроблено і апробовано концептуальну модель знеміцнення матеріалу покриття енергетичною активацією за вібромеханічного різання, що дає змогу інтенсифікувати процес обробки і підвищити стійкість різального інструмента. Виявлено обмеження динамічної стабілізації процесу вібромеханічного різання покриттів і відповідного зниження шорсткості поверхневого шару з закритою поруватістю, величиною фаски зносу за заданою поверхнею інструмента, яка для самофлюсівних покриттів системи Ni - Cr - B - Si не має перевищувати величину 0,3 мм. Удосконалено принцип оцінки працездатності покриттів після вібромеханічної обробки у порівнянні з гомогенними матеріалами шляхом застосування структурного модуля трибопошкодження, який враховує вплив акустичної активації на питому енергоємність матеріалу покриття.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення міцності зчеплення та зниження пористості напилених покриттів електроконтактним припіканням. Досліджено особливості ущільнення та нагріву напилених шарів за електроконтактного припікання, з'ясовано вплив технологічних параметрів даного процесу на властивості одержуваних покриттів. Експериментально доведено доцільність використання електроконтактного припікання з метою поліпшення властивостей напилених покриттів з порошкових матеріалів. Встановлено, що синтезування запропонованої багатоопераційної технології дозволяє знизити режими припікання. Відзначено, що за даних умов допускається зниження вимог до якості напиленого шару. Здійснено промислове впровадження основних результатів наукового дослідження у процесі відновлення циліндричних деталей типу "вал" автотракторної та компресорної техніки.

  Скачати повний текст

Проаналізовано можливості отримання рівнотовщинних моно- та багатошарових покрить, наведено методи підвищення їх фізико-механічних характеристик, а також напруженого стану у покриттях. Досліджено просторові та кутові характеристики розподілу густини струму на підкладках на відстані 330 та 470 мм під час роботи одного та двох взаємно перпендикулярно розташованих випарників. Доведено високу нерівномірність розподілу густини струму по підкладці. На основі модифікованої моделі розрахунку продуктивності обробки та динамічної системи виміру товщини покриття проведено порівняння результатів експериментів і розрахунків, які довели, що точність розрахунків дорівнює 3...7,5 %. Доведено, що у серійних установках "Булат" немає можливості отримати рівнотовщинні покриття. Запропоновано технічне вирішення одержання рівнотовщинних покрить. Завдяки застосуванню різних потенціалів секцій у секціонованій підкладці, різних потенціалів екранів та струмів у фокусуючому магніті знайдено режими з рівномірним розподілом густини струму, швидкості зміни геометрії деталі та товщини покриття під час роботи одного та двох випарників.

  Скачати повний текст

Установлено, що конструктивним параметром, який обумовлює зменшення ударного впливу пелюстка на оброблювану поверхню, а також сприяє зменшенню шорсткості поверхні та витрат алмазів у крузі, є кут нахилу пелюстка до радіальної площини. Уперше показано можливість технологічного забезпечення якості напилених поверхонь у разі полірування пелюстковими кругами з розташуванням робочих елементів під нахилом, яке передбачає спрямоване варіювання параметрами шорсткості поверхні з урахуванням пористості матеріалу, а також структурним, зміцненим і напруженим станом поверхневого шару на базі конструктивних елементів інструменту та технологічних факторів обробки. Розроблено математичну модель для прогнозування параметрів мікрогеометрії поверхневого шару, яка враховує пористість напиленого матеріалу та забезпечує підвищення точності розрахунків висотних характеристик шорсткості обробленої поверхні. Показано, що завдяки управлінню режимами процесу полірування, конструктивними параметрами інструмента та характеристиками алмазоносного шару робочих елементів у поверхневому шарі напилених покриттів формується стан, який забезпечує підвищення їх зносо- та корозійної стійкості.

  Скачати повний текст