Приведены результаты исследования механизма разрушения сталей 12ХН3А, 20, 20ХН3А, 40, 40Х после закалки и высокого отпуска, а также охрупчивающей обработки. Показано, что межзеренное разрушение сталей связано с неоднородностью процессов карбидообразования при отпуске, преимущественным выделением карбидов на границах зерен с повышенным уровнем энергии. Предложены режимы термической обработки, позволяющие снижать склонность к межзеренному разрушению улучшаемых сталей.

Исследованы структура и характер разрушения сталей, микролегированных бором, редкоземельными металлами, цирконием и молибденом, в зависимости от термической обработки. На основе разработанных инвариантных моделей проведена количественная оценка влияния величины зерен, количества тройных стыков и зернограничной энергии на сопротивление сталей интеркристаллитному сколу. Показано, что различия в склонности к межзеренному разрушению сталей обусловлены изменением количества карбидов на границах зерен с повышенным уровнем энергии.

Исследования влияния температуры закалки и условий отпуска показали, что развитие разнозернистости, выделение карбидов на границах зерен и субзерен уменьшают износостойкость стали 40Х. Закалка от 1050 °C, устранение развития отпускной хрупкости обеспечивают получение микроструктуры, повышающей работоспособность узлов трения.

Запропоновано методологію використання системного аналізу в процесі дослідження зв'язків між структурою і властивостями сплавів. Розглянуто принципи і закономірності розробки та побудови інваріантних моделей структури сплавів, реалізація яких на рівні числових оцінок дає можливість проводити фізичне обгрунтування технологій обробки, що забезпечують підвищення експлуатаційної надійності виробів.

Предложена методология использования системного анализа при исследовании связей между структурой и свойствами сплавов. Рассмотрены принципы и закономерности разработки и построения инвариантных моделей структуры сплавов, реализация которых на уровне числовых оценок дает возможность проводить физическое обоснование технологий обработки, обеспечивающих повышение эксплуатационной надежности изделий.

На прикладі сталі 25ХГСТФЛ досліджено вплив умов кристалізації та структуроутворення на аустенітне зерно в литому стані та у ході наступних операцій зміцнювальної термічної обробки. Встановлено закономірність зміни розміру зерна сталі залежно від характеристик вихідної литої структури, зумовленої температурно-часовими умовами кристалізації та охолодження виливків.

Дослідженнями вкладишів підшипників ковзання із сплаву Б16 показано зміну кількості зміцнювальної фази SnSb по перерізу виливка за умов відцентрового лиття. Оптимальною мікроструктурою, за якої спостерігається зростання зносостійкості в 2,0 - 2,5 рази, є присутність 52 % зміцнювальної фази за умови співвідношення мікротвердості твердої до м'якої складових 3,9. Розроблено рекомендації щодо формування мікроструктури на поверхні контактної взаємодії, яка забезпечує підвищення опору зношуванню вузлів тертя тягових двигунів електровозів.

Показано можливість використання підходів механіки для визначення процентного вмісту і розмірів фаз в антифрикційних сплавах з підвищеною зносотривкістю. Встановлено, що зносотривкість бабіту Б16 зростає за наявності в мікроструктурі сплаву зміцнювальної фази SnSb, розмір якої 53 мкм.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.091

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено особливості формування неметалічних включень із структури після термітного зварювання рейок Р65. Розвиток структурної неоднорідності суттєво впливає на твердість та зносостійкість термітної сталі. Зростання її зносостійкості у 2 - 3 рази відбувається за наявності 58 - 62 % перліту, ділянки якого мають розмір, співмірний із розміром плям контакту. Визначено шляхи керування структурою для підвищення стійкості проти спрацювання нероз'ємних з'єднань.

На базі розробленої моделі будови великокутових границь зерен сплавів, яка враховує структурно-фазовий стан приграничних зон, розглянуто вплив мікродомішок поверхнево-активних елементів на жаростійкість литої сталі 25Ю10С. Показано, що підвищення жаростійкості у випадку введення кальцію пов'язано зі зменшенням швидкості утворення окалини за рахунок блокування дифузії алюмінію по межам зерен.

Окреслено результати досліджень механізму руйнування сталей 40Х, 40ХС, 60С2, 60С2ХА за умов ударних навантажень після гартування та високого відпуску, а також окрихчувальної обробки. Показано, що утворення міжзеренних пошкоджень та інтеркристалітне руйнування сталей пов'язане з присутністю в їх структурі меж зерен із підвищеним рівнем енергії, виділенням на них зернограничних карбідів, форма яких залежить від легування сталі і визначає особливості міжзеренного руйнування - за рахунок розшаровування по міжфазним межам ферит-сферичний карбід або об'ємного розтріскування витягнутих карбідів.

Проаналізовано сучасний стан проблеми опису структурних змін у металічних системах під час силових навантажень. З використанням методу Lm-твердості встановлено рівень пошкодженості в матеріалах, що попередньо піддані різним термічним обробкам.

Надано аналіз взаємозв'язків технологічної спадковості з етапами життєвого циклу деталей та особливостями будови їх поверхневого шару. Досліджено вплив технологічного маршруту оброблення литих заготовок на формування пошкоджень. На базі моделі функціонально-градієнтної будови меж зерна показано роль режимів різання в утворенні структурних концентраторів напружень. Намічено шляхи подальших досліджень.

Розглянуто вплив технологічних процесів порошкової металургії, що використовуються при виготовленні контактних пластин струмоприймачів електровозів, на їх електроопір, твердість і здатність до утворення пошкоджень за умов експлуатації. Показано, що важливу роль в поведінці порошкових сплавів при контактних навантаженнях відіграє формування міжзеренної пошкодженості. Виявлено вплив тиску пресування, структурних характеристик і напружено-деформованого стану на опір до утворення міжзеренних пошкоджень в порошкових виробах. На основі отриманих результатів проведена оптимізація технологічних процесів виготовлення пластин струмознімачів електровозів для підвищення їх опору руйнуванню за умов контактних навантажень.

Запропоновано підхід до побудови енергозберігаючого оптоелектронного пристрою, заснований на передачі сонячного випромінювання по волоконно-оптичному кабелю на відстань, що надає змогу не використовувати електроенергію.

Опрацьовано питання підвищення опору до утворення міжзеренних пошкоджень та інтеркристалітного руйнування зварювальних сплавів керуванням структурно-енергетичним станом границь зерен з врахуванням впливу структурної спадковості, легування, мікролегування, термічної обробки, а також технологічних, експлуатаційних та структурних чинників. Розроблено та впроваджено в практику принципи використання системних підходів для фізичного обґрунтування вибору оптимальних режимів методів інженерії поверхні за умов реалізації технологій зварювання, поверхневого зміцнення, термічної обробки в залежності від умов експлуатації виробів. изначено, що в їх основі закладено системні, континуальні та енергетичні моделі будови сплавів у вигляді цифрових двійників структури полікристалічних виробів. Запропоновано нові методологічні підходи зернограничного конструювання структури, що визначили шляхи управління структурно-енергетичним станом поверхонь поділу у разі використання технологій зварювання, термічної обробки, легування, мікролегування та поверхневого зміцнення, що забезпечили підвищення параметрів довговічності, ресурсу та безвідмовності виробів при зменшенні вартості їх життєвого циклу.