Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
2 results
Search Results
Item Вплив діаметра електродних порошкових дротів на механічні характеристики електродугових покриттів(ЦНТУ, 2020) Студент, М. М.; Головчук, М. Я.; Чумало, Г. В.; Гвоздецький, В. М.; Маркович, С. І.; Похмурська, Г. В.; Student, M.; Golovchuk, M.; Chumalo, H.; Hvozdetskii, V.; Markovych, S.; Pohkmurska, H.; Гвоздецкий, В. М.; Маркович, С. И.; Похмурская, Г. В.В роботі проведено впливу діаметра електродних порошкових дротів на механічні характеристики електродугових покриттів. Покриття отримували на оригінальному обладнанні, застосовуючи для напилювання модельні порошкові дроти базових систем легування Fe–Cr–C та Fe–Cr–B діаметром 1,6 та 2,4 мм. Досліджено вплив діаметра порошкових дротів на структуру, електродугових покриттів різного діаметра. Встановлено залежність поруватості, мікротвердості, адгезії до сталевої основи, абразивної зносостійкості електродугових покриттів, напилених з порошкових дротів з різною кількістю шихти, від товщини ламелей у структурі покриттів. Визначено вплив товщини ламелей у структурі покриттів, напилених з порошкових дротів з різною кількістю шихти (залежно від їх діаметра 1,6 та 2,4 мм), на їх абразивну зносостійкість. Встановлено, що товщина ламелей у покриттях усіх проаналізованих систем легування зростала зі збільшенням об'єму розплавленого металу. Показано, що кількість оксидної фази у структурі покриттів зростає вдвічі зі збільшенням дистанції розпилювання порошкових дротів від 80 до 120 мм. Більше оксидної фази (на 40…100%) виявили у покриттях, сформованих із ПД діаметром 2,4 мм з вищим коефіцієнтом заповнення його оболонки шихтою порівняно із покриттями, сформованими із порошкових дротів діаметром 1,6 мм з нижчим заповненням. Встановлено, що поруватість, та мікротвердість покриттів із розроблених порошкових дротів зростає із збільшенням товщини ламелей в їх структурі та, відповідно, діаметру. Встановлено, шо із збільшенням товщини ламелей у структурі покриттів з порошкових дротів 250Х21ВФГС та порошкових дротів 50ХН2Р5ГС їх адгезія до сталевої основи дещо зменшилася, що зумовлено виникненням в покриттях напружень розтягу, які спричиняють появу мікротріщин або мережі тріщин у їх структурі. Водночас адгезія покриттів із порошкових дротів 50Х6МГ2С до сталі зросла, що зв’язали з більшим вмістом вуглецю у крупних ламелях та сприятливими умовами для формування в них високовуглецевого мартенситу, який має найменший коефіцієнт термічного розширення та спричиняє найменші залишкові напруження розтягу у покриттях. Встановлено, що абразивна та газоабразивна зносостійкість покриттів із ПД 250Х21ВФГС знизилася, а із ПД50ХН2Р5ГС підвищилася внаслідок збільшення товщини ламелей у їх структурі за використання порошкових дротів більшого діаметра. The influence of the diameter of the electrode flux-cored wires on the mechanical characteristics of the electric arc coatings is carried out in the work. Electric arc coatings were obtained on the original equipment, developed and manufactured at the Institute of Physics and Mechanics. GV Karpenko NAS of Ukraine. For spraying, model flux-cored wires of basic doping systems Fe – Cr – C and Fe – Cr – B with a diameter of 1.6 and 2.4 mm were used. The influence of the diameter of flux - cored wires on the structure, electric arc coatings from model flux - cored wires of different diameters is investigated. The dependence of porosity, microhardness, adhesion to the steel base, abrasive wear resistance of electric arc coatings sprayed from flux-cored wires with different amounts of charge on the thickness of the lamellae in the coating structure has been established. The influence of the thickness of the lamellae in the structure of coatings sprayed from flux-cored wires with different amounts of charge (depending on their diameter 1.6 and 2.4 mm) on their abrasive wear resistance was determined. It was found that the thickness of the lamellae in the coatings of all analyzed alloying systems increased with increasing volume of molten metal at the ends of flux-cored wires with the corresponding formation of droplets of larger diameter during its dispersion by air jet. shell charge and high arc current. It is shown that the amount of oxide phase in the structure of coatings doubles with increasing spray distance of flux-cored wires from 80 to 120 mm. More oxide phase (40… 100%) was found in coatings formed of flux-cored wires with a diameter of 2.4 mm with a higher filling factor of its shell charge compared to coatings formed of flux-cored wires with a diameter of 1.6 mm with lower filling. This is due to the larger volume of the charge in the powder wires of larger diameter, the cavities between the powders in which are filled with air, which intensively oxidizes the melt droplets inside the powder wires and at their ends during spraying. It is established that the porosity and microhardness of coatings from the developed flux-cored wires increase with the increase of the thickness of the lamellae in their structure and, accordingly, the diameter of the flux-cored wires. The increase in micro hardness is due to less evaporation and burnout of alloying elements from the droplets forming the coating, and the increase in porosity is caused by intensive spraying of droplets when hitting the sprayed surface, which contributes to micro cavities between the lamellae of the coating. It was found that with increasing the thickness of the lamellae in the structure of coatings of flux-cored wires 250H21VFGS and flux-cored wires 50HN2R5GS their adhesion to the steel base decreased slightly due to the occurrence of tensile stresses in coatings, which cause micro cracks or cracks. At the same time, the adhesion of 50X6MG2C flux-cored wire coatings to steel increased due to the higher carbon content of large lamellae and favorable conditions for the formation of high-carbon martensite, which has the lowest coefficient of thermal expansion and causes the lowest residual tensile stresses. It was found that the abrasive and gas-abrasive wear resistance of coatings from flux-cored wires 250Х21ВФГС decreased, and from flux-cored wires 50ХН2Р5ГС increased due to the increase in the thickness of the lamellae in their structure using a larger diameter. В работе проведено исследование влияния диаметра электродных порошковых проволок на механические характеристики електродугових покрытий. Покрытия получали на оригинальном оборудовании, применяя для напиливания модельные порошковые провода базовых систем легирования Fe–Cr–C и Fe–Cr–B діаметром 1,6 и 2,4 мм. Исследовано влияние диаметра порошковых проволок разного диаметра на структуру електродугових покрытий. Установлена зависимость пористости, микротвердости, адгезии к стальной основе, абразивной износостойкости електродугових покрытий, напыленных из порошковых проводов с разным количеством шихты, от толщины ламелей в структуре покрытий. Определенно влияние толщины ламелей в структуре покрытий, напиленных из порошковых проводов с разным количеством шихты (в зависимости от их диаметра 1,6 и 2,4 мм), на их абразивную износостойкость. Установлено, что толщина ламелей в покрытиях всех проанализированных систем легирования росла с увеличением объема расплавленного металла. Показано, что количество оксидной фазы в структуре покрытий растет вдвое с увеличением дистанции распыливания порошковых проволок от 80 до 120 мм Больше оксидной фазы (на 40-100%) обнаружили в покрытиях, сформированных из порошковых проволок диаметром 2,4 мм с высшим коэффициентом заполнения его оболочки шихтой сравнительно с покрытиями, сформированными из порошковых проводов діаметром 1,6 мм с низшим заполнением. Установлено, что пористость и микротвердость покрытий из разработанных порошковых проволок растет с увеличением толщины ламелей в их структуре и, соответственно, диаметру. Установлено, что с увеличением толщины ламелей в структуре покрытий из порошковых проволок 250Х21ВФГС и порошковых проводов 50ХН2Р5ГС их адгезия к стальной основе несколько уменьшилась, что предопределено возникновением в покрытиях растягивающих напряжений, которые влекут появление микротрещин или сети трещин в их структуре. В то же время адгезия покрытий из порошковых проводов 50Х6МГ2С к стали выросла, что связали с большим содержанием углерода в крупных ламелях и благоприятными условиями для формирования в них высокоуглеродистого мартенсита, который имеет наименьший коэффициент термического расширения и влечет наименьшие остаточные напряжения в покрытиях. Установлено, что абразивная и газоабразивная износостойкость покрытий из ПД 250Х21ВФГС снизилась, а из ПД50ХН2Р5ГС повысилась в результате увеличения толщины ламелей в их структуре за использование порошковых проводов большего диаметра.Item Дослідження впливу технологічних параметрів процесу вакуумного азотування алюмінієвих сплавів на властивості дифузійних іонноазотованих шарів(ЦНТУ, 2019) Рутковський, А. В.; Маркович, С. І.; Михайлюта, С. С.; Рутковский, А. В.; Маркович, С. И.; Rutkovskiy, A.; Markovych, S.; Myhajlyta, S.В роботі проведено дослідження впливу технологічних параметрів процесу вакуумного азотування алюмінієвих сплавів на мікроструктуру, хімічний склад, залишкові напруження, мікротвердість та шорсткість дифузійних іонноазотованих шарів. Наведена методика проведення досліджень. Виявлено утворення рівномірного за товщиною та розподілом легуючих елементів поверхневого шару та утворенню в ньому зміцнювальних фаз на основі АlN, утворюється поверхнева бездефектна структура зі зміненими властивостями, має місце дифузія азоту, що впливає на фазовий склад, і в остаточному підсумку на мікротвердість поверхні. Дослідження мікроструктури показали, що із збільшенням температури азотування збільшується і товщина нітридного шару. Оптимальне значення температури при якому досягається максимальна твердість складає 480°С, найбільші значення мікротвердості спостерігаються при тиску 50 МПа та складу газу 85%Ni2 + 15% Аr. При формуванні теплозахисних дифузійних іонноазотованих шарів в алюмінієвих сплавах виникають напруження стиску. Максимальне значення залишкових напружень σзал=280 МПа спостерігається не на поверхні зразка, а на глибині близько 7 мкм, при цьому зі зростанням тривалості насичення поверхневого шару збільшується значення і залишкових напруг. Проте, таке підвищення проходить в умовах максимальних температур 480 °протягом 180 хв. В работе проведено исследование влияния технологических параметров процесса вакуумного азотирования алюминиевых сплавов на микроструктуру, химический состав, остаточные напряжения, микротвердость и шероховатость диффузионных ионноазотированных слоев. Приведена методика проведения исследований. Обнаружено образование равномерного за толщиной и распределением легирующих элементов поверхностного слоя и образованию в нем укрепляющих фаз на основе АlN, образуется поверхностная бездефектная структура с измененными свойствами, имеет место диффузия азота, который влияет на фазовый состав, и в окончательном итоге на микротвердость поверхности. Исследования микроструктуры показали, что с увеличением температуры азотирования увеличивается и толщина нитридного слоя. Оптимальное значение температуры при котором достигается максимальная твердость составляет 480°С, наибольшие значения микротвердости наблюдаются при давлении 50 МПа и составе газа 85%Ni2 + 15% Аr. При формировании теплозащитных диффузионных ионноазотированных слоев в алюминиевых сплавах возникают напряжения сжатия. Максимальное значение остаточных напряжений σост = 280 МПа наблюдается не на поверхности образца, а на глубине около 7 мкм, при этом с ростом длительности насыщения поверхностного слоя увеличивается значение и остаточных напряжений. Однако, такое повышение проходит в условиях максимальных температур 480 ° на протяжении 180 мин. Growth of operating parameters of combustion engines causes the steady increase of working temperature of structural elements of engine, especially pistons. The perspective for the superficial strengthening of details auto of tractor combustion engines is consider the method of the ionic nitriding. At the same time important is a task of determination of conformities to the law of influence of technological parameters of process on property of the diffusive ion nitrided layers. For the effective analysis of mechanism of the phenomena and technological process control of strengthening of pistons which are made from aluminium alloys, it is necessary to find out intercommunication of factors, which determine motion of process, and their influence on property of the diffusive ion nitrided layers. The presence of this information will allow to promote durability and reliability of both coverages and details with coverages on the stage of their constructing. Research of influence of technological parameters of process of a vacuum nitriding of aluminium alloys is in-process conducted on mikrostructure, chemical composition, remaining tensions, mikrohardness and roughness of the diffusive ion nitrided layers. The method of leadthrough of researches is resulted. Mikro structural researches, namely a presence and distributing of alloying elements is for surfaces, were executed with the use of methods of raster electronic microscopy and x-ray photography mikro to the analysis. The size of remaining tensions was determined on curvature of the treated rectangular standard. Research mikro conducted hardness by a measuring device mikro to hardness of PMT-3, corner between against made 136 degrees the lyings verges of diamond pyramid at loading a 100 gramme. Found out education even after a thickness and distributing of alloying elements of superficial layer and to education in him of strengthening phases on the basis of Aln, a surface structure appears defect-free with the changed properties, diffusion of nitrogen which influences on phase composition takes a place, and in a final result on the microhardness of surface. Researches of microstructure rotined that with the increase of temperature of nitriding was increased thickness of the nitrided layer. The optimum value of temperature at which is arrived at maximal hardness makes 480°С, most values мікро observed hardness at pressure of 50 Mpa and will make gas 85%Ni2 + 15% Ar. At forming of heatcover diffusive іонноазотованих glowed there are tensions of clench in aluminium alloys. The maximal value of remaining tensions of узал=280 Mpa is observed not on-the-spot standard, but on the depth of about 7 мкм, here with growth of duration of satiation of superficial layer increased value and remaining tensions. However, such increase passes in the conditions of maximal temperatures 480 degrees for 180 minutes.