Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
4 results
Search Results
Item Зносостійкість титанового сплаву ВТ1-0 з модифікованою поверхнею в умовах абразивного впливу(ЦНТУ, 2023) Рутковський, А. В.; Маркович, С. І.; Магопець, С. О.; Маркович, В. С.; Rutkovskіy, А.; Markovych, S.; Mahopets, S.; Markovych, V.В роботі проведено дослідження зносостійкості титанового сплаву ВТ1-0 з модифікованою поверхнею в умовах абразивного впливу. Для проведення вакуумного іонного азотування в імпульсному режимі і формування дифузійних шарів на поверхні використовувалася універсальна установка «ВІПА1» Технологічні параметри вакуумного іонного азотування в імпульсному режимі: температура – 550°С, тиск – 25-150 Па, час обробки – 10 годин, співвідношення реакційних газів – 80% Аг + 20% N2. Дослідження зносостійкості проводили по схемі зношування вільним абразивом (метод Брінеля) відповідно до ГОСТ 23.208-79 та американського стандарту АСТМ С 6568. Експеримент проводили при швидкості ковзання 0,158 м/с, навантаженні 20 кг (при плечі 272 мм) та шляху тертя 50 м. В якості еталону використовувалась сталь 45, загартована до твердості 480-500 НВ. Тілом для зношування служив диск із титанового сплаву ВТ1-0 діаметром 100 мм і товщиною 3,5 мм. В результаті дослідження встановлено що максимальна інтенсивність зношування титанового сплаву ВТ1-0 без зміцнення; вплив термоциклічного азотування підвищує зносостійкість сплаву ВТ1-0: у піску – 3 рази; у воді + пісок – 3,5 рази; у солі + пісок – 2,5 рази; вплив ізотермічного азотування підвищує зносостійкість сплаву ВТ1-0: у піску – 4 рази; у воді + пісок – 3,5 рази; у солі + пісок – 2,5 рази. The cost of rebuilding machine parts as a result of wear is enormous and rising every year. At a US symposium on reducing wear in machinery, the general consensus was that wear management is central to solving national problems such as energy conservation, material reduction, and ensuring the reliability and safety of mechanical systems. Nitriding significantly increases the wear resistance of metals and alloys. The formation of chemical compounds in titanium alloys by introducing nitrogen or increasing its concentration limit changes the rate of chemical reactions and the kinetics of oxide film growth, and increases their adhesion to the substrate. This leads to a decrease in the intensity of adhesive node formation and improves the tribological characteristics of titanium alloys. Therefore, it is necessary to study a titanium alloy with a hardened nitrided layer to obtain experimental results to determine the regularity of the influence of diffusion saturation parameters on wear resistance under abrasive conditions.Item Дослідження впливу температури електроліту при імпульсному анодуванні на властивості поверхневих шарів технічного алюмінію(ЦНТУ, 2023) Гвоздецький, В. М.; Маркович, С. І.; Задорожна, Х. Р.; Студент, М. М.; Hvozdetskii, V.; Markovych, S.; Zadorozhna, К.; Student, М.Імпульсне анодування формує оксидні шари на алюмінієвих сплавах, що дозволяє отримати поверхневі шари з високою твердістю (до 2000 HV), низьким коефіцієнтом тертя, високою адгезією до металевої основи та низькою екологічною небезпекою. Проведено дослідження впливу температури імпульсного анодування на структуру та зносостійкість анодованих шарів. Встановлено, шо більше молекул води та сірки в анодованому шарі, то менша його мікротвердість та абразивна зносостійкість. Мінімальний знос анодованого шару, а значить найвищу його зносостійкість, зафіксовано для шарів, синтезованих за температури анодування -8ºС, а максимальний знос та найменшу зносостійкість за температури анодування -5ºС. Висока зносостійкість анодованих шарів, синтезованих за температур електроліту від -8 до +10ºС за умов тертя без мащення зумовлена наявністю кристалічної води в анодованому шарі. luminum alloys are characterized by low abrasive wear resistance, which significantly restricts their wide use in technological environments, especially if they contain abrasive particles. The method of pulse anodizing, which consists in periodically changing the current density, allows to improve the hardness and abrasive wear resistance. However, the influence of temperature on these processes has not been sufficiently studied.Item Підвищення абразивної зносостійкості алюмінієвих ливарних сплавів Al-Si АК-9 та АК-12 плазмо-електролітною обробкою(ЦНТУ, 2022) Студент, М. М.; Погрелюк, І. М.; Маркович, С. І.; Гвоздецький, В. М.; Задорожна, Х. Р.; Топчій, В. І.; Student, M.; Pogrelyuk, I.; Markovych, S.; Hvozdetskii, V.; Zadopozna, K.; Topchiy, V.Досліджено структуру, мікротвердість та абразивну зносостійкість алюмінієвих ливарних сплавів Al-Si АК-9 та АК-12 силумінів. Фазовий аналіз показав, що оксидний ПЕО шар складається із двох оксидних фаз αAl2O3, γAl2O3 та силікатної фази Al2SiO3. Кремній є присутній у структурі оксидного шару проте його є менше ніж у структурі силумінів. Встановлено, що в процесі плазмо-електролітної обробки кремній розчиняється у лужному електроліті. Показано, що плазмоелектролітна обробка силумінів АК-9 та АК-12 підвищує їх мікротвердість до 1000 …1300 HV, це спричиняє підвищення їх абразивної зносостійкості у 14...57 разів. Додаток в електроліт перекису водню H2O2 у кількості 3% мас. підвищує абразивну зносостійкість силумінів після плазмоелектролітної обробки ще на 30...70%. Це зумовлено збільшенням оксидних фаз та зменшенням силікатної фази Al2SiO3 у структурі покриття. Aluminum casting alloys are used in machine-building, automobile, aviation, electrical and textile enterprises. However, aluminum alloys have low abrasive wear resistance, which significantly hinders their use in technological environments where abrasive particles are present. However, aluminum alloys have low abrasive wear resistance, which significantly hinders their use in technological environments where abrasive particles are present. The method of plasma electrolytic oxidation of plasma electrolyte treatment on aluminum alloys provides high hardness up to 2000 HV, low friction coefficient, high adhesion to the metal base, high environmental friendliness. However, this method does not allow the synthesis of oxide layers with high abrasive wear resistance on cast alloys - silumin. Plasma electrolyte treatment layers synthesized on the most widely used Al-Si foundry alloys have significant disadvantages: low rate of synthesis of the oxoceramic layer - 0.5 - 1 μm / min., Low thickness - up to 140 μm, low microhardness (700- 1000 HV) and low abrasion resistance. Plasma electrolyte treatment layers were synthesized on the surface of 30x30 mm plates with a thickness of 4 mm from aluminum casting alloys AK-9 (9% Si) and AK-12 (12% Si) in electrolyte - 3 g / l KOH + 2 g / l Na2SiO3 (aqueous solution of liquid glass) without and with the addition to the electrolyte of 3 g / l of hydrogen peroxide H2O2, pulsed current at a frequency of 50 Hz in the cathode-anode mode at a ratio of currents (Ik / Ia) = 1 and a current density of 20 A / dm2. The thickness of the coatings after synthesis for 120 min was 120 -130 μm .. [4]. Metallographic studies were performed on a scanning electron microscope ZEISS EVO 40XVP with X-ray microanalysis system INCA Energy. The phase composition of the surface layers was investigated using a DRON-3M diffractometer in Cu-K radiation. Conclusions: 1. Plasma-electrolyte treatment of silumins AK-9 and AK-12 increases their microhardness up to 1000… 1300 HV, which causes an increase in their abrasive wear resistance by 14 ... 57 times. 2. Addition to the electrolyte of hydrogen peroxide H2O2 in the amount of 3% of the mass. increases the abrasive wear resistance of silumins after plasma electrolyte treatment by another 30 ... 70%. This is due to the increase in the content of oxide phases αAl2O3, γAl2O3 and the decrease in the content of the silicate phase of sillimanite - Al2O3 · SiO2 in the coating structure.Item Зносостійкість оксидних шарів сформованих методом твердого анодування (hard anodic coatings) при зміцненні деталей агропромислової техніки(ЦНТУ, 2021) Студент, М. М.; Маркович, С. І.; Гвоздецький, В. М.; Задорожна, Х. Р.; Ковальчук, І. С.; Дзьоба, Ю. В.; Student, M.; Markovych, S.; Hvozdetskii, V.; Zadorozhna, K.; Kovalchuk, I.; Dzjoba, Yu.Синтез анодованого шару на сплаві алюмінію виконували у 20 % розчині сірчаної кислоти за температури -8…- оС. Під час анодування густина струму становила 5 A/дм2. Час анодування становив 60, 120 та 180 хв. Проводили металографічні дослідження та фазовий аналіз анодованих шарів. Зменшення вмісту вологи проводили за температури 400 оС впродовж 60 хв. Встановлено, що оксидний шар (Al2O3H2O) під час твердого анодування на алюмінієвих сплавах формують не лише йони кисню, які утворюються внаслідок розкладу води, а також його нейтральні атоми, які формуються з розчину. Виявлено, із збільшенням часу анодування зростає мікротвердість та товщина шару. Після термічної обробки кількість молекул води зменшується і мікротвердість зростає. Підвищення мікротвердості сприяє зростанню опору абразивному зношуванню. In the last years in an agroindustrial production there is a tendency on replacement of cast-iron details on a detail from aluminium alloys at execution on поверхю of strengthening layer. An ironmaking is accompanied the extrass of plenty of carbon dioxide in an atmosphere. Substituting of cast-iron details by aluminium will decrease the amount of extrass of carbon dioxide in an atmosphere, and substantially will decrease weight of constructions. Hard anodization is used practically in all of industries of industry: avsup and motor-car industry; hydraulics; electronics; heater platforms and tiles; medical devices. This method will allow to promote mechanical descriptions of aluminium alloys the method of forming of the anodized layers on their surface. The synthesis of the anodized layer on an aluminum alloy was performed in a 20% solution of sulfuric acid at a temperature of (-8…-2 °C). During anodizing, the current density was 5 A / dm2. The anodizing times were 60, 120 and 180 minutes. Conducted metallographic studies and phase analysis of the layers. Reduction of moisture content was performed at a temperature of 400°C for 60 minutes. It was found that the oxide layer (Al2O3 · H2O) during hard anodizing on aluminum alloys forms not only oxygen ions, which are formed due to the decomposition of water, but also its neutral atoms, which are formed from the solution. It was found that the microhardness and layer thickness increase with increasing anodizing time. After heat treatment, the number of water molecules decreases and the microhardness increases. Increasing the microhardness increases the resistance to abrasive wear. Conclusions: The layer of oxide in the composition contains to three molecules of water, which reduce a microhardness, and and wearproofness of the anodized layer substantially. The layers of oxide on aluminium alloys are formed the method of cold anodization at low temperatures -8…-4 °C to 6 time promote abrasive wearproofness of aluminium alloy of D16. Heat treatment for the temperatures of 400°C during 2 hours promotes abrasive wearproofness of aluminium alloy on an order.