Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки.
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9042
Ідентифікатор медіа: R30-03350 (рішення Національної ради України від 25.04.2024 р. № 1418).
ISSN 2664-262X (p)
DOI: 10.32515/2664-262X
Browse
3 results
Search Results
Item Залежність структури електродугових покриттів від параметрів напилення деталей транспортної техніки(ЦНТУ, 2023) Студент, М. М.; Маркович, С. І.; Задорожна, Х. Р.; Гвоздецький, В. М.; Student, М.; Markovych, S.; Zadopozna, K.; Hvozdetskii, V.Досліджено умови плавлення та структуру покриттів, напилених методом електродугового напилення залежно від тиску повітряного струменю. Показано, що збільшення тиску металоповітряного потоку від 0,6 до 1,2 МПа підвищує швидкість струменю від 300 до 600 м/с, при цьому дисперговані краплини досягають швидкості від 120 до 220 м/с. Відповідно це викликає зменшення товщини ламелей електродугового покриття, а також сприяє формуванню підвищеної кількості оксидної фази на поверхні ламелей. Це збільшує мікротвердість покриття із У8 із 350-400 HV за тиску 0,6 МПа. до 450...500 HV за тиску 1,2 МПа. Мікротвердість покриттів із 90Х17Р3ГС зростає від 600 до 740 HV. The use of special flux-cored wires for electric arc spraying allows for coatings with high wear resistance. However, the insufficient adhesion and cohesion of the resulting coatings does not allow these coatings to be used under increased operating loads. To improve the mechanical characteristics of gas-thermal coatings, a supersonic gas jet is used to transport molten droplets to the sprayed surface, increasing their kinetic energy. It is proposed to apply a supersonic air jet using a Laval nozzle and increasing the air jet pressure from 0.6 to 1.0...1.2 MPa. The aim of the study is to determine the effect of air jet pressure on the structure of electric arc coatings.Item Вплив складу електроліту на характеристики синтезованого під час твердого анодування алюмінію оксидного шару(ЦНТУ, 2021) Студент, М. М.; Гвоздецький, В. М.; Веселівська, Г. Г.; Задорожна, Х. Р.; Мардаревич, Р. С.; Сірак, Я. Я.; Маркович, С. І.; Student, M.; Hvozdetskii, V.; Veselivska, H.; Zadorozhna, K.; Mardarevych, R.; Sirak, Ya.; Markovych, S.Тверде анодування виконано за температури –4...0 °С впродовж 60 хв. Як базовий електроліт використано 20%-й водний розчин H2SO4. Під час анодування густина струму становила 5 A/дм2. Щоб з’ясувати вплив сильних окиснювачів на характе¬ристики анодних шарів (оксидних), в електроліт додавали 30; 50; 70 та 100 г/л перекису водню (H2O2). В деяких випадках його продували озоно-повітряною сумішшю з розрахунку 5 мгхв/л озону. Встановлено, що оксидний шар (Al2O3H2O) під час твердого анодування на алюмінієвих сплавах формують не лише іони кисню, які утворюються внаслідок розкладу води, а також його нейтральні атоми, які форму¬ються через розкладання перекису водню та озону. Виявлено, що перекис водню, а також продування електроліту збільшують товщину та мікротвердість анодного шару на 50% внаслідок зниження вдвічі кількості молекул води в оксиді алюмінію. Перекис водню та озон, очевидно, зменшують і товщину бар’єрного шару покриття, крізь який проникають іони кисню та алюмінію, які, з’єднуючись, формують оксидний шар. The aim of the study. By introducing strong oxidizers to the electrolyte form anode layers on the surface of aluminum with increased mechanical characteristics. To determine the effect of the duration of the formation of an anode layer to change its properties. Hard anodizing was performed at a temperature of –4...0°C for 60 min. A 20% aqueous solution of H2SO4 was used as the base electrolyte. During anodizing, the current density was 5 A/dm2. To determine the effect of strong oxidants on the characteristics of the anode layers (oxide), 30 were added to the electrolyte; 50; 70 and 100 г/лof hydrogen peroxide (H2O2). In some cases, it was purged with an ozone-air mixture at a rate of 5 mgmin/l of ozone. It was found that the oxide layer (Al2O3H2O) during hard anodizing on aluminium alloys forms not only oxygen ions, which are formed by the decomposition of water, but also neutral oxygen atoms, which are formed by the decomposition of hydrogen peroxide and ozone. It was found that hydrogen peroxide, as well as blowing the electrolyte with an air-ozone mixture increase the thickness and microhardness of the anodized layer by 50% due to the reduction of the number of water molecules in alumina by half. Hydrogen peroxide and ozone apparently also reduce the thickness of the barrier layer of the coating, through which oxygen and aluminium ions penetrate and which, when combined, form an oxide layer. Conclusions. 1. It has been established that aluminum anodizing for 60 minutes. provides an increase in its properties. Changing the composition of the electrolyte contributes to the growth of microhardness in 1.2 ... 1.7 times. The resistance of abrasive wear increases with the content of different amounts of applications in the electrolyte and the maximum is at 30 g / l H2O2. Blowing the base electrolyte ozone provides an increase in the microhardness of the layer from 380 to 510 HV. The higher loss of mass for higher microhardness is caused by an increase in porosity of coatings. 2. It is determined that an increase in the anodization time in the baseline electrolyte to 120 and 180 minutes contributes to the growth of microhardness to 640 HV compared to an anodized layer for 60 minutes. Loss of mass in the study of abrasive wear is less than 3-4 times with longer anodation than at 60 minutes in the baseline electrolyte.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.