Фрактографічний аналіз іонноазотованих зразків з алюмінієвих поршнів двигунів сільськогосподарської техніки
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Рутковський, А. В.
Маркович, С. І.
Михайлюта, С. С.
Rutkovskіy, A.
Markovych, S.
Myhajlyta, S.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
В роботі проведено фрактографічний аналіз іонноазотованих зразків з алюмінієвих поршнів
двигунів сільськогосподарської техніки з використанням методу растрової електронної мікроскопії на
мікроскопі мікро аналізаторі “СамSсаn-4DV”. Визначення хімічного складу поверхні зразків, а також
різних фаз, недосконалостей і включень проводилось в даній роботі з використанням методу
рентгеноспектрального мікроаналізу (РСМА). Установлено, що механізм кінетики процесу руйнування
зводиться до поступового росту мікротріщин до критичного розміру в результаті розриву атомних
зв'язків у вершині тріщини при напруженнях, що перевищують умовну межу текучості композиції
«основа-покриття». Спостерігається зародження та ріст однакових за видом тріщин. Потім тріщини все
більше розкриваються і довжина та глибина їх збільшується.Показано, що механізм процесу руйнування
зводиться до поступового росту мікротріщин в результаті розриву атомних зв’язків у вершині тріщини
при напруженнях, що перевищують умовну межу текучості композиції “основа-покриття”. Установлено
наявність ділянок основи, які внаслідок порушення суцільності зміцненого поверхневого шару
взаємодіють з оточуючим середовищем та впливають на підвищення пластичності за рахунок розкриття
дефектів. Це збільшує швидкість повзучості, що у свою чергу, приводить до прогресуючого процесу
руйнування при одночасній дії експлуатаційних факторів. For a more detailed study of kinetics and the mechanism of destruction, the influence of the environment and the load on the resistance of the samples with heat-protecting diffusion ion-accounted layers, a number of additional fractographic studies should be carried out. The presence of this information will increase the strength and reliability of both coatings and coatings in the stage of their design.
In the work, a fractographic analysis of ionic nitrogen samples from aluminum pistons of agro-industrial
machinery engines using a method of raster electron microscopy on a microscope Micro analyzer "Samssn4DV" was performed. Determination of the chemical composition of the surface of the samples, as well as various phases, imperfections and inclusions was carried out in this paper using the X-ray spectral microanalysis method (RSMA). It has been established that the mechanism of kinetics of the process of destruction is reduced to the gradual growth of microcracks to a critical size as a result of the rupture of atomic bonds in the vertex of the crack with stresses, which exceeds the conditional limit of the content of the "base-coating" composition.
There is an emergence and growth of the same types of cracks. Then the cracks are increasingly revealed and the length and depth increases. The intensive local oxidation of the base in the area of the coating defect leads to a reduction in the cross-section and the growth of acting stress. The consequence of this is an increase in the creep speed, which in turn leads to the development of the initial defect and to the progressive process of destruction in non-additive operating factors. It has been found that the bases defects are destroying the coating. In addition, it has been found that the deformation of the sample is carried out at the expense of the displacement processes.
Confirmation of this is the characteristic lines of Chernova-Leuders.
Conclusions. It has been shown that the mechanism of destruction process is reduced to the gradual
growth of microcracks as a result of the rupture of atomic bonds in the vertex of the crack at strains, which
exceeds the conditional line of fluidity of the "base-coating" composition. The presence of areas of the base is
established, which as a result of a violation of the strength of the strengthened surface layer interact with the
environment and affect the increase of plasticity due to the disclosure of defects. This increases the creep speed, which in turn leads to the progressive process of destruction in the simultaneous operation of operational factors.
Description
Keywords
фрактографічний аналіз, іонноазотованы зразки, алюмінієві поршні, кинетика руйнування, fractographic analysis, ion-nitrided samples, aluminum pistons, fracture kinetics
Citation
Рутковський, А. В. Фрактографічний аналіз іонноазотованих зразків з алюмінієвих поршнів двигунів сільськогосподарської техніки / А. В. Рутковський, С. І. Маркович, С. С. Михайлюта // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин : загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 51. – С. 126-132.