МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ОТРИМАННЯ ЗНОСОСТІЙКИХ ПОКРИТТІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ САМОРОЗПОВСЮДЖУВАЛЬ-НОГО ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗУ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(46)2022.258449Ключові слова:
математичне моделювання, зносостійкість, синтез, СВС-шихта, температураАнотація
У роботі розглянуто способи отримання хромоалітованих покриттів та представлено нову технологію формування захисних шарів на сталях в умовах саморозповсюджувального високотемпературного синтезу. З використанням методів математичного моделювання при отриманні зносостійких покриттів на деталях машин в умовах саморозповсюджувального високотемпературного синтезу розроблено оптимальні склади СВС сумішей. Алюмінування хромом може проводитися послідовно, хромувати, а потім алітувати. Дифузійне хромування є одним із прогресивних технологічних процесів хіміко-термічної обробки, що дає можливість отримувати матеріал з особливими фізико-механічними властивостями і водночас знизити вартість дорогих і важкооброблюваних сталей за рахунок використання більш економічні вуглецеві сталі.
Метою роботи є пошук оптимальних СВС порошкових сумішей, що дозволяють утворювати інтерметалічні захисні шари на сталі 50 та У8А в умовах саморозповсюджувального високотемпературного синтезу, дослідження структури захисних шарів та їх зносостійкості під тертя ковзання.
Отриманий результат корелює з твердістю загартованих зон. Зі збільшенням твердості підвищується зносостійкість. Твердість вимірювали на поперечних зрізах на приладі ПМТ-3 за стандартною методикою. Зі збільшенням вмісту вуглецю в сталях зростає мікротвердість поверхневого шару. Мікротвердість поверхневого шару при легуванні бором становить 15000 МПа, а на сталі У8А 16000 МПа (фази (Fe,Cr,Al)2B). При легуванні кремнієм (Fe,Cr,Al)3Si = 13500, а на сталі U8A 14500 МПа.
Вивчення зносостійкості хромоалітованих шарів на сталях 50 і У8А, легованих бором і кремнієм, дозволяє говорити про підвищення зносостійкості деталей машин і механізмів у 2—3 рази.
Посилання
Trefilova N.V. (2014) Analiz sovremennyh metodov naneseniya zashchitnyh pokrytij [Analysis of modern methods of applying protective coatings] Sovremennye naukoemkie tekhnologii. (10). 67–72.
Lahtin Y.M. (1993) Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov [Metal science and heat treatment of metals] M:Metallurgiya.
Merzhanov A.G. (1998) Processy goreniya i sintez materialov[Combustion process and synthesis of materials] (ed. by. I.T. Telepy, A.P. Hachoyana), Chernogolovkam ISMAN.
Sereda B.P., Kalіnіna N.Є., Kruglyak І.V. (2008) Poverhneve zmіcnennya materіalіv [Surface hardening of materials]: Monografіya, Zaporіzhzhya:RVV ZDІA.
Husainov M.A., Demyashev G.M., Myshlyakov M.M. (1991)Himicheskaya gazofazno-diffuzionnaya kristallizaciya i struktura pokrytij iz karbidov perekhodnyh metallov IVa – Va podgrupp na grafite [Chemical gas-phase-diffusion crystallization and structure of coatings from carbides of transition metals IVa – Va subgroups on graphite] AN SSSR. Metally.
Sereda B.P., Palekhova I.V., Belokon' Y.A., Sereda D.B. (2014) Poluchenie intermetallidnyh soe-dinenij i pokrytij pri nestacionarnyh temperaturnyh usloviyah [Obtaining intermetallic compounds and coatings under non-stationary temperature conditions]. Novye materialy i tekhnologii v metallurgii i mashinostroenii: Nauchnyj zhurnal (2) ZNTU, 67–71.
Yagodkin Y.D., Terent'eva V.S. (1991) Zharostojkie pokrytiya [Heat resistant coatings] Itogi nauki i tekhniki. Ser. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka. (25). 183–254.
Zmij V.I., Kartmazov G.N., Karcev N.F. (2006) Karboborosilicidnye i oksidnye kompozicionnye pokrytiya [Carboborosilicide and oxide composite coatings] Poroshkovaya metallurgiya. 2006. 21–27.
Borisenok G.V., Vasil'ev L.A., Voroshnin L.G. (1981)Himiko-termicheskaya obrabotka metallov i splavov. [Chemical-thermal treatment of metals and alloys] M.: Metallurgiya.
Sereda B., Sereda D. (2014) Mnogofunkcional'noe alyuminizirovannoe pokrytie na stali v usloviyah SVS [Aluminized Multifunctional Coating on Steel in SHS Condition]. Conference and Exhibition.Pittsburgh. Pennsylvania, USA. 482–486.
Sereda B., Sereda D. (2015) Modelirovanie deformacii pri obrabotke materialov i zakony fa-zovogo ravnovesiya pri SVS-pressovanii intermetallicheskih splavov [Modeling Deformation in Material Processing and Laws of Phasic by SHS Pressing Intermetallics Alloys] Conference and Exhibition. Columbus, OH,USA. 611–617.
Sereda B.P. (2008) Teorіya budovi rіdkogo, kristalіchnogo ta amorfnogo stanu rechovini. [Theory of structure of liquid, crystalline and amorphous state of matter] Navchal'nij posіbnik z grifom MONU, Zaporіzhzhya RVV ZDІA
Трефилова Н.В. Анализ современных методов нанесения защитных покрытий. Современ-ные наукоемкие технологии. 2014. № 10. С. 67–72.
Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов: підручник: Металлур-гия, 1993. 448 с.
Мержанов А.Г. Процессы горения и синтез материалов; під ред. И.Т. Телепы, А.П. Хачоя-на. Черноголовкам: ИСМАН, 1998. 512с.
Середа Б.П., Калініна Н.Є., Кругляк І.В. Поверхневе зміцнення матеріалів: монографія. Запоріжжя: РВВ ЗДІА, 2004. 230 с.
Хусаинов М.А., Демяшев Г.М., Мышляков М.М. Химическая газофазно-диффузионная кристаллизация и структура покрытий из карбидов переходных металлов IVа – Vа под-групп награфите. Изв. АН СССР. Металлы, 1991. №4. С. 152–157.
Середа Б.П., Палехова И.В., Белоконь Ю.А., Середа Д.Б. Получение интерметаллидных со-единений и покрытий при нестационарных температурных условиях. Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении№ 2. 2014. ЗНТУ, Запорожье. С. 67–71.
Ягодкин Ю.Д., Терентьева В.С. Жаростойкие покрытия. Итоги науки и техники. Сер. Ме-талловедение и термическая обработка, 1991. №25. С. 183–254.
Змий В.И., Картмазов Г.Н., Карцев Н.Ф. Карбоборосилицидные и оксидные композицион-ные покрытия. Порошковая металлургия, 2006. № 3/4. С. 21–27.
Борисенок Г.В., Васильев Л.А., Ворошнин Л.Г. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: довідник. М.: Металлургия, 1981. 424 с.
Sereda B., Sereda D. Aluminized Multifunctional Coating on Steel in SHS Condition. Material science and technology 2014. . Pittsburgh,USA. P. 482–486.
Sereda B., Sereda D. Modeling Deformation in Material Processing and Laws of Phasic by SHS Pressing Intermetallics Alloys. Material science and technology 2015. Columbus, USA. P. 611–617.
Середа Б.П. Теорія будови рідкого, кристалічного та аморфного стану речовини: навчаль-ний посібник з грифом МОНУ, гриф № 1.4/8-Г-80. Запоріжжя РВВ: ЗДІА. 2008. 238 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
