ТЕРМОДИНАМІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ГАЗОВОЇ ФАЗИ ПРИ ОТРИМАННІ ХРОМОВИХ ПОКРИТТІВ НА ПРЕСОВОМУ ОБЛАДНАННІ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ЕЛАСТОМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ В УМОВАХ СВС

Автор(и)

  • Б.П. Середа Дніпровський державний технічний університет, м. Кам'янське, Україна https://orcid.org/0000-0002-9518-381X
  • А.Н. Удод Дніпровський державний технічний університет, м. Кам'янське, Уругвай

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(50)2024.305577

Ключові слова:

синтез, хром, покриття, кремній, алюміній, еластомерні матеріали, термодинаміка, правило фаз Гіббса

Анотація

У статті досліджується термодинамічне моделювання складу газової фази при  отриманні захисних покриттів хромованих на сталях за допомогою методу саморозповсюджувального високотемпературного синтезу (СВС). Цей метод є ефективним способом створення дифузійних покриттів з високою стійкістю до зношування та термостійкістю, що робить його особливо привабливим для виробництва оснастки, яка використовується при пресуванні нових еластомерних матеріалів. У статті розглядаються особливості складу газової фази, що формується в процесі отримання покриттів методом СВС. Описується будова та характеристики отриманих покриттів, засновані на газофазних та дифузійних процесах. Аналізуються умови та параметри, що визначають ефективність та якість отриманих при дифузійному процесі покриттів. При формуванні покриттів на пресовому оснащені при виготовленні нових еластомерних матеріалів, використовується спеціалізоване обладнання, що включає реакційне обладнання, системи контролю та регулювання технологічних параметрів, а також систему утилізації газів. Дослідження, проведені в рамках цієї роботи, дозволяють визначити раціональний  склад реакційних СВС-шихт, методи підготовки оброблюваних поверхонь та режими обробки для отримання високоякісних захисних покриттів з заданими характеристиками. Отримані результати можуть бути використані в виробництві еластомерних матеріалів на пресовому оснащені з підвищеними вимогами до зношування та корозії. Розроблений підхід до отримання покриттів методом СВС відкриває нові можливості для створення міцних та довговічних матеріалів, які використовуються в сучасній промисловості

Посилання

Sereda, B.P., Bannykov, L.P., Nesterenko, S.V., Kruglyak, I.V., Gaidaienko, O.S., & Sereda, D.B. (2019). Surface hardening of materials operating under complex influence of aggressive substances: Monograph. Kamianske: Dnipro State Technical University.

Sereda, B. (2021). High-performance chrome coatings to protect against wear and corrosion. Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology, 39–41.

Voevodin, V.N., Zmyi, V.I., & Rudenky, S.G. (2017). High-temperature heat-resistant coatings for the protection of refractory metals and their alloys (review). Powder Metallurgy, 03(04), 100-117.

Dombrovsky, Yu.M., & Stepanov, M.S. (2011). New aspects of chemical-thermal treatment of metals in powder media. Bulletin of DSTU, (8), 1217–1221.

Savulyak, V.I., & Shenfeld, V.Y. (2016). Surfacing of high-carbon wear-resistant coatings: Monograph. Vinnytsia: VNTU.

Kovalevsky, S.V. (2013). New combined methods of processing working surfaces of machine parts (using neural network analysis): Monograph. Kramatorsk: DDMA.

Khizhnyak, V.G., Arshuk, M.V., & Datsiuk, O.E. (2014). Diffusion coatings involving titanium, aluminum, and silicon on steel 12X18H10T. Scientific News. Kyiv: NTUU "KPI", (5), 84–88.

Sakhnienko, M.D., Ved, M.V., Karakurkchi, G.V., Yermolenko, I.Y., & Zyubanova, S.I. (2013). Resource-saving technology for restoring worn parts. Integrated Technologies and Energy Saving, (2), 9–13.

Vasmer, E. (2022). Preparation and characterization of composites containing natural rubber, waste rubber, and cellulose nano-crystals. Master's degree in Advanced Materials Science and Engineering.

Kumar, V., Alam, M.N., Manikkavel, A., Song, M., Lee, D.-J., & Park, S.-S. (2021). Silicone rubber composites reinforced by carbon nanofillers and their hybrids for various applications: A review. Polymers, 13(14), 2322.

Kozub, Y.G., & Solodey, I.I. (2019). Utilization of the finite element method for computing the thermoelastic state of pneumatic tires. Strength of Materials and Theory of Structures, (102), 232–242.

Поверхневе зміцнення матеріалів працюючих в умовах комплексного впливу агресивних речовин: монографія. Б.П. Середа, Л.П. Банніков, С.В. Нестеренко, І.В. Кругляк, О.С. Гай-даєнко, Д.Б. Середа. Кам'янське: Дніпровський державний технічний університет, 2019. 170 с.

Sereda B. High-performance chrome coatings to protect against wear and corrosion Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology 2021, P. 39–41.

Воеводин В.Н., Змий В.И., Руденький С.Г. Высокотемпературные жаростойкие покрытия для защиты тугоплавких металлов и их сплавов (обзор). Порошковая металлургия. Киев: ИПМ им. И.Н. Францевича НАН Украины. 2017. 03(04). С. 100–117.

Домбровский Ю.М., Степанов М.С. Новые аспекты химико-термической обработки металлов в порошковых средах. Вестник ДГТУ. 2011. № 8(59). С. 1217–1221

Савуляк В.І., Шенфельд В.Й. Наплавлення високовуглецевих зносостійких покриттів. Мо-нографія. Вінниця: ВНТУ, 2016. 24 с.

Нові комбіновані методи оброблення робочих поверхонь деталей машинобудування (із за-стосуванням нейросітьового аналізу) : монографія / С. В. Ковалевський [та ін.]. Крама-торськ : ДДМА, 2013. 196 с.

Хижняк В.Г., Аршук М.В., Дацюк О.Е. Дифузійні покриття за участю титану, алюмінію та кремнію на сталі 12Х18Н10Т. Наукові вісті. К.: НТУУ «КПІ», 2014. № 5 (97). С. 84–88.

Сахненко М.Д. Ресурсозаощаджувальна технологія відновлення зношених деталей / М.Д. Сахненко, М.В. Ведь, Г.В. Каракуркчі, І.Ю. Єрмоленко, С.І. Зюбанова // Інтегровані техно-логії та енергозбереження. 2013. № 2. С. 9–13.

Vasmer, E. Preparation and characterization of composites containing natural rubber, wastes rubber and cellulose nano-crystals. Master’s degree in Advanced Materials Science and Engineering. 2022. 94 p.

Kumar, V., Alam, M.N., Manikkavel, A., Song, M., Lee, D.-J., Park, S.-S. Silicone Rubber Composites Reinforced by Carbon Nanofillers and Their Hybrids for Various Applications: A Review. Polymers. 2021. № 13(14), 2322. https://doi.org/10.3390/polym13142322

Kozub, Y.G., Solodey, I.I. Vykorystannya MSE dlya obchyslennya termopruzhnogo stanu pnevmatychnykh shyin [Utilization of the finite element method for computing the thermoelastic state of pneumatic tires]. Opir materialiv i teoriya sporud. 2019. № 102. P. 232–242.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-17

Номер

Розділ

Статті