Search academic texts

Registration Number

0424U000056, Candidate dissertation

Title

Wear resistance of structural steels during nitriding in a cyclically switched discharge

Author

Volodymyr V. Liukhovets,

popup.head Мирослав С. Стечишин
popup.opponent Valeriy I. Savulyak
popup.opponent Сергій В. Лисенко

Status

Кандидат технічних наук, 05.02.04, Тертя та зношування в машинах

Date

12-04-2024

Description

Фізико-технічні процеси обробки поверхонь металів з використанням в якості інтенсифікатора електричного розряду в газовому середовищі відносяться до найменш енергоємних та універсальних за призначенням і використанням. Проте широкому впровадженню процесів БАТР перешкоджає відсутність загальних теоретичних основ, за яких стали б можливими оптимізація, ефективне керування та проектування технологічних процесів. Метою досліджень є розвиток теоретичних і розробка практичних основ підвищення зносостійкості металів безводневим азотуванням в циклічно-комутованому розряді, а також встановлення основних закономірностей і умов азотування довгомірних отворів для забезпечення їх зносостійкості. В роботі розвинуто положення теорії дифузійних газорозрядних процесів модифікації поверхні металів, які базуються на пріоритеті енергетичних підходів. З таких позицій теоретичні основи досліджуваних технологій не розглядались жодним з попередніх дослідників, але якраз подібні підходи відкривають абсолютно нові можливості розкриття тонкого механізму явищ, котрі мають місце при реалізації процесів даного типу, і далі – розробки практичних аспектів використання технології азотування. Значний науковий інтерес з перспективою широкого практичного використання становить задача застосування живлення, відмінного від безперервного. Ці питання теоретично теж ніким не досліджувались. В той же час реально всі процеси вакуумно-дифузійної газорозрядної модифікації поверхні металів проходять в нестаціонарних електричних полях, оскільки забезпечити живлення абсолютно постійним струмом практично неможливо. Зміна характеристик поля призводить до першочергового проходження одного з декількох конкуруючих субпроцесів, які забезпечують або утворення дифундидів на поверхні, або їх розпорошення, або дифузію азоту в глибину поверхневого шару. Саме з допомогою керованої форми електричних показників поля в розрядній камері можлива нейтралізація в необхідній мірі запірного ефекту утворення на поверхні дифундидів, що дозволить не тільки підвищити ефективність модифікації, але й скеровано забезпечувати необхідні її кінцеві результати, в тому числі і структуру поверхневого модифікованого шару. Виходячи з концепції енергетичної моделі, теоретично обгрунтовано та проведено експериментальну перевірку впливу форми керуючого сигналу на ефективність процесів модифікації, оскільки цей фактор суттєво впливає на трибологічні характеристики азотованих шарів. Трибологічні дослідження проводились на основі положень фізико-хімічної механіки матеріалів, розроблених Г.В. Карпенко, Г.О. Прейсом, А. Евансом і К. Пріс, Ф. Хеммітом, а також теорії структурного пристосування поверхневих азотованих шарів при терті Костецького Б. І. та механо-хімічної моделі процесу тертя і зношування Шевелі В. В. й Олександренка В. П. Теоретичні положення, розроблені в роботі, передбачається використати не тільки в практиці застосування технологічних процесів досліджуваного типу, але у підготовці фахівців при викладанні навчальних курсів із принципово нових напрямів теорії та практики газорозрядних процесів обробки поверхні металів.