Registration Number
0826U002983, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
28-08-2026
popup.evolution
o
Title
A Project-experimental Approach to the Development of Technological Measures to Increase the Wear Resistance of Cast Iron for Castings Operating Under Conditions of Abrasive Friction
Author
Andrii Barsuk,
popup.head Dmytro Domin
popup.opponent Anastasiia Y. Semenko
popup.opponent Olena Berezshnaya
popup.review Tatyana V. Berlizeva
popup.review Oleh V. Akimov
popup.rada
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
Description
Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі, пов'язаної з розробкою проєктно-експериментального підходу стосовно технологічних заходів підвищення зносостійкості чавуну для виливків, що працюють в умовах абразивного тертя.
Об’єкт дослідження – чавун для виливків, що працюють в умовах абразивного тертя.
Предмет дослідження – оптимальний склад чавуну та легуючі комплекси, що забезпечують максимальні значення коефіцієнту зносостійкості, твердості, межі міцності на розрив, ударної в’язкості.
Метою дисертаційної роботи є розробка проєктно-експериментального підходу в розробці технологічних заходів підвищення зносостійкості чавуну для виливків, що працюють в умовах абразивного тертя, на основі синтезу оптимальних хімічних складів чавуну та подальшої практичної реалізації відповідних технологічних рішень.
За результатами дослідження отримано такі наукові результати:
– Вперше побудовано математичну модель σb=f1(C; Ceq; Ti), що дозволяє визначити поведінку межі міцості на розтягування чавуну при зміні вмісту вуглецю та вуглецевго еквіваленту чавуну за різного легування його титаном та оптимізовано хімічний склад чавуну за критерієм максимізації межі міцості на розтягування.
– Вперше побудовано математичну модель Kwr=f2(C; Ceq; Ti), що дозволяє визначити поведінку коефіцієнту зносостійкості чавуну при зміні вмісту вуглецю та вуглецевго еквіваленту чавуну за різного легування його титаном та оптимізовано хімічний склад чавуну за критерієм максимізації коефіцієнту зносостійкості.
– Вперше побудовано математичну модель HRC=f(C; Ceq; Ti), що дозволяє визначити поведінку твердості чавуну при зміні вмісту вуглецю та вуглецевго еквіваленту чавуну за різного легування його титаном та оптимізовано хімічний склад чавуну за критерієм максимізації твердості.
– Вперше побудовано математичну модель an=f(C; Ceq; Ti), що дозволяє визначити поведінку ударної в’язкості чавуну при зміні вмісту вуглецю та вуглецевого еквіваленту чавуну за різного легування його титаном та оптимізовано хімічний склад чавуну за критерієм максимізації ударної в’язкості, а також визначено особливості впливу на ударну в’язкість суміщеного легування чавуну титаном та бором.
– Знайшли подальший розвиток напрямки вибору раціональних легуючих комплексів з урахуваням різного впливу легуючих елеменітв на властивості зносостійкого чавуну.
– Знайшли подальший розвиток технологія виготовлення комплексно легованого чавуну для лопаток асфальтозмішувачів.
Практичне значення отриманих результатів полягає в наступному:
– надано практичні рекомендації для конструкторів по підбору хімічному складу чавуну, який має забезпечувати вимоги по межі міцності на розрив, та для технологів по раціональному складу шити та підбору таких режимів легування чавуну титаном за обраного технологами хімічного складу чавуну, які забезпечують максимум межі міцності чавуну;
– надано практичні рекомендації по забезпеченню високих значень зносостійкості чавуну для виготовлення деталей, які працюють в умовах інтенсивного абразивного тертя, завдяки оптимізації хімічного складу чавуну по критерію максимуму коефіцієнта зносостійкості, з можливістю варіативного вибору раціонального режиму коригування вмісту кремнію та марганцю шляхом введення феросиліцію та феромарганця;
– надано методику вибору раціональних варіантів підвищення твердості чавуну для деталей типу «лопатки змішувачів», поверхні яких піддаються інтенсивному тертю з боку абразивних елементів, шляхом комбінованого легування чавуну титаном та введення феросплавів, що впливають як на процес графітизації, так і на процес карбідоутворення;
– надано методику вибору хімічного складу зносостійкого чавуну для деталей, що працюють в умовах абразивного тертя, який може бути використаний для розрахунку та оптимізації шихти за критеріями витрат на шихтові матеріали та одночасного забезпечення комплексу вимог по механічним властивостям чавуну – або твердості, або межі міцності на розрив, коефіцієнту зносостійкості та ударної в’язкості;
– надані практичні рекомендації по легуванню чавуну бором, хромом, нікелем, ванадієм, виконання яких забезпечує підвищення твердості чавуну та зностійкості і, відповідно, експлуатаційного ресурсу лопаток асфальтозмішувачів;
– отримані в дисертаційній роботі результати можуть бути впроваджені в ливарних цехах машинобудівних підприємств.
Ключові слова: зносостійкість чавуну, абразивне тертя, легування, легуючі елементи, вуглецевий еквівалент, механічні властивості, твердість, коефіцієнт зносостійкості, ударна в’язкість, лопатки змішувачів, індукційна плавка, мікроструктура, лиття, структурні та фазові характеристики, фазовий склад, хімічний склад, зносостійка структура, карбіди титану, стійкість деталей, що працюють в умовах абразивного зношування, зносостійкі покриття, поверхневе зміцнення.
Registration Date
2026-06-30
popup.nrat_date
2026-06-30 / 2026-09-18
