Search academic texts

Information × Registration Number 0524U000169, Doctoral dissertation Status Доктор технічних наук Date 14-06-2024 popup.evolution . Title Scientific foundations of the formation of the impact-wear-resistant coatings in the «high-manganese steel-refractory compounds» system by arc hardfacing. Author Павло М. Присяжнюк, к.т.н. popup.opponent Mykhaylo M. Student popup.opponent Petro I. Loboda popup.opponent Valentyn A. Tatarenko Description Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.01 «Матеріалознавство». – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу Міністерства освіти і науки України; Національний університет «Львівська політехніка» Міністерства освіти і науки України, Львів, 2024. Дисертація присвячена теоретичному та експериментальному розробленню зносоударотривких сплавів системи «високомарганцева сталь – тугоплавкі сполуки» межах систем легування Fe-Mn-Nb-Ti-Mo-V-Si-C та Fe-Mn-Mo-B-С, які призначені для електродугового наплавлення із використанням порошкових електродних матеріалів (у вигляді стрічок та електродів для електродугового механізованого та ручного наплавлення, відповідно). Для сплавів даних систем характерне поєднання деформаційного та дисперсійного зміцнення завдяки формуванню матрично-армованої структури, де роль матриці виконує марганцевий аустеніт, а роль армівних фаз а роль армівних фаз тугоплавкі сполуки із високою (понад 20 ГПа) мікротвердістю. Проведено теоретичний аналіз, в рамках теорії функціоналу електронної густини, для аустентіної та тугоплавких армівних фаз. Це дозволило створити адекватну модель аустеніту, використання якої дає прогнозувати термодинамічні та механічні властивості аустенітних фаз різного складу. Шляхом використання методу віртуального кристалічного наближення для 15-ти карбідних фаз системи Nb-Ti-Mo-V-C із структурою NaCl було встановлено, що найбільш оптимальним поєднанням механічних характеристик характризується твердий розчин (Nb,Ti,Mo)C з еквімолярним вмістом металевих компонентів. Визначено термодинамічні та механічні властивості невпорядкованих твердих розчинів Mo2(Fex,Mn1-x)B2 та показано, що у високомарганцевих сталях стабільною є фаза Mo2(Fe0.75Mn0.25)B2 із мікротвердістю ~24.5 ГПа. Встановлено нові термодинамічні параметри, які визначають ступінь розчинності Mn у карбідах NbC, TiC, VC та MoC (просторова група Fm-3m) та потрійному бориді Mo2FeB2. Це дозволило створити базу даних термодинамічних функцій (формат TDB), яка дозволяє прогнозувати рівноважний фазовий склад сплавів у системах легування Fe-Mn-Nb-Ti-Mo-V-Si-C та Fe-Mn-Mo-B-С та проводити раціональний вибір їх компонентного складу. Експериментально встановлено особливості формування структури та фазового складу наплавлених покриттів систем легування «високомарганцева сталь‒простий карбід» та «залізо‒складний карбід». На основі співставлення отриманих результатів, було розроблено два склади зносоударотривких сплавів для наплавлення 360Г15М6Б6Т3С3Ф та 70М24Г13Р3, призначених для умов роботи, де домінуючим є ударне або абразивне зношування, відповідно. Результати триботехнічних досліджень за умов ударно-абразивного зношування сплаву 360Г15М6Б6Т3С3Ф показали, що його зносотривкість є вищою в ~2.5 рази порівняно із серійним сплавом OK13Mn. За результатами випробувань за умов тертя по незакріпленому абразиву зносотривкість сплаву 70М24Г13Р3 є вищою в ~1.5 рази порівняно із серійним високохромистим сплавом EnDOtec DO*332 та лише на 12 % нижчою порівняно із вольфрамовим сплавом EnDOtec DO*611x (система WC-Ni). Розроблені матеріали у вигляді порошкових стрічок для електродугового наплавлення було використано для відновлення та зміцнення деталей розмольного, гірничого, нафтогазового та ін. обладнання. Ключові слова: наплавлення, високомарганцева сталь, тугоплавкі сполуки, зносотривкість, ударно-абразивне зношування, невпорядковані тверді розчини, деформаційне зміцнення, термодинамічне моделювання. Registration Date 2024-05-15 popup.nrat_date 2024-05-15 Close