Реєстраційний номер
0220U100191,
0117U001167
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Наукові основи підвищення контактної витривалості та зносостійкості конструктивних елементів з покриттями при терті кочення
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Каплун Віталій Григорович,
Дата реєстрації
13-01-2020
Організація виконавець
Хмельницький національний університет
Опис етапу
Об’єктом дослідження є процеси зношування та контактної витривалості трибосистем з покриттями при терті кочення.
Метою проекту є розробка наукових−прикладних основ підвищення контактної витривалості і зносостійкості трибосистем з покриттями при терті кочення.
Метод дослідження – теоретико-експериментальний.
Досліджуються методи і технології підвищення зносостійкості і довговічності важко навантажених деталей машин з покриттями при циклічному контактному навантаженні. Вивчаються особливості зношування контактуючих пар в процесі тертя кочення з проковзуванням при дії зовнішніх навантажень.
Досліджено вплив фізико-механічних характеристик, структури і фазового складу покриттів та твердості основи на зносостійкість і довговічність конструкційних елементів, запропонована нова концепція технологічного процесу для підвищення контактної витривалості і зносостійкості конструкційних елементів при терті кочення, а саме: низькотемпературна ХТО в безводневих середовищах з оптимальними властивостями дифузійного шару (висока твердість, максимальна товщина та мінімальний градієнт твердості по товщині, оптимальний фазовий склад та залишкові напруження стиску); термічна обробка для отримання високої твердості основи. Для забезпечення даної концепції запропонована нова технологія.
Досліджується залишкові технологічні напруження в азотованих шарах різних сталей, а також напружено−деформований стан моделі конструкційних елементів з покриттями різної конструкції при дії зовнішніх нормальних і дотичних навантажень. На основі аналізу і узагальнення результатів досліджень розроблені рекомендації з підвищення зносостійкості та довговічності конструкційних елементів з покриттями, які пройшли промислові випробування на виробництві і можуть бути використані в різних галузях машинобудування.
Опис продукції
Запропонована така технологія: іонне азотування та іонне оксиазотування в безводневих середовищах за оптимальним технологічним режимом; термоактивація азотованого шару при температурі гартування сталі з оптимальною витримкою в розплаві солей; гартування в мастилі та низько температурний відпуск.
Досліджується залишкові технологічні напруження в азотованих шарах різних сталей, а також напружено−деформований стан моделі конструкційних елементів з покриттями різної конструкції при дії зовнішніх нормальних і дотичних навантажень. На основі аналізу і узагальнення результатів досліджень розроблені рекомендації з підвищення зносостійкості та довговічності конструкційних елементів з покриттями, які пройшли промислові випробування на виробництві і можуть бути використані в різних галузях машинобудування. Нова технологія зміцнення поверхні сталей в тліючому розряді в безводневих середовищах, яка забезпечує високу зносостійкість та контактну витривалість деталей машин, економічність процесу, виключає водневу крихкість металу, перевищує існуючі технології ХТО і відповідає світовому рівню. Створена методика і пристрій для випробування зразків на контактну витривалість при коченні з проковзуванням в різних середовищах, які забезпечують рівномірний розподіл контактного навантаження на тіла кочення в процесі випробувань. Отримано нові технології, які є енергозберігаючими, екологічно чистими та виключають водневе окрихчення поверхні виробів. Застосування тліючого розряду для дифузійного зміцнення поверхні деталей машин в безводневих середовищах дозволяє прискорити процес дифузії в десятки разів за рахунок високої енергії іонів дифузанта, яка в 3 000 – 5 000 разів перевищує енергію атомів і іонів при традиційних процесах хіміко-термічної обробки. При цьому до 10 разів зменшуються витрати електроенергії та на два порядки витрати газів в порівнянні з традиційними технологіями ХТО і на 30-40% зменшує витрати електроенергії в порівнянні з існуючими аналогами
Автори роботи
Гончар Володимир Антонович
Донченко Тетяна Віталіївна
Здибель Олександр Сталіславович
Каплун Віталій Григорович
Каплун Павло Віталійович
Люховець Володимир Васильович
Ляшенко Борис Артемович
Машовець Наталя Сергіївна
Паршенко Анатолій Васильович
Сорока Олена Борисівна
Харжевський В’ячеслав Олександрович
Шумовецька Світлана Павлівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
