Реєстраційний номер
0526U000063, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор технічних наук
Дата захисту
23-04-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Науково-технологічні засади формування дифузійних захисних шарів на пресовому оснащенні отриманих з використанням функціонально активних шихт
Здобувач
Середа Дмитро Борисович, Кандидат технічних наук
Консультант Драгобецький Володимир Вячеславич
Опонент Марков Олег Євгенійович
Опонент Баглюк Геннадій Анатолійович
Опонент Грибков Едуард Петрович
Рецензент Мороз Микола Миколайович
Рецензент Пузир Руслан Григорович
Рецензент Саленко Юлія Сергіївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського
Опис
У дисертаційній роботі розв’язана актуальна науково-прикладна проблеми обробки матеріалів високоенергетичними та високошвидкісними методами, для отримання інтерметалідних сполук на базі TiAl, пресуванням при високих температурах у хвилі горіння, та формуванні захисних покриттів на пресовому оснащені при нестаціонарних температурних умовах, працюючих в умовах комплексного впливу зносу та високотемпературної корозії.
На основі комплексного літературного аналізу сучасних наукових джерел, встановлено ключові проблеми, тенденцій та перспектив розвитку технологій пресування для отримання інтерметалідних легованих сполук на базі TiAl, та формування дифузійних шарів при нестаціонарних температурних умовах з використанням функціонально активних шихт. Виявлено проблеми в підходах до теоретичних основах керування хімічними реакціями, методів цілеспрямованого регулювання складу та структури продуктів взаємодії, а також закономірності формування експлуатаційних властивостей покриттів. На основі запропонованої методології проведення експериментальних досліджень, заснованої на основних факторах та узагальненнях. Вперше розроблені положення про функціонали, що лежать в основі науково-технологічних засад формування дифузійних шарів на пресовому оснащенні.
Для дослідження структури та властивостей сформованих покриттів застосовано комплекс сучасних методів матеріалознавчого аналізу з використанням оптичної та електронної мікроскопії, а також методів аналізу 2D та 3D зображень.Встановлено механізми впливу температурно-деформаційних параметрів пресування в умовах високотемпературного синтезу у хвилі горіння при отримання інтерметалідів на базі TiAl. Вперше розроблено та теоретично обґрунтовано положення пресування в умовах високотемпературного синтезу у хвилі горіння, при нестаціонарних температурних умовах, з використанням функціонально активних шихт, які дозволяють отримувати сплави спеціально призначення з підвищеними експлуатаційними характеристиками. За результатами рентгенофазового та мікрорентгеноспектрального аналізів вдалося довести, що при високотемпературному синтезі TiAl сплавів, при додаванні Cr формується структури з інтерметалідними фазами γ-TiAl + α2-Ti3Al + β-B2 (Ti,Al,Cr) та карбід TiC, при додаванні Mo формується однофазна структури з інтерметалідними фазами γ-TiAl + α2-Ti3Al + β-B2 (Ti,Al,Mo), та карбід Ti2AlC, при додаванні W формується γ-TiAl + α2-Ti3Al + β-B2 (Ti,Al,W), та карбід TiC, при додаванні V формується γ-TiAl + α2-Ti3Al + β-B2 (Ti,Al,V), та карбід TiC, що призводить для збільшення пластичності, тріщиностійкості у гарячому стані. Розроблено порошкової шихти, яка містить активні компоненти, здатні самостійно за рахунок екзотермічних реакцій, при проходженні хвилі горіння, нагрівати насичуюче середовище і інтенсивно взаємодіяти з поверхнею основного матеріалу через дифузійні процеси, при нестаціонарних температурних умовах, утворюючи захисні покриття на базі оксидних систем з TiO2, V2O5, MoO3, B2O3, WO3 з 4…8% мас. газотранспортного агенту: NH4Cl, NH4Cl, NH4F. При цьому використовуються внутрішні термохімічні джерела тепла, а саме енергетичний параметр дифузії (ЕDP1 і ЕDP2). Це розширює можливості створення захисних покриттів, працюючих в умовах високих температур за рахунок підвищеної концентрації хрому на 5…27%, алюмінію на 8…19 %, та кремнію на 8…19 %.Отримано нові експериментальні дані та встановлено закономірності впливу складу функціонально активних шихт, які леговані хромом (15% мас.), кремнієм (12…25% мас.), алюмінієм (12…25% мас.), та оксидами TiO2 (18% мас.), V2O5 (22% мас.), MoO3 (32% мас.), B2O3 (12% мас.), WO3 (35% мас.) на експлуатаційні властивості дифузійних шарів, що дає можливість збільшити зносостійкість сталей, на 20…37% та жаростійкість на 25…42% у порівнянні з покриттями, отриманими в ізотермічних умовах. Розроблено новий комплексний підхід дослідження мікротвердості, пористості, та жаростійкості, що враховують співвідношення основних насичуючих компонентів функціонально активних шихт, досліджено характер розподілу залишкових напружень по товщині захисного покриття, встановлено залежності зносостійкості при випробуваннях в умовах тертя-ковзання та ударно-динамічного навантаження. Вперше розроблено та сформульовано науково-технічні засади пресування в умовах високотемпературного синтезу у хвилі горіння при отримання легованих інтерметалідів на базі TiAl, і хіміко-термічної обробки сталей з використанням функціонально активних шихт для підвищення їх експлуатаційних властивостей
Дата реєстрації
2026-03-16
Додано/оновлено в НРАТ
2026-03-16 / 2026-07-01
