Реєстраційний номер
0825U000732, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
12-03-2025
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Процеси теплоперенесення та напружено-деформаційні поля у багатошарових наноструктурних системах
Здобувач
Білоус Дмитро Олександрович,
Керівник Хоменко Олексій Віталійович
Керівник Гончаров Олександр Андрійович
Опонент Лобода Валерій Борисович
Опонент Татаренко Валентин Андрійович
Рецензент Опанасюк Анатолій Сергійович
Рецензент Харченко Надія Анатоліївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Сумський державний університет
Опис
В дисертаційній роботі розглядаються питання дослідження інтенсивності та динаміки процесів поширення теплового поля, вивчення еволюції та кінетики напружено-деформованого стану багатошарових наноструктурних покриттів ріжучих інструментів. Представлено результати дослідження температурного поля пластини із TiAlN та TiN, двошаровими TiСN/-Al2O3, TiAlN/-Al2O3 та ТіN/α-Al2O3/42CrMo4, та тришаровим покриттям TiCN/α-Al2O3/TiN. Досліджені термозахисні функції покриттів. Надана характеристика інтенсивності поширення теплового потоку в пластині без покриття, із одношаровим ТіN/42CrMo4 та двошаровим ТіN/α-Al2O3/42CrMo4 покриттями. Визначена доля теплового потоку, яка втрачається при віддаленні від поверхні для одношарового та двошарового покриття відповідної товщини. Порівняно динаміку поширення температурного поля в ріжучій пластині без покриття і в пластині із тришаровим покриттям TiCN/α-Al2O3/TiN.
Методом фазового простору, досліджений стан багатошарової структури ріжучої пластини в рамках моделі в’язко-пружного середовища, що володіє теплопровідністю. Подано фазовий портрет, що описує динаміку термонапруженого стану структури. Встановлені умови переходу пружної деформації до пластичної при варіюванні параметрами термонапруження у багатошаровому покритті. Представлено фазовий портрет напружено-деформованого стану системи. Показано кінетику зміни деформаційних характеристик системи шляхом відслідковування еволюції деформацій і дослідження швидкості їх зміни. Дослідження кінетики системи, аналіз еволюції деформації і швидкості її зміни показали, що швидкість зміни деформації залежить від характеристик механічного впливу на покриття, відповідних характеристик напруження та деформації. Встановлені характеристики переходу системи від одного стану до іншого що дозволяє передбачити відповідні деформаційні процеси у покритті.
У фазовому портреті напружено-деформованого стану системи показано варіювання впливом напруження в ріжучій пластині на деформаційні показники. Встановлено, що при повільній зміні напруження деформація структури зменшується дуже швидко для початкових значень. Встановлені умови переходу від пружних до пластичних деформацій в багатошаровій системі покриття різальної пластини. Проведений аналіз кінетики зміни деформаційних характеристик системи шляхом відслідковування еволюції деформацій і дослідження швидкості їх зміни. Подано фазовий портрет, сформований при умові, що температура поверхонь тертя ріжучої пластини (контактних поверхонь) нижче критичної. Фазові траєкторії системи показують, що відбувається переривчастий характер термічного впливу на відповідну структуру покриття під час проведення операції різання.
Результати дослідження теплового поля, динаміки поширення теплового потоку, еволюції та кінетики зміни деформаційно-напружених характеристик системи у різальній пластині із нанесеним багатошаровим покриттям під впливом теплового навантаження структури можуть бути використані для прогнозування параметрів і характеристик функціональних матеріалів елементів металообробного обладнання, розробки технологічних процесів підготовки ріжучих інструментів та формуванні рекомендацій щодо оптимізації структури нанесених покриттів.
Дата реєстрації
2025-03-04
Додано/оновлено в НРАТ
2025-03-04 / 2026-07-02
