Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Тертя та зношування в машинах


Хімко Андрій Миколайович. Підвищення зносостійкості деталей з титанових сплавів плазмовими покриттями : Дис... канд. наук: 05.02.04 - 2008.



Анотація до роботи:

Хімко А.М. Підвищення зносостійкості деталей з титанових сплавів плазмовими покриттями. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.02.04 – тертя та зношування в машинах. Національний авіаційний університет, Київ, 2008.

Виконано аналіз існуючих методів зміцнення і досліджень, пов'язаних з відновленням титанових деталей. Проаналізовано демпфуючі здатності деяких матеріалів. Представлено результати випробувань плазмових покриттів на фретинг-корозію, а також при постійній швидкості ковзання і шляху тертя; визначено вплив плазмових покриттів на межу витривалості високоміцного титанового сплаву ВТ-22; проведено випробування в умовах динамічного навантаження; досліджено міцність зчеплення покриттів залежно від товщини і підшару. Визначено перехідні області параметрів зовнішнього навантаження у зв'язку зі зміною процесів контактної взаємодії з механохімічних на втомно-абразивні і закономірностей зношування з лінійних на параболічні. Визначено основні закономірності контактної взаємодії плазмових покриттів і сплаву ВТ-22 при динамічному навантаженні з просковжуванням і динамічному навантаженні з циклічним знакозмінним ковзанням. Встановлено чинники зовнішнього навантаження, що визначають знос та проведено їх числову оцінку. Визначено оптимальне покриття для нанесення на поверхні деталей з титанових сплавів, що володіє високою зносостійкістю в умовах фретинг-корозії. Показано істотне значення демпфуючої здатності покриттів у забезпеченні високої зносостійкості. Розроблено пристосування для підготовки рейок до відновлення і обробки поверхні рейки після напилення покриття. Розроблено методику проведення випробувань.

Виконані дослідження дозволили зробити такі основні висновки:

1. Встановлено основні закономірності процесів контактної взаємодії плазмових покриттів на титанових сплавах в умовах фретинг-корозії. Визначено перехідні області параметрів зовнішнього навантаження (амплітуди і навантаження) у зв'язку зі зміною процесів контактної взаємодії з механохімічних на втомно-абразивні і закономірностей зношування з лінійних на параболічні (наприклад, якщо 10 – 30 МПа то 200 – 230 мкм, 40 МПа то 170 – 180 мкм). Визначено області працездатності плазмових покриттів в умовах фретинг-корозії.

2. Вперше визначені основні закономірності контактної взаємодії плазмових покриттів і сплаву ВТ-22 в парі зі сталлю 95Х18Ш в умовах динамічного навантаження з просковжуванням і динамічного навантаження з циклічним знакозмінним ковзанням. Показано, що використання покриття молібдену збільшує зносостійкість високоміцного титанового сплаву ВТ-22 в 20 разів в умовах динамічного навантаження з циклічним знакозмінним ковзанням. Показано, що зносостійкість сплаву ВТ-22 погіршується в десятки разів, а плазмових покриттів в 3 – 5 раз при випробуваннях на динамічне навантаження з циклічним знакозмінним ковзанням порівняно з динамічним навантаженням з просковжуванням.

3. Визначено, що плазмові покриття знижують межу витривалості сплаву ВТ-22. Запропоновано, що при виборі покриттів необхідно ґрунтуватися на близькість значення модуля пружності покриття до матеріалу деталі, що забезпечує мінімум зниження. Встановлено, що зі збільшенням амплітуди і зменшенням частоти та кількості циклів напрацювання, при постійному шляху тертя пошкоджувальність плазмових покриттів збільшується унаслідок дії на поверхні тертя втомних процесів.

4. Встановлено, що молібден зберігає достатню здатність релаксації в широкому діапазоні фретинг-корозії, що підтверджують наші експериментальні результати досліджень.

5. Розроблено практичні рекомендації щодо зміцнення і відновлення рейок механізації крила літаків, виконаних з високоміцного титанового сплаву ВТ-22, які упроваджені на АНТК ім. О.К. Антонова на літаки Ан-148-100 (моделі Ан-148-100А, Ан-148-100В, Ан-148-100Е). Розроблено алгоритм, визначено принципи і вимоги до покриття для відновлення рейок механізації крила літаків.

Публікації автора:

1. Сідоров В.Б., Краля В.О., Хімко А.М. Вплив знаку зовнішнього статичного навантаження на опір деформації матеріалів з газотермічними покриттями // Проблеми тертя та зношування: Наук.-техн. зб. – К.: НАУ, 2006. – Вип. 45. – С. 151 – 159. (Здобувачем проведено лабораторні випробування та обробка результатів (25 %)).

2. Краля В.О., Моляр О.Г., Хімко А.М., Пугачевський Д.О. Вибір газотермічного покриття для відновлення монорейок механізації крила літаків // Вісн. НАУ. – 2006. № 2. – С. 85 – 88. (Здобувачем проведено теоретичні та експериментальні дослідження міцності зчеплення та фретингостійкості газотермічних покриттів до високоміцного титанового сплаву ВТ-22 (60 %)).

3. Краля В.О., Хімко А.М., Бородій В.М. Зносостійкість плазмових покриттів при постійній роботі тертя // Проблемы прочности – 2007. № 5 – С. 94 – 100. (Здобувачем проведено теоретичні та експериментальні дослідження зі зносостійкості покриттів при постійній роботі тертя, обробку результатів випробувань та фрактографічні дослідження (70 %))

4. Краля В.О., Моляр О.Г., Хімко А.М., Пугачевський Д.О. Втомні характеристики титанового сплаву ВТ-22 із зносостійкими покриттями // ФХММ. – Л. 2006. – № 6. – С. 119 – 122. (Здобувачем проведено дослідження, обробку результатів випробувань та фрактографічні дослідження (45 %)).

5. Краля В.О., Хімко А.М., Якобчук А.Є. Фретингостійкість плазмових покриттів // Вісн. НАУ. – 2006. № 4. – С. 108 – 113. (Здобувачем проведено лабораторні випробування газотермічних покриттів, теоретично та практично обґрунтовано механізми їх зношування, визначено оптимальне покриття (70 %)).

6. Kralya V.A., Khimko А.N., Borodiy V.N., Yakobchuk А.Y. Facilities for restoration of monorail of mechanization of a wing of aircrafts // Вісн. НАУ. – 2006. № 3. – С. 57 – 59. (Здобувачем розроблено пристосування для підготовлення монорейок до напилювання та наступного їх шліфування після відновлення (60 %)).

7. Хімко А.М. Фретингостійкість сплаву ВТ-22 з авіаційними матеріалами // Проблеми тертя та зношування: Наук.-техн. зб. – К.: НАУ, 2006. – Вип. 46. – С. 84 – 90.

8. Краля В.А., Химко А.Н. Рекомендации по восстановлению повреждений деталей самолетов, изготовленных из титановых сплавов // Матеріали VII Міжнар. наук.-техн. конф. «Авіа-2006» (Україна, м. Київ, 25 – 27 вересня) – К.: НАУ. – 2006. – Т.II. – С. 3.46 – 3.49. (Здобувачем проведено трибологічні та фрактографічні дослідження, розробка пристосувань для відновлення деталей, виготовлених із титанових сплавів (60 %)).

9. Химко А.Н., Краля В.А., Пугачевский Д.А., Моляр А.Г. Влияние плазменных газотермических покрытий на предел выносливости титанового сплава ВТ-22 // Науч.-техн. журн. «Титан», – М., 2007. – № 1 (20). – С. 49 – 52. (Здобувачем проведено теоретичні та експериментальні дослідження із впливу газотермічних покриттів на межу втоми титанового сплаву ВТ-22 (50 %)).

10. Краля В.А, Химко А.Н, Пугачевский Д.А. Восстановление деталей из титановых сплавов работающих в условиях фреттинг-коррозии, методами газотермического напыления // Матеріали VIII Міжнар. наук.-техн. конф. «Авіа-2007» (Україна, м. Київ, 25 – 26 квітня), – К.: НАУ. – 2007. – Т.II. – С. 32.5 – 32.8. (Здобувачем проведено дослідження зі зносостійкості газотермічних покриттів, зроблено аналіз покриттів, які використовуются для відновлення деталей з титанових сплавів (60 %)).

11. Моляр А.Г., Ивасишин О.М., Краля В.А., Химко А.Н., Пугачевский Д.А., Антонюк С.Л., Мисан Л.Г. / Выбор износостойких покрытий для титановых деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и упругих деформаций // Тр. Междунар. конф. Тi-2007 в СНГ (Украина, г. Ялта 15 – 18 квітня). – К.: ИМФ НАН Украины, 2007. – С. 287 – 292. (Здобувачем проведено лабораторні випробування та обробку результатів (20 %)).

12. Хімко А.М., Краля В.О., Якобчук А.Є. Методика вибору покриття для відновлення елементів крила літаків // Проблеми тертя та зношування: Наук.-техн. зб. – К.: НАУ, 2007. – Вип. 48. – С. 204 – 213. (Здобувачем проведено аналіз методів щодо відновлення елементів крила, розроблено алгоритм вибору оптимального покриття для зміцнення та відновлення монорейок механізації крила літаків (70%)).