Арендар Любомир Анатолійович. Роль фосфідної евтектики у формуванні структури та деяких фізико- механічних властивостей поверхневих шарів перлітних чавунів у процесі тертя : Дис... канд. техн. наук: 05.02.04 / Хмельницький національний ун-т. — Хмельницький, 2005. — 154арк. : рис., табл. — Бібліогр.: арк. 135-148.
Анотація до роботи:
Арендар Л.А. РОЛЬ ФОСФІДНОЇ ЕВТЕКТИКИ У ФОРМУВАННІ СТРУКТУРИ ТА ДЕЯКИХ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ ПЕРЛІТНИХ ЧАВУНІВ У ПРОЦЕСІ ТЕРТЯ – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.04 - тертя та зношування в машинах.
Хмельницький національний університет, м.Хмельницький, 2005 р.
У дисертації на основі результатів комплексних експериментальних випробувань (в умовах тертя без змащування і граничного) стійкості до зношування широкої гами легованих фосфором (0,055…0,97 мас. %) перлітних сірих і високоміцних чавунів, вивчення фазового складу і еволюції структури в процесі тертя, експериментального та теоретичного аналізу фрикційного тепловиділення обґрунтовано і розв’язано важливу науково-технічну задачу забезпечення зносотривкості згаданих чавунів в експлуатаційно важливому діапазоні швидкостей і тисків, що становлять 0,2…0,5 м/с і 0,5…5 МПа відповідно.
Підтверджено дані про те, що на фізико-механічні властивості фосфористих чавунів суттєво впливає наявність фосфідної евтектики, її розподіл та морфологія. Встановлено, що внаслідок тертя включення фосфідної евтектики локалізуються в тонких (до 5 мкм) підповерхневих шарах металу та на поверхнях тертя, переорієнтовуються у напрямку вектора ковзання, а їх кількість на поверхні зростає на 20…30 %.
На основі аналітичних розрахунків із застосуванням теорії спалахів А.В.Чічінадзе та її модифікацій для стрижневої моделі твердого тіла розраховано локальну температуру спалахів на включеннях фосфідної евтектики, яка на початкових етапах тертя може переважати 0,5 від температури плавлення, за якої різко падає твердість евтектики.
Обґрунтовано механізм впливу фосфідної евтектики на зносотривкість ФСЧ та ФВЧ. Температурні спалахи на евтектичних включеннях призводять до їх пластифікації, збільшення площі на поверхні тертя і, як наслідок, зменшення контактних тисків, зниження середньоінтегральної температури та підвищення зносотривкості.
Запропоновано новий хімічний склад сірих та високоміцних фосфористих чавунів з 3…7 об. % фосфідної евтектики, які відрізняються від відомих підвищеною зносотривкістю в інтервалі швидкостей 0,2…0,5м/с, за контактних тисків 0,5…5 МПа в умовах тертя без змащування та граничного.
На основі комплексних випробувань (в умовах тертя без змащування та граничного) стійкості до зношування широкої гами легованих фосфором (0,055…0,97 мас. %) перлітних сірих і високоміцних чавунів, вивчення фазового складу і еволюції структури під час тертя, аналізу фрикційного тепловиділення обґрунтовано хімічний склад і розв’язано важливу науково-технічну задачу забезпечення зносотривкості цих чавунів в експлуатаційно важливому діапазоні швидкостей і тисків: 0,2… 0,5 м/с і 0,5…5 МПа відповідно.
Підтверджено дані про те, що на фізико-механічні властивості фосфористих чавунів суттєво впливає фосфідна евтектика, її розподіл та морфологія.
Встановлено, що внаслідок тертя включення фосфідної евтектики локалізуються в тонких (до 5 мкм) підповерхневих шарах металу та на поверхнях тертя, переорієнтовуються у напрямку вектора ковзання, а їх кількість на поверхні зростає на 20…30 %.
На основі аналітичних розрахунків із застосуванням теорії спалахів та її модифікацій для стрижневої моделі твердого тіла розраховано локальну температуру спалахів на включеннях ФЕ, яка на початкових етапах тертя може перевищувати 0,5 від температури плавлення, за якої різко падає твердість евтектики.
Обґрунтовано механізм впливу ФЕ на зносотривкість ФСЧ та ФВЧ. Температурні спалахи на включеннях ФЕ призводять до їх пластифікації, збільшення площі на поверхні тертя і, як наслідок, зменшення контактних тисків, зниження середньоінтегральної температури та підвищення зносотривкості.
Запропоновано новий хімічний склад сірих та високоміцних фосфористих чавунів з 3…7 об. % фосфідної евтектики, які відрізняються від відомих підвищеною зносотривкістю в інтервалі швидкостей 0,2…0,5 м/с, за контактних тисків 0,5 - 5 МПа в умовах тертя без змащування та граничного.
Експериментально підтверджена можливість отримання на високофосфористих чавунах дифузійних боридних покрить з натрієвого розплаву та нітрид-титанових іонно-плазмовим напиленням.
Впровадження оптимізованих за фосфором чавунів дозволило підвищити надійність і ресурс працездатності станин та елементів трибосистем нестандартного обладнання відповідно в 1,2 і 1,25 рази, знизити їх металоємність відповідно в 1,3 і 1,8 рази.
Публікації автора:
Широков В.В., Кіцак М.І., Рудковський Є.М., Арендар Л.А. Формування та властивості дифузійних покрить на сталях, утворених боруванням у розплавах. Фізико-хімічна механіка матеріалів.- 1999- №2.-С.86-91.
Василів Х., Арендар Л., Павлина О., Василенко Ю. Отримання хромових та боридних багатофункціональних покрить на сталях з легкоплавких розплавів // Проблеми корозії та протикорозійного захисту конструкційних матеріалів: в 2-х т. / Спецвипуск журналу «Фізико-хімічна механіка матеріалів».-Львів: Фізико-механічний інститут ім. Г.В.Карпенка НАН України, 2000 –Т.1.-С.340-344.
Широков В.В., Арендар Л.А., Слинько Г.І., Волчок І.П. Вплив фосфідної евтектики на зношуваність високоміцних чавунів. Фізико-хімічна механіка матеріалів.-2003.-№2.-С.115-117.
Широков В.В., Василів Х.Б., Арендар Л.А. Особливості дифузійних процесів у системі “залізовуглецевий сплав - розплав Na-B” Фізико-хімічна механіка матеріалів.-2004.- №2. – С.99-104.
Широков В.В., Арендар Л.А., Рицар Д.І. Трибологічні властивості сірих чавунів, легованих фосфором.- Фізико-хімічна механіка матеріалів .-2004.- №4. – С.70-75.
Широков В.В., Арендар Л.А., Волчок І.П., Слинько Г.І., Широков О.В. Вплив фосфідної евтектики на зношуваність, будову та фізико-механічні властивості чавунів. Материали міжнар. конф. "Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях".-К.:УИЦ “Наука. Техника. Технология”.-2001.-С.129.
Широков В.В., Волчок І.П., Слинько Г.І., Арендар Л.А. Трибологічні властивості високоміцних чавунів з фосфідною евтектикою. Збірник наукових праць Х міжнародної науково-технічної конференції «Неметалеві вкраплення і гази у ливарних сплавах”.-Запоріжжя, 2003.-С.181-183.
Широков В.В., Василів Х.Б., Арендар Л.А. Фізико-механічні властивості дифузійних хромових покриттів на сталях // Науковий вісник: Лісопромисловий комплекс напередодні ХХІ століття: освіта, наука, виробництво.-Львів:УкрДЛТУ.-1999.-Вип.9.6.-С.185-186.
Широков В.В., Арендар Л.А, Рацька Н.Б. Вплив фосфідної евтектики на зношуваність, будову та фізико-механічні властивості високоміцних чавунів. Науковий вісник : Збірник науково-технічних праць.-Львів:УкрДЛТУ.-2001.-Вип.11.4.-С.153-158.
Широков В.В., Арендар Л.А., Широков О.В., Вплив фосфідної евтектики на будову та фізико-механічні властивості чавунів. Матеріали відкритої науково-технічної конференції молодих науковців і спеціалістів ''Інструмент-2000''.-Львів.-10-12 листопада 2000 р.-С.78-81.
Широков В.В., Ковальчик Ю.І., Арендар Л.А. Механізм антифрикційної дії фосфідної евтектики в чавунах.- Матеріали Четвертої промислової міжнародної науково-технічної конференції “Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях”.- К. УИЦ “Наука. Техника. Технология”.-2004.- С.294-297.
Широков В.В., Арендар Л.Ф., Рацька Н.Б. Фізико-механічні властивості чавунів, легованих фосфором. Матеріали Другої промислової міжнародної науково-технічної конференції “Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современних условиях”.- К.УИЦ “Наука. Техника. Технология”.-2002.- с.113.
Широков В.В., Василів Х.Б., Арендар Л.А. Рідкометалеве борування сплавів системи Fe-C і його особливості.- .- Вісник двигунобудування .- №3.-2004.-С.138-142.
Широков В.В., Арендар Л.А., Василів Х.Б., Василів О.М. Метод кількісного аналізу топографії фрикційних поверхонь.- Матеріали П’ятої промислової міжнародної науково-технічної конференції “Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях”.- К. УИЦ “Наука. Техника. Технология”.-2005.- С.333-335.
В.В.Широков, Л.А.Арендар, В.М.Довгуник Зносостійкість фосфористих чавунів.- Матеріали XVII відкритої науково-технічної конференції молодих науковців і спеціалістів Фізико-механічного інституту ім. Г.В.Карпенка «Проблеми корозійно-механічного руйнування, інженерія поверхні, діагностичні системи».-Львів, 2003 р., С.86-89.
