Щербовських Н. В. Підвищення корозійно - ерозійної стійкості деталей апаратів хімічної промисловості формуванням поверхневих шарів градієнтної будови

Об'єкт дослідження - процеси формування поверхневих шарів градієнтної будови на сталях 12Х17Т та 12Х18Н10Т лазерним легуванням. Мета - підвищення корозійно - ерозійної стійкості деталей апаратів хімічної промисловості, виготовлених із сталей 12Х18Н10Т та 12Х17Т, формуванням лазерним легуванням поверхневих шарів градієнтної будови в результаті оптимального поєднання їх мікромеханічних, корозійно - електрохімічних властивостей та зносостійкості. Поставлені у дисертаційній роботі завдання вирішували комплексно з використанням фундаментальних положень теорії легування та фазових перетворень у поєднанні з комп'ютерним моделюванням. Мікроструктуру сформованих поверхневих шарів досліджували з використанням оптичної та електронної сканувальної мікроскопії, якісного та кількісного мікрорентгеноспектрального та рентгеноструктурного фазового аналізу. Характер будови та розміри фрагментів структури визначали пошарово методом розпізнавання складноструктурованих об'єктів. Вимірювання локальної термо - електрорушійної сили та мікротвердості проводили за глибиною сформованих поверхневих шарів. Методом анігіляції позитронів здійснювали ідентифікацію і оцінку характеру розподілу дефектів кристалічної будови цих шарів. Метод імпедансної спектроскопії та вольтамперометрії використовували для дослідження їх корозійно - електрохімічних властивостей. Зносостійкість поверхневих шарів оцінювали випробовуванням на зношування. Для визначення мікромеханічних властивостей поверхневих шарів використовували методику мікроідентування. Контактну міцність розраховували за допомогою підходів контактної механіки та комп'ютерного моделювання. Комп'ютерним комплексом Expleo відтворювали відсутні дані експериментів з вимірювання мікротвердості та термо - е.р.с. сталей. Моніторинг корозійно - ерозійних та мікромеханічних властивостей проводили нейромережевим моделюванням з використанням адаптованого контролера нечіткої логіки на основі мереж геометричних перетворень. Це супроводжувалось створенням програмного продукту T - Controller User Manual. Вперше встановлено оптимальне співвідношення розмірів зерен пластичної матриці до наноструктурованих конгломератів вторинних фаз (рівне 3,6 - 3,8), що забезпечує оптимальне поєднання мікромеханічних, корозійно - електрохімічних властивостей та зносостійкості поверхневих шарів без втрати пластичності. Дістало подальший розвиток регулювання режимів лазерного легування та складу порошкових сумішей для формування заданої структури та фазового складу поверхневих шарів з підвищеними мікромеханічними властивостями. Результати роботи знайшли використання на підприємствах ЗАТ "Азовський машинобудівний завод", ЗАТ "Укрспецмаш", ТОВ "Машзавод", м. Чернівці для підвищення корозійно-ерозійної стійкості деталей апаратів хімічної промисловості. Результати роботи впроваджені у навчальний процес Національного університету "Львівська політехніка".