Кантемир І. В. Удосконалення процесів створення наноструктур у плазмово-іонних та лазерних технологіях для підвищення ефективності різального інструменту

Об'єкт дослідження – процеси отримання та застосування наноструктур (НС) і нанопокриттів, одержаних методами плазмово-іонної та лазерної обробки; мета дослідження – підвищення ефективності різального інструменту (РІ) шляхом розроблення фізико-технічних принципів процесу вибору типу зміцнення, нанесення нанопокриття та лазерного модифікування, прогнозування режимів механічної обробки РІ з покриттям і модифікованим шаром; методи дослідження – комплексний метод дослідження, математичне та фізичне моделювання, метод скінченних елементів, визначення розміру зерна (РЕМ-106), мікротвердості (ПМТ5), методи планування експерименту; результати – розроблено метод вибору технологічних параметрів (ТП) потоків іонів для отримання НС і нанопокриттів необхідних фізико-механічних характеристик (ФМХ); отримано ТП лазерного випромінювання (ЛВ), при яких можуть створюватися НС, та відзначено режими, для яких є можливість отримання НС шляхом дії температурних напружень; експериментально отримано режими різання при обробленні загартованої сталі ШХ15 РІ з нанопокриттям, при яких реалізується максимальний об'єм матеріалу, що знімається за період стійкості РІ; новизна – вперше у моделі взаємодії потоків іонів з конструкційними матеріалами враховано енергію на утворення зерна, яка впливає на точність отримання ТП; враховано нові джерела та стоки тепла у моделі взаємодії світлопроменевих потоків різної тривалості (до фемтосекунд) з конструкційними матеріалами; вперше експериментально встановлено можливість завдяки ЛВ отримання НС на швидкорізальних сталях; ступінь впровадження – результати роботи впроваджені на виробництві приватного акціонерного товариства «ФЕД» з економічним ефектом 350 тис. грн на рік шляхом підвищення ефективності РІ; галузь використання – машинобудування.