Люховець В. В. Зносостійкість конструкційних сталей при азотуванні в циклічно-комутованому розряді

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0424U000056

Облікова картка дисертації

0424U000056.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 05.02.04 - Тертя та зношування в машинах

12-04-2024

Спеціалізована вчена рада

Д70.052.02

Хмельницький національний університет

Анотація

Фізико-технічні процеси обробки поверхонь металів з використанням в якості інтенсифікатора електричного розряду в газовому середовищі відносяться до найменш енергоємних та універсальних за призначенням і використанням. Проте широкому впровадженню процесів БАТР перешкоджає відсутність загальних теоретичних основ, за яких стали б можливими оптимізація, ефективне керування та проектування технологічних процесів. Метою досліджень є розвиток теоретичних і розробка практичних основ підвищення зносостійкості металів безводневим азотуванням в циклічно-комутованому розряді, а також встановлення основних закономірностей і умов азотування довгомірних отворів для забезпечення їх зносостійкості. В роботі розвинуто положення теорії дифузійних газорозрядних процесів модифікації поверхні металів, які базуються на пріоритеті енергетичних підходів. З таких позицій теоретичні основи досліджуваних технологій не розглядались жодним з попередніх дослідників, але якраз подібні підходи відкривають абсолютно нові можливості розкриття тонкого механізму явищ, котрі мають місце при реалізації процесів даного типу, і далі – розробки практичних аспектів використання технології азотування. Значний науковий інтерес з перспективою широкого практичного використання становить задача застосування живлення, відмінного від безперервного. Ці питання теоретично теж ніким не досліджувались. В той же час реально всі процеси вакуумно-дифузійної газорозрядної модифікації поверхні металів проходять в нестаціонарних електричних полях, оскільки забезпечити живлення абсолютно постійним струмом практично неможливо. Зміна характеристик поля призводить до першочергового проходження одного з декількох конкуруючих субпроцесів, які забезпечують або утворення дифундидів на поверхні, або їх розпорошення, або дифузію азоту в глибину поверхневого шару. Саме з допомогою керованої форми електричних показників поля в розрядній камері можлива нейтралізація в необхідній мірі запірного ефекту утворення на поверхні дифундидів, що дозволить не тільки підвищити ефективність модифікації, але й скеровано забезпечувати необхідні її кінцеві результати, в тому числі і структуру поверхневого модифікованого шару. Виходячи з концепції енергетичної моделі, теоретично обгрунтовано та проведено експериментальну перевірку впливу форми керуючого сигналу на ефективність процесів модифікації, оскільки цей фактор суттєво впливає на трибологічні характеристики азотованих шарів. Трибологічні дослідження проводились на основі положень фізико-хімічної механіки матеріалів, розроблених Г.В. Карпенко, Г.О. Прейсом, А. Евансом і К. Пріс, Ф. Хеммітом, а також теорії структурного пристосування поверхневих азотованих шарів при терті Костецького Б. І. та механо-хімічної моделі процесу тертя і зношування Шевелі В. В. й Олександренка В. П. Теоретичні положення, розроблені в роботі, передбачається використати не тільки в практиці застосування технологічних процесів досліджуваного типу, але у підготовці фахівців при викладанні навчальних курсів із принципово нових напрямів теорії та практики газорозрядних процесів обробки поверхні металів.

Читати повністю

Публікації

1. Пастух И. М. Теоретические основы процесса безводородного азотирования в тлеющем разряде / И. М. Пастух, Г. Н. Соколова, В. В. Люховец, А. С. Здыбель // Перспективные тренды развития науки: техника и технологии : коллективная монография. – Одесса : Куприенко СВ, 2016. – С. 123–135.

2. Skyba M. Physico-chemical and tribological properties of nitrogened layers of structural steel / M. Skyba, M. Stechyshyn, N. Stechyshyna, A. Martynyuk, V. Lyukhovets // Actual problems of modern science. [Collective monograph]: Bydgoszcz, Poland–2021. – P. 488–499.

3. Pastukh I. M. Average Velocity of Electrons in the Cathode Fall Region during Glow-Discharge Nitriding / I. M. Pastukh, V. V. Lyukhovets’ // Technical Physics. – 2017. – Vol. 62, No. 4. – Pp. 527–536. ISSN 1063-7842.

4. Stechyshyn M. S. Сorrosion-mechanical wear of nitrided steels in acidic medium UDC 620.194 / M. S. Stechyshyn, N. M. Stechyshyna, O. V. Dykha, A. V. Martynyuk, V. V. Liukhovets, and M. V. Lukyanyuk // Materials Science: Springer (USA). – 2023. – 58 (5). – Рp. 597–601.

5. Каплун П. В. Дослідження трибологічних характеристик та довговічності конструктивних елементів з дифузійними і комбінованими покриттями / П. В. Каплун, В. В. Люховець, Г. С. Глущак // Вісник Технологічного університету Поділля. Технічні науки. – Хмельницький. – 2000. – Ч. 1. – № 5. – С. 85–87.

6. Пастух І. М. Аналіз процесів азотування в тліючому розряді отворів з відносно малим діаметром / І. М. Пастух, В. В. Люховець, М. В. Лук'янюк // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2014. – № 5. – С. 6–9.

7. Пастух І. М. Внутрішні локальні винятки поверхні, азотованої в тліючому розряді / І. М. Пастух, В. В. Люховець // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2015. – № 6. – С. 12–15.

8. Пастух І. М. Ефект накачування іонів азоту в отвори відносно малого діаметра / І. М. Пастух, В. В. Люховець // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2016. – № 3. – С. 138–146.

9. Пастух І. М. Обґрунтування азотування в тліючому розряді з живленням змінним струмом / І. М. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2017. – № 1. – С. 7–9.

10. Курской В. С. Апаратна реалізація живлення циклічно-комутованого розряду в установках азотування / В. С. Курской, В. В. Люховець, О. С. Здибель // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2017. – № 3. – С. 27–31.

11. Стечишин М. С. Технологія азотування в тліючому розряді сталей різального комплекту м'ясоподрібнювальних машин / М. С. Стечишин, В. П. Олександренко, М. В. Лук'янюк, В. В. Люховець, М. М. Лук'янюк // Проблеми трибології. – Хмельницький. – 2017. – № 2. – С. 50–54.

12. Скиба М. Є. Безводневе азотування у тліючому розряді як метод підвищення зносостійкості конструкційних сталей. / М. Є. Скиба, Н. М. Стечишина, Н. К. Медведчук, М. С. Стечишин В. В. Люховець // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2019. – № 5. – С. 7–12.

13. Стечишина Н. М. Вплив технологічних параметрів карбоазотування на зносостійкість сталі 45 / Н. М. Стечишина, В. В. Люховець, М. С. Стечишин // Проблеми тертя та зношування. – Київ : НАУ, 2019. – № 3 (84). – С. 76–82.

14. Stechyshyn M.S. Wear resistance of structural steels nitroded in cyclic-commuted discharge at limit modes of friction / M. S. Stechyshyn, V. V. Lyukhovets, N. M. Stechyshynа, M. I. Tsepenyuk. // Problems of Tribology. – Khmelnytskyi : KHNU, 2022. – V. 27. – № 3/105. – P. 27–33

підвищення корозійної стійкості металевих поверхонь / I. M. Пастух, Г. М. Соколова. В. В. Люховець, О. С. Здибель ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 06058 ; заявл. 03.06.2016 ; опубл. 25.11.2016, Бюл. № 22.

азотування в тліючому розряді оберненої полярності з періодичною очисткою поверхні / І. М. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець, О. С. Здибель ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 06139 ; заявл. 06.06.2016 ; опубл. 26.12.2016, Бюл. № 24.

17. Пат. 112984 Україна, МПК С 23 С 8/36, С 23 С 8/24. Спосіб азотування в тліючому розряді з періодичною очисткою поверхні / І. М. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець, О. С. Здибель ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 05934 ; заявл. 01.06.2016 ; опубл. 10.01.2017, Бюл. №1.

18. Пат. 112983 Україна, МПК С 23 С 8/36, С 23 С 8/48. Спосіб азотування в тліючому розряді з живленням змінним струмом / I. M. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець, О. С. Здибель ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 05929 ; заявл. 01.06.2016 ; опубл. 10.01.2017, Бюл. №1.

19. Пат. 113576 Україна, МПК С 23 С 8/36, С 23 С 8/48. Спосіб азотування азотоактивних металів в тліючому розряді з періодичною очисткою поверхні / І. М. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець, О. С. Здибель, Н. С. Машовець ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 06403 ; заявл. 13.06.2016 ; опубл. 10.02.2017, Бюл. № 3.

20. Пат. 113569 Україна, МПК С 23 С 8/36, С 23 С 8/48. Спосіб азотування в тліючому розряді з оберненою полярністю / І. М. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець, О. С. Здибель ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 06036 ; заявл. 03.06.2016 ; опубл. 10.02.2017, Бюл. № 3.

21. Пат. 115969 Україна, МПК С 23 С 8/36, С 23 С 8/48. Спосіб азотування в тліючому розряді з оптимізацією технологічного режиму / І. М. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець, Т. А. Надопта ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 06133 ; заявл. 06.06.2016 ; опубл. 10.05.2017, Бюл. №9.

22. Пат. 118327 Україна, МПК С 23 С 8/36, С 23 С 8/48. Пристрій для азотування в тліючому розряді з живленням змінним струмом / І. М. Пастух, Г. М. Соколова, В. В. Люховець, О. С. Здибель ; заявник i патентовласник Хмельниц. нац. ун-т. – № u 2016 06460 ; заявл. 13.06.2016 ; опубл. 10.08.2017, Бюл. № 15.

23. Люховець В. В. Перспективи азотування малих отворів у тліючому розряді з нестаціонарним живленням / В. В. Люховець // 11-й Міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові : тези доп. – Львів : КІНПАТРІ ЛТД, 2013. – С. 195.

24. Люховець В. В. Азотування в тліючому розряді деталей з малими отворами із застосуванням змінного живлення / В. В. Люховець // Ольвійський форум – 2014: стратегії країн Причорноморського регіону в геополітичному просторі : тези. – Миколаїв : вид-во ЧДУ ім. Петра Могили, 2014. – С. 52–53.

25. Люховець В. В. Процеси азотування в тліючому розряді отворів з відносно малим діаметром / В. В. Люховець // 12-й Міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові : тези доп. – Львів : КІНПАТРІ ЛТД, 2015. – С. 90–91.

26. Люховець В. В. Азотування в тліючому розряді отворів малого діаметра / Люховець В. В. // Перспективні технології на основі новітніх фізико-матеріалознавчих досліджень та комп’ютерного конструювання матеріалів : зб. тез доп. восьмої міжнар. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених. – Київ, 2015. – С. 45.

27. Курской В. С. Зміцнення робочих поверхонь сільськогосподарського знаряддя методом азотування в тліючому розряді / В. С. Курской, В. О. Курская, В. В. Люховець // Наукові здобутки у вирішенні актуальних проблем виробництва та переробки сировини, стандартизації і безпеки продовольства : зб. пр. за підсумками VІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. вчених, аспірантів і студентів (м. Київ, 17 квіт. 2019 р. – 18 квіт. 2019 р.). – Київ : РВВ НУБіП України, 2019. – С. 189–191.

28. Стечишин М. С. Азотування довгомірних отворів / М. С. Стечишин, В. В. Люховець, Д. В. Здоренко, В. В. Курской // 16-й Міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові : матеріали симпозіуму. – Львів : КІНПАТРІ ЛТД, 2023. – С. 68–69

Читати повністю

Файли

autoreferat-Автореферат Люховець.pdf

Дисертація Люховця-.pdf

Схожі дисертації

0524U000076

Міланенко Олександр Анатолійович

Науково-прикладні засади підвищення ефективності мащення і зносостійкості вузлів тертя в екстремальних умовах роботи

0423U100103

Токарук Віталій Володимирович

Підвищення зносостійкості дюралюмінієвого сплаву Д16 армуванням поверхневого шару дискретним електроіскровим покриттям

0421U103576

Мальцев Тарас Віталійович

Підвищення триботехнічних властивостей поршневих кілець багатошаровим зміцненням наноструктурним покриттям

0421U000066

Глухонець Андрій Олексійович

Еластогідродинамічні аспекти мащення в умовах локальних контактів тертя

0421U101039

Варваров Валерій Володимирович

Підвищення ресурсу трибосистем в агрегатобудуванні переведенням їх в режим аномально низького тертя та зношування