Приходько В. О. Технологічне забезпечення шорсткості поверхні нержавіючої сталі короткоімпульсним лазерним випромінюванням

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U002078

Здобувач

Спеціальність

  • 131 - Прикладна механіка

18-07-2024

Спеціалізована вчена рада

ДФ 64.050.146-5961

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

Анотація

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі, пов’язаної із вирішенням проблем малопомітності виробів із нержавіючої сталі. Об’єкт дослідження – процес формування періодичних та вірогідних 3D структур при модифікації поверхні сталі лазерним випромінюванням. Предмет дослідження - закономірності формування періодичних і вірогідних 3D структур при наносекундному лазерному обробленні та їх розсіювальної здатності. Метою дисертаційної роботи є технологічне забезпечення шорсткості поверхні аустенітної хромонікелевої сталі AISI 321 шляхом її модифікації для забезпечення світловідбивальних характеристик на основі створення 3D вірогідних та періодичних мікро- і наноструктур короткоімпульсним лазерним випромінюванням. За результатами дисертаційного дослідження отримані такі наукові результати: О тримала подальший розвиток модель лазерного впливу на поверхню нержавіючої сталі з урахуванням процесу сканування у продольному та поперечному напрямку; показано, що при використанні наносекундного лазерного випромінювання створюються періодичні і вірогідні 3D структури, формування яких залежить від властивостей матеріалу, параметрів лазерного променю та стратегії сканування; встановлено, що на поверхні сталі при низькій інтенсивності лазерного опромінення формуються тільки вірогідні 3D структури, а зі збільшенням інтенсивності лазерного випромінення поверхневі структури трансформуються в періодичні 3D структури, які мають мікро- та нанорозміри; вперше визначені умови створення 3D структур, коли у спектрі інтерференційних структур виявляються лише періодичні структури; пперше визначені умови та створені багаторівневі лінійні 3D структури, що забезпечують повне розсіювання ковзного лазерного випромінювання. Визначено, що основну роль у розсіюванні відіграють глибина і форма западин. Показано можливість практичного застосування запропонованого методу контролю періодичних структур за допомогою ковзного променю гелій- неонового лазеру. За результатами дослідження підтверджено теоретичну та практичну цінність запропонованого методу модифікації поверхні хромонікелієвої сталі, надано практичні рекомендації щодо технологічних параметрів та режимів наносекундного лазерного оброблення нержавіючої сталі AISI 321для отримання на її поверхні, як періодичних, так і вірогідних 3D структур.

Публікації

Prykhodko V. Modeling and Surface Modification of AISI 321 Stainless Steel by Nanosecond Laser Radiation / Dobrotvorskiy S., Aleksenko B.A., Kościński M., Basova Y., Prykhodko V. // Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2023. Р. 205–215. (Scopus).

Prykhodko V. The Relief of the Structured by Nanosecond Laser Stainless Steel Surface Inspection by Sliding Reflection of a Laser Beam / Dobrotvorskiy S., Aleksenko B.A., Kościński M., Basova Y., Prykhodko V., Dobrovolska L. & Mižáková J. // EAI/Springer Innovations in Communication and Computing, 2023. Р. 65–77. (Scopus).

Prykhodko V. Computer Modelling and Comparative Analysis of Surface Microrelief Inspection by the Method of Scattering of a Laser Beam During Its Small-Angle Sliding Incidence / Dobrotvorskiy S., Aleksenko B.A., Yepifanov V., Basova Y., Prykhodko V., Dobrovolska L., Kościński M., // Lecture Notes in Networks and Systems, 2023. Vol. 762. Р. 237–252. (Scopus)

Prykhodko V. Computer Modeling and Comparative Analysis of Surface Microrelief Control by the Method of Reflection of a Sliding Laser Beam / Aleksenko B.A., Dobrotvorskiy S., Basova Y., Prykhodko V., Kościński M. // Lecture Notes in Networks and Systems, 2023. Vol. 808. Р. 436–446. (Scopus)

Приходько В.О. Розробка метода контролю рельєфу поверхонь оброблених методом лазерного впливу / Алексенко Б.О., Приходько В.О., Добротворський С.С., Басова Є.В., Косцінський М., Міжакова Я. // Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я: тези доповідей ХXХІ Міжнародної науково-практичної конференції . (м. Харків, 17–20 травня 2023 р.). – Харків, 2023. – С. 152

Приходько В.О. Розробка рішення для контролю рельєфу поверхонь сталей, структурованих високоенергетичним впливом лазеру / Приходько В.О., Добротворський С.С., Басова Є.В. // Теоретичні та практичні дослідження молодих науковців: матеріали ХIV міжнародної науково-практична конференції магістрантів та аспірантів. (м. Харків, 14–16 грудня 2022 року). – Харків, 2022. – С. 410.

Prykhodko V. Quality Assurance of the Surface Layer of Processing Parts by Vibration Hardening / Dobrotvorskiy S., Prykhodko V., Basova Y., Dobrovolska L., Yassine Al Kaderi // 1st Kharkiv Welcome Meeting for Foreign Physics Students : зб. тез доп. міжнар. наук.-практ. конф. (м. Харків, 21 травня 2021 р.). – Харків, 2021. – С. 13.

Prikhodko V. Quality assurance of the surface layer of processing parts by vibration hardening / Dobrotvorskiy S., Dobrovolska L., Prikhodko V // Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я: тези доповідей ХXІХ міжнародної науково-практичної конференції MicroCAD-2021 (м. Харків, 18-20 травня 2021 р). – Харків, 2021. – Ч. I. – C. 93.

Приходько В.О. Критичний аналіз CAE систем моделювання для розрахунку сeндвіч структур / Приходько В.О., Добротворський С.С., Басова Є.В., Добровольска Л.Г., Пермяков Є.А. // Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я : тези доповідей ХХVІІІ міжнародної науково-практичної конференції MicroCAD-2020 (м. Харків, 28-30 жовтня 2020).– Харків, 2020. – Ч. I. – C. 149.

Приходько В.О., Добровольска Л.Г., Добротворський С.С. Аналіз систем програмування для написання программ розрахунку сєндвіч пакетів. Молодь: наука та інновації – 2020: матеріали VІІІ Всеукраїнської науково-технічної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених (м. Дніпро, 26-27 листопада 2020 року). Дніпро, 2020. Том 3. С. 3-6.

Схожі дисертації