Підвищення експлуатаційних властивостей поверхонь деталей і конструкцій нанесенням модифікованих наноутвореннями покриттів
| dc.contributor.advisor | Кузнецов, В. Д. | |
| dc.contributor.advisor | Кузнецов, В. Д. | |
| dc.contributor.advisor | Kuznetsov, V. D. | |
| dc.contributor.advisor | Increasing of working properties of the industrial components surfaces by applying modified nano-formation coatings | |
| dc.contributor.degreedepartment | інженерії поверхні | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | зварювальний | uk |
| dc.contributor.researchgrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2016-07-11T07:25:15Z | |
| dc.date.available | 2016-07-11T07:25:15Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | Increasing of operational properties, especially wear-resistant surface of industrial components may be achieved by modifying the surface layers of nano forms through the providing of nanopowders into the molten pool at electric-arc surfacing and coating during thermal spraying. The basis of the weld and the surface layers were deposited by materials with different doping systems, which are recommended for conditions of abrasion and the dry friction of metal on metal. As modifiers were used nanopowders of alumina, titania and silicon fraction of 5-50 nm, whose providing in small amounts can significantly affect the nucleation and physico-mechanical properties of the coating material. Providing of nanoparticles into the weld pool and the coating is carried out at special circuits, which leads to a change in the conditions of crystallization and the formation of a fine-grained microstructure with a certain amount of hardening constituents which is responsible for strength values and wear resistance of the surface layers. The relationship between the structural and phase composition and properties of modified surface layers, depending on the content and type of nanopowder. Providing of nano-powder silicon dioxide contributes to the formation of acicular ferrite, a structural component of high strength and toughness, which has a positive effect on endurance and leads to the formation of nonmetallic inclusions predominantly oxide type increasing the wear resistance of the weld deposited metal in 3–4 times. When surfacing low alloy steels it is found a positive effect of aluminum oxide nanopowder additives on wear resistance under abrasive wear with an increase of it more than 6 times. Rational modes mechanochemical synthesis to create a powder mixture of nano and microparticles using a planetary ball mill is developed. Modes set spraying powder mixtures are obtained using a laminar plasma jet, thereby transferring nanopowder coating. The range of optimum content of nanopowders is within 0,5–1,0%. It is shown that the presence of aluminum oxide nanoparticles in the coating in an amount established by coating enhances the wear resistance 2,5–3 times and reduce the friction coefficient and improve the hardness by 25–40%. The technological recommendations arc weld surfacing and plasma spray coatings modified nanostructures are presented. | uk |
| dc.description.abstractru | Повышение эксплуатационных свойств, в частности износостойкости поверхностей деталей и конструкций достигается модификацией поверхностных слоев нанообразованиями путем введения нанопорошков в сварочную ванну при электродуговой наплавке и в покрытие при газотермическом напылении. Основу наплавленных и напыленных поверхностных слоев составляли материалы с различными системами легирования, которые рекомендованы для условий абразивного износа и сухого трения металла по металлу. В качестве модификаторов применяли нанопорошки оксида алюминия, диоксида титана, диоксида кремния фракцией 5–50 нм, введение которых у незначительных количествах позволяет существенно влиять на структурообразование и физико-механические свойства материала покрытия. Введение наночастиц в сварочную ванну и покрытия осуществляется по специальным схемам, что приводит к изменению условий кристаллизации и формирования мелкозернистой микроструктуры с определенной долей твердой составляющей, отвечающей за показатели прочности и износостойкости поверхностных слоев. Установлена взаимосвязь между структурным и фазовым составом и свойствами модифицированных поверхностных слоев в зависимости от содержания и типа нанопорошков. Введение нанопорошка диоксида кремния способствует формированию игольчатого феррита, как структурной составляющей повышенной прочности и вязкости и образованию неметаллических включений преимущественно оксидного типа, что приводит к повышению износостойкости наплавленного валика в 3–4 раза. При наплавке низколегированных сталей установлено положительное влияние добавок нанопорошка оксида алюминия на износостойкость в условиях абразивного износа, с увеличением данного показателя более чем в 6 раз. Разработанные рациональные режимы механохимического синтеза для создания порошковой смеси из нано и микрочастиц с помощью планетарной шаровой мельницы. Установлены режимы напыления полученных порошковых смесей с использованием ламинарного плазменной струи, что способствует переносу нанопорошков в покрытие. Определен диапазон оптимального содержания нанопорошков в пределах 0,5–1,0мас.%. Наличие наночастиц оксида алюминия в покрытии в установленном количестве способствует повышению износостойкости покрытий в 2,5–3 раза, снижению коэффициента трения и повышению твердости на 25–40%. Разработаны технологические рекомендации по электродуговой наплавке и плазменному напылению модифицированных нанообразованиями покрытий. | uk |
| dc.description.abstractuk | Підвищення експлуатаційних властивостей, зокрема зносостійкості поверхонь деталей і конструкцій досягається модифікацією поверхневих шарів наноутвореннями шляхом введення нанопорошків у зварювальну ванну при електродуговому наплавленні та у покриття при газотермічному напиленні. Основу наплавлених і напилених поверхневих шарів складали матеріали з різними системами легування, які рекомендовані для умов абразивного зношування та сухого тертя металу по металу. Як модифікатори застосовували нанопорошки оксиду алюмінію, діоксиду титану, діоксиду кремнію фракцією 5–50 нм, додавання яких у незначної кількості дозволяє суттєво впливати на структуроутворення та фізико-механічні властивості матеріалу покриття. Введення наночастинок у зварювальну ванну та покриття здійснюється за спеціальними схемами, що призводить до зміни умов кристалізації і формування дрібнозернистої мікроструктури з певним відсотком твердої складової, яка відповідає за показники міцності та зносостійкості поверхневих шарів. Встановлено взаємозв’язок між структурним і фазовим складом та властивостями модифікованих поверхневих шарів в залежності від вмісту та типу нанопорошків. Введення нанопорошку діоксиду кремнію сприяє формуванню голчатого фериту, як структурної складової підвищеної міцності і в’язкості та утворенню неметалевих включень переважно оксидного типу, що приводить до збільшення зносостійкості наплавленого валика у 3–4 рази. При наплавці низьколегованих сталей встановлено позитивний вплив добавок нанопорошку оксиду алюмінію на зносостійкість в умовах абразивного зношування, зі збільшенням даного показника більш ніж у 6 разів. Розроблені раціональні режими механохімічного синтезу для створення порошкової суміші із нано та мікрочастинок за допомогою планетарного кульового млину. Встановлені режими напилення отриманих порошкових сумішей з використанням ламінарного плазмового струменя, що сприяє переносу нанопорошків у покриття. Визначений діапазон оптимальної кількості вмісту нанопорошків в межах 0,5–1,0мас.%. Наявність наночастинок оксиду алюмінію в покритті у встановленої кількості сприяє підвищенню зносостійкості покриттів у 2,5–3 рази, зниженню коефіцієнту тертя та підвищенню твердості на 25–40%. Розроблені технологічні рекомендації, щодо електродугового наплавлення та плазмового напилення модифікованих наноутвореннями покриттів. | uk |
| dc.format.page | 6 с. | uk |
| dc.identifier | 2731-п | |
| dc.identifier.govdoc | 0114U003428 | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/16974 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | НТУУ "КПІ" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject | модифікування | uk |
| dc.subject | нанопорошки | uk |
| dc.subject | електродугове наплавленя | uk |
| dc.subject | плазмово-порошкове напилення | uk |
| dc.subject | експлуатаційні властивості | uk |
| dc.subject | зносостійкість | uk |
| dc.title | Підвищення експлуатаційних властивостей поверхонь деталей і конструкцій нанесенням модифікованих наноутвореннями покриттів | uk |
| dc.title.alternative | Повышение эксплуатационных свойств поверхностей деталей и конструкций нанесением модифицированных нанообразованиями покрытий | |
| dc.type | Technical Report | uk |
| thesis.degree.level | - | uk |