Керування властивостями поверхонь конструкційних сталей і сплавів спрямованим впливом на складові їх структури

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКузін, Олег Анатолійович
dc.date.accessioned2021-04-28T09:36:42Z
dc.date.available2021-04-28T09:36:42Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractenThe dissertation is devoted to the selection of modes of welding technologies, heat treatment, alloying, microalloying, plasma hardening to obtain products with increased operational reliability by controlling the structural and energy state of the interface, taking into account operational factors. The principles of using system approaches for the physical substantiation of the optimal modes of surface engineering technologies, depending on the operating conditions of the products, have been developed. An invariant model of the structure of polycrystalline materials with elements of different hierarchical levels has been constructed, which makes it possible to evaluate the influence of its quantitative parameters on the resistance to softening of interfaces and the ability of alloys to form grain-boundary damage. Using the energy approach for describing continuous nonlocal media, mathematical relations are constructed for the model of polycrystalline systems. It is shown that the tendency to the formation of intergranular damage and destruction of alloys is influenced not only by the absolute values of the parameters of the properties of microvolumes, but also by their gradient. On the basis of the system and continual models of the gradient structure of the interfaces between the structural components developed in the work, the parameters of the local volumes of alloys in which damage occurs during technological treatments and external loads are revealed. The developed algorithms made it possible to assess the strength of the interfaces between the structural components, revealed the regularities of the formation of intergranular damage and intercrystalline cracks in structural alloys and products after technological treatments. A criterion is proposed that characterizes the tendency to intergranular fracture of structural steels and alloys. In accordance with the quantitative characteristics of the gradient of changes in properties near the interfaces, polycrystalline materials have a low, stable, and catastrophic tendency to intergranular fracture. Recommendations are presented for improving the operational reliability of alloys and products by adjusting the parameters of the interfaces, which are implemented in energy and resource-saving technologies and tested in production conditions. Hardening from the temperatures at which the graininess of the improved steels is formed is accompanied by the formation of triple joints of grains, the interfaces of which differ significantly in energy. The interfaces between the joints with high energy values correspond to the dimensions of the scattered damage that are formed under external loads. It is shown that an increase in the duration of vital parts is achieved with a decrease in the number of local volumes with an increased energy level in alloys. Large-angle interfaces with minimal energy differences are formed under conditions of optimal temperature and time modes of heat treatment. The use of methods of hierarchical modeling and computational materials science allows the implementation of technical solutions to improve the operational reliability of products at a lower cost of their life cycle. On the basis of ideas about the role of the structural-phase state of interfaces in the processes of formation of intergranular damage, using the energy criterion of the strength of grain interfaces, the mechanisms of the influence of impurities, alloying and microalloying elements on the intercrystalline fracture of improved steels are revealed. The role of technological treatment modes in the formation of local volumes of surface layers of products with a high energy gradient is shown. The results of quantitative and qualitative studies of the influence of technological treatments and the chemical composition of alloys on the strength of interfaces and the processes of softening of border zones have been carried out. The modes of technological treatments are established, in which the structural energy state of the interfaces is formed under the conditions of welding, alloying, microalloying, plasma hardening and heat treatment, which provides an increase in the resistance to intercrystalline destruction of products under contact and dynamic loads. The implementation of the approaches developed in this work is used to increase the operational reliability of permanent rail joints after thermite welding, the surfaces of the flanges of railway wheels during plasma hardening, powder products by optimizing the quantitative parameters of the microstructure and the structural-energy state of the interfaces.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена выбору режимов технологий сварки, термической обработки, легирования, микролегирования, плазменного упрочнения для получения изделий с повышенной эксплуатационной надежностью управлением структурно-энергетическим состоянием поверхностей раздела структурных составляющих с учетом эксплуатационных факторов. На основе иерархического моделирования строения поликристаллов предложены новые подходы и созданы алгоритмы для определения взаимосвязей между структурой поверхностей раздела конструкционных материалов и их эксплуатационной надежностью. С использованием разработанных моделей структуры выявлены механизмы влияния примесей, легирующих и микролегуючих элементов на параметры прочности поверхностей раздела зерен. Определены технологические режимы управления структурно-энергетическим состоянием поверхностей раздела, которые обеспечивают устранение интеркристалитного разрушения сплавов. Реализация предложенных подходов использована для повышения эксплуатационной надежности неразъемных соединений рельсов после термитной сварки, слоя плазменного упрочнения гребней железнодорожных колес, порошковых изделий путем оптимизации количественных параметров поверхностей раздела.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена вибору режимів технологій зварювання, термічної обробки, легування, мікролегування, плазмового зміцнення для отримання виробів з підвищеною експлуатаційною надійністю керуванням структурно-енергетичним станом поверхонь поділу структурних складових з врахуванням експлуатаційних чинників. На основі ієрархічного моделювання будови полікристалів запропоновані нові підходи і створено алгоритми для визначення взаємозв’язків між структурою поверхонь поділу конструкційних матеріалів і їх експлуатаційною надійністю. З використанням розроблених моделей структури виявлені механізми впливу домішок, легуючих і мікролегуючих елементів на параметри міцності поверхонь поділу зерен. Визначені технологічні режими управління структурно-енергетичним станом поверхонь поділу, що забезпечують усунення інтеркристалітного руйнування сплавів. Реалізація запропонованих підходів використана для підвищення експлуатаційної надійності нероз’ємних з’єднань рейок після термітного зварювання, шару плазмового зміцнення гребенів залізничних коліс, порошкових виробів шляхом оптимізації кількісних параметрів поверхонь поділу.uk
dc.format.page47 с.uk
dc.identifier.citationКузін, О. А. Керування властивостями поверхонь конструкційних сталей і сплавів спрямованим впливом на складові їх структури : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.03.06 – зварювання та споріднені процеси і технології / Кузін Олег Анатолійович. – Київ, 2021. – 47 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40811
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectзварюванняuk
dc.subjectлегуванняuk
dc.subjectмікролегуванняuk
dc.subjectтермічна обробкаuk
dc.subjectплазмове зміцненняuk
dc.subjectінженерія поверхніuk
dc.subjectзернограничне конструювання структуриuk
dc.subjectінтеркристалітне руйнуванняuk
dc.subjectweldinguk
dc.subjectalloyinguk
dc.subjectmicroalloyinguk
dc.subjectheat treatinguk
dc.subjectplasma hardeninguk
dc.subjectsurface engineeringuk
dc.subjectgrain boundary structure designuk
dc.subjectinternalcrystalline fracturesuk
dc.subjectсваркаuk
dc.subjectлегированиеuk
dc.subjectмикролегированиеuk
dc.subjectтермическая обработкаuk
dc.subjectплазменное упрочнениеuk
dc.subjectинженерия поверхностиuk
dc.subjectзернограничное конструирование структурыuk
dc.subjectинтеркристаллитное разрушениеuk
dc.subject.udc621.791: 621.785: 539.4uk
dc.titleКерування властивостями поверхонь конструкційних сталей і сплавів спрямованим впливом на складові їх структуриuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kuzin_aref.pdf
Розмір:
1.33 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (СТЗІП)
Автореферати (вільний доступ)