Плазмове субмікро- і наноструктурування різьбонарізного інструменту

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorСамотугін, Сергій Савелійович
dc.contributor.authorБезумова, Ольга Олексіївна
dc.date.accessioned2021-04-27T10:11:36Z
dc.date.available2021-04-27T10:11:36Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionРобота виконана на кафедрі «Наноінженерія в галузевому машинобудуванні» ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет» Міністерства освіти і науки Україниuk
dc.description.abstractukДисертація присвячена формуванню модифікованих шарів з субмікро- і нанокристалічною структурою і підвищеним рівнем експлуатаційних властивостей при поверхневій обробці різьбонарізного інструменту зі швидкорізальних сталей та твердих сплавів висококонцентрованим плазмовим струменем. У літературному огляді виконаний аналіз умов роботи різьбонарізного інструменту. Показан характер зносу різьбонарізного інструменту, механізми зносу, зони зносу. показана перспективність розвитку різних методів зміцнення для підвищення працездатності різьбонарізного інструменту. Особливість різьбонарізного інструмента це дуже велика номенклатура як по розмірах, від дуже дрібних мітчиків, до крупних фрез, різців, так і за різноманітністю видів. Нині існує 4 підходи до зміцнення. Найбільш розвиваються останнім часом це нанесення покриттів, і поверхневе модифікування. Ці два найбільш поширених метода якраз розвиваються у бік отримання дисперсних структур у тому числі і наноструктур. Дисертаційна робота виконана на плазмовому комплексі в умовах кафедри «Наноінженерія в галузевому машинобудуванні», основний елемент цього комплексу це плазматрон. Плазматрон використовується побічної дії: деталь і інструмент електрично нейтральні. Особлтвість його конструкції це сенкціонована міжелектродна вставка. Спеціально для того, щоб підвищити швидкість охолодження і отримати плазмове наноструктурування. Експериментами встановлено, що можна впливати на цей процес шляхом виконання каналу плазматрона не циліндричної форми, а конічної. Міра звуження каналу впливає на твердість при обробці. Розроблена методика математичного моделювання процесу плазмового модифікування різьбонарізного інструмента. У основі розрахунку теплової дії висококонцентрованих джерел нагріву на метал лежить закон теплопровідності Фур'є. Для вирішення цього завдання використано звичайно-елементне моделювання із застосуванням прикладного пакету МСS.Nastran. Розроблено математичну модель оптимального керування процесом плазмового поверхневого модифікування різьбонарізного інструменту та інженерну методику розрахунку оптимальних режимів обробки. Уперше на основі звичайно-елементного рішення диференціального рівняння теплопровідності в нелінійній постановці розроблені алгоритми і інженерні методики розрахунку оптимальних режимів плазмового модифікування різьбонарізного інструменту зі швидкорізальних сталей і твердих сплавів, що забезпечують утворення в модифікованій зоні субмікро- і нанокристалічної структури з підвищеним рівнем експлуатаційних властивостей. У 3м розділі дисертації досліджена структура і властивості різьбонарізного інструмента зі швидкорізальної сталі на прикладі гребінки. Для такого інструмента відомо два підходи плазмовою модифікування з об'ємною термообробкою і з триразовою відпусткою Тип структури, що утворюється в модифікованій зоні в результаті комплексного об'ємно-поверхневого зміцнення гребінок із сталі Р6М5, займає проміжне положення між нанокристалічною (до 100 нм) і субмікрокристалічною. Досліджено механізми структурних перетворень гребінки зі швидкорізальної сталі та різьбонарізного різця з напаяною твердосплавною пластиною при плазмовому поверхневому модифікуванні. Встановлені закономірності наноструктурування різальних кромок різьбонарізного інструменту при плазмовому модифікуванні без оплавленя поверхні. Встановлено, що при наноструктуруванні сталевого інструменту набуття найбільш високих значень дисперсності обумовлене збільшенням швидкості охолодження, розчиненням вихідних карбідів і виділенням нанодисперсних вторинних карбідів. Розроблено методику випробувань та досліджено тріщиностійкість, механізми руйнування та зношування різьбонарізного інструменту з поверхневим модифікованим шаром. Розроблено технологічне устаткування для проведення плазмової обробки. Розроблено технологічні процеси плазмового модифікування різьбонарізного інструменту з твердих сплавів та швидкорізальних сталей. Розроблена структурна схема управління наностуруктуруванням після плазмового модифікування. Розроблені рекомендації по вибору оптимального розміщення модифікованої зони на різьбонарізному різці з напаяними твердосплавними пластинами та різьбонарізній гребінки зі швидкорізальної сталі. Проведені стійкістні дослідження різьбонарізного інструменту після плазмового модифікування. Розроблений науково-методологічний комплекс управління наноструктуризацією поверхні різьбонарізного інструменту при плазмовому модифікуванні. Встановлено, що найбільш високі дисперсність структури і експлуатаційні властивості модифікованої зони досягаються за рахунок реалізації дислокаційного і дисперсійного механізмів зміцнення для сталевого інструменту і твердорозчинного, дисперсійного і зернограничного - для твердосплавного інструменту. Розроблений комплексний підхід на основі розгляду єдиної технологічної системи, в яку в якості взаємозв'язаних складових входять підсистеми "Плазмове модифікування" і "Різьбонарізання". Новий підхід є основою для створення інтегрованих технологій механічної і фізико-технічної обробки і їх програмного управління.uk
dc.format.page153 с.uk
dc.identifier.citationБезумова, О. О. Плазмове субмікро- і наноструктурування різьбонарізного інструменту : дис. … канд. техн. наук. : 05.03.07 - процеси фізико-технічної обробки / Безумова Ольга Олексіївна. – Київ, 2021. – 153 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40798
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectплазмове модифікуванняuk
dc.subjectрізьбонарізний інструментuk
dc.subjectмеханізм руйнуванняuk
dc.subjectтріщиностійкістьuk
dc.subjectзносостійкістьuk
dc.subjectматематична модельuk
dc.subjectструктурні перетворенняuk
dc.subjectповерхневий шарuk
dc.subjectсубмікроструктуруванняuk
dc.subjectнанострутуруванняuk
dc.subjectстійкістні дослідженняuk
dc.subjectметалоргафічні досліджненняuk
dc.subjectplasma modificationuk
dc.subjectthreading tooluk
dc.subjectfracture mechanismuk
dc.subjectcrack resistanceuk
dc.subjectwear resistanceuk
dc.subjectmathematical modeluk
dc.subjectstructural transformationsuk
dc.subjectsurface layeruk
dc.subjectmicrostructuringuk
dc.subjectnanostructuringuk
dc.subjectmeso-structuresuk
dc.subjectultra-disperseuk
dc.subjectплазменное модифицированиеuk
dc.subjectрезьбонарезной инструментuk
dc.subjectмеханизм разрушенияuk
dc.subjectтрещиностойкостьuk
dc.subjectизносостойкостьuk
dc.subjectматематическая модельuk
dc.subjectструктурные превращенияuk
dc.subjectповерхностный слойuk
dc.subjectмикроструктурированиеuk
dc.subjectнанострурированиеuk
dc.subjectстойкостные исследованияuk
dc.subjectметаллографические исследованияuk
dc.subject.udc21.791.927.55uk
dc.titleПлазмове субмікро- і наноструктурування різьбонарізного інструментуuk
dc.typeThesis Doctoraluk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Bezumova_dys.pdf
Розмір:
5.74 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

Дисертації (вільний доступ)