Підвищення фізико-механічних властивостей поверхневих шарів сталевих виробів лазерним та лазерно-мікроплазмовим легуванням
| dc.contributor.author | Бернацький, Артемій Володимирович | |
| dc.contributor.degreedepartment | спеціалізованої високовольтної техніки та лазерного зварювання | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національна академія наук України Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-02-27T08:05:49Z | |
| dc.date.available | 2014-02-27T08:05:49Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | The dissertation for scientific degree of candidate of technical Sciences on the specialty 05.03.07 - processes of the physical-technical treatment. - National technical university of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, 2014. In the thesis on the basis of metal-physical governance theories of structure formation, set the impact of variation mode process of laser and combined laser-microplasma alloying to change the physical-mechanical properties of the doped layers of steel products, depending on the parameters of the structures that are formed in these layers. This makes it possible to predict and improve the physical-mechanical properties of the doped layers of steel products. Recommendations for the management of structure formation in laser and combined laser- microplasma alloying have been given. For the formation of structures that provide a high level of physical- mechanical properties of structural strength, it is recommended to carry out the alloying, at a value of linear energy per unit length 300...450 J/mm. It is found that the combined laser and laser-microplasma alloying, susceptibility to cracking due, concentration and structural changes that result in a sudden grainboundary concentration gradient that promotes the formation of near-boundary zones of carbide phases, their clusters and cause the formation of dense dislocation clusters aimed - local internal stress concentrators, and hence cell origin and propagation of cracks. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.07 - процессы физико-технической обработки. - Национальный технический университет Украины «КПИ», МОН Украины, Киев, 2014. В диссертационной работе решена актуальная научная задача повышения уровня характеристик конструктивной прочности (трещиностойкости, прочности, вязкости разрушения) поверхностных слоев изделий из конструкционных сталей, при лазерном и комбинированном лазерно-микроплазменном легировании порошковыми смесями на основе хрома и релита, за счет формирования структуры высоколегированного мартенсита с равномерным распределением дисперсных упрочняющих фаз. Установлено влияние технологических режимов этих процессов на изменение структурных и концентрационных параметров легированных слоев. Это дает возможность прогнозировать и повышать уровень физико-механических свойств поверхностных слоев изделий из конструкционных сталей. Показано, что при лазерном и комбинированном лазерно-микроплазменном легировании конструкционных сталей порошковыми смесями на основе хрома и релита, склонность к трещинообразованию обусловлена, структурными (размер кристаллитов, коэффициент формы) и концентрационными изменениями, что приводит к формированию резких зернограничного концентрационных градиентов, способствующих формированию в граничных зонах карбидных фаз и является причиной образования плотных направленных дислокационных скоплений – локальных концентраторов внутренних напряжений, и, соответственно, очагов зарождения и распространения трещин. Сформулированы технологические рекомендации по управлению структурообразованием. Для формирования в поверхностных слоях изделий из конструкционных сталей структуры высоколегированного мартенсита с равномерным распределением дисперсных упрочняющих фаз, обеспечивающей высокий уровень физико-механических свойств (трещиностойкости, прочности, вязкости разрушения), процессы лазерного и комбинированного лазерно- микроплазменного легирования порошковыми смесями на основе хрома и релита, рекомендуется проводить при величине погонной энергии 300...450 Дж/мм (при условии характера проплавления близкого к теплопроводностному). При превышении пределов рекомендуемого диапазона погонной энергии наблюдаются резкие изменения плотности дислокаций между объемными и зернограничного областями, в виде плотных протяженных дислокационных скоплений. Причем, данные дислокационные скопления характерны для зон формирования массивных фазовых выделений, где наблюдается резкий градиент, как по структуре, так и по плотности дислокаций. Именно градиент плотности дислокаций и является основной причиной формирования резких градиентов локальных концентраторов внутренних напряжений , которые являются причинами трещинообразования и резкого снижения уровня физико-механических свойств. При изменении режимов лазерного легирования поверхности изделий из конструкционных сталей порошковыми смесями на основе хрома и релита на рекомендуемые (Еп=300...450 Дж/мм), наблюдается увеличение значения предела текучести в 1,4 раза, а коэффициент вязкости разрушения снижается на 5% и составляет в среднем К1с=63 МПа. При этом наибольший вклад в повышение предела текучести вносят субструктурный и твердорастворный механизмы упрочнения, что в значительной мере определяет и уровень вязкости разрушения. При изменении режимов лазерно-микроплазменного легирования поверхности изделий из конструкционных сталей порошковыми смесями на основе хрома и релита на рекомендуемые (Еп=300... 450 Дж/мм), наблюдается увеличение значения предела текучести до 600 МПа. Значение К1с при этом практически не меняется, что обеспечивается измельчением субструктуры и сочетанием фазовых выделений дисперсного и крупного типа в соотношении (2:1). | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.07 – процеси фізико-технічнї обробки. – Національний технічний університет України «КПІ», МОН України, Київ, 2014. В дисертаційній роботі на основі використання металофізичних теорій управління структуроутворенням, наукове завдання підвищення рівня характеристик конструктивної міцності (тріщиностійкості, міцності, в’язкості руйнування) поверхневих шарів виробів з конструкційних сталей, при лазерному та комбінованому лазерно- мікроплазмовому легуванні порошковими сумішами на основі хрому та реліту, за рахунок формування структури високолегованого мартенситу з рівномірним розподілом дисперсних зміцнюючих фаз. Встановлено вплив технологічних режимів цих процесів на зміну структурних та концентраційних параметрів легованих шарів. Це дає можливість прогнозувати та підвищувати рівень фізико-механічних властивостей поверхневих шарів виробів з конструкційних сталей. Встановлено, що для формування у поверхневих шарах виробів з конструкційних сталей структури високолегованого мартенситу з рівномірним розподілом дисперсних зміцнюючих фаз, яка забезпечує високий рівень фізико-механічних властивостей (тріщиностійкості, міцності, в’язкості руйнування), процеси лазерного та комбінованого лазерно-мікроплазмового легування,рекомендовано проводити при величині погонної енергії 300…450 Дж/мм (за умов характеру коли проплавлення, близького до теплопровіднісного). | uk |
| dc.format.page | 23 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/6845 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.785.5:621.791.92 | uk |
| dc.title | Підвищення фізико-механічних властивостей поверхневих шарів сталевих виробів лазерним та лазерно-мікроплазмовим легуванням | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.03.07- процеси фізико-технічної обробки | uk |