Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
6 results
Search Results
Item Influence of Laser Thermal Cycling on the Structure Evolution and Tribological Properties of Plasma Coatings(Sumy State University, 2025) Kindrachuk, M.V.; Kharchenko, V.V.; Volchenko, O.I.; Marchuk, V.Ye.; Humeniuk, I.A.; Voznyi, A.V.У роботі проведено комплексне дослідження структури та властивостей плазмових евтектичних покриттів, після термоциклічної обробки (ТЦО). Показано, що така обробка суттєво підвищує адгезійно – когезійну міцність покриттів. За результатами проведених досліджень встановлено, що стійкість проти спрацювання двошарових покриттів у всьому діапазоні температур вища ніж для одношарових. Це в першу чергу зумовлене підвищенням адгезійних властивостей, зниженням градієнту твердості по глибині покриття, підвищенням термостабільності покриття завдяки бар'єрним властивостям легованого боридного прошарку. Керуючи величиною дисперсних кристалів фаз проникнення і одночасно станом металевої матриці, можна підібрати режими ТЦО, при яких покриття отримують оптимальні триботехнічні властивості. Було виявлено, що зносостійкість вихідного плазмового покриття та після термоциклування приблизно однакова, що можна пояснити повним розкладанням твердих метастабільних структур та інтенсивним окисленням покриттів за рахунок їх пористості. Показано, що зносостійкість двошарових покриттів вища, ніж одношарових у всьому діапазоні температур, що пов’язано насамперед із підвищенням адгезійних властивостей та підвищенням термічної стійкості покриття за рахунок властивостей шару, легованого боридами.Item Physical and Technological Parameters of Cr28 Steel Nitriding in an Ammonia Environment(Sumy State University, 2023) Loskutova, T.V.; Pohrebova, I.S.; Kotlyar, S.M.; Bobina, M.M.; Kaplii, D.A.; Харченко, Надія Анатоліївна; Харченко, Надежда Анатольевна; Kharchenko, Nadiia Anatoliivna; Говорун, Тетяна Павлівна; Говорун, Татьяна Павловна; Hovorun, Tetiana PavlivnaУ роботі досліджено вплив технологічних параметрів газового азотування (температури і час) на фазовий склад, структуру, мікротвердість та зносостійкість корозійностійкої сталі феритного класу Х28. Азотування проводили в середовищі дисоційованого аміаку в інтервалі температур 550-950 ˚С. Встановлена залежність фазового складу сформованих покриттів від температури азотування. Рентгеноструктурним, металографічним та дюрометричним аналізами визначено, що в результаті азотування формуються наступні фази: Fe2N, Fe4N, Feα, Fey, CrN. Максимальна мікротвердість 15,5-16,0 ГПа була зафіксована для покриттів на сталі Х28 після азотування при температурі 550 ˚С. Проаналізовано вплив температури відпалу на мікротвердість азотованого покриття. Зафіксовано, зниження мікротвердості азотованого покриття на сталі Х28 починаючи з температури відпалу 600 ˚С. Встановлено, що мінімальне зменшення мікротвердості при температурі відпалу в 750 ˚С характерне для сталі Cr28, азотованої за температури 550 ˚С. Визначений оптимальний режим азотування (температура 550 ˚С, час 6 годин), який дозволяє отримати максимальну абразивну стійкість сталі Х28 після азотування. При цьому фіксується підвищення зносостійкості азотованої сталі Cr28 в 2,8 рази в порівнянні з вихідною структурою.Item The Influence of the Phase Composition of the B-N-C System Composite Material on Its Physical-mechanical and Tribological Characteristics(Sumy State University, 2020) Volkogon, V.M.; Avramchuk, S.K.; Kravchuk, A.V.; Pavlychuk, T.V.; Antonyuk, V.S.; Avramchuk, K.І.Наведено результати досліджень фізико-механічних та триботехнічних характеристик композиційних матеріалів на основі вюртцитного нітриду бору різного фазового складу, які вміщують алмазну складову у вигляді елементів мікроструктури композиту та твердого розчину алмазу в нітриді бору. Встановлено, що максимальна твердість композитів формується в діапазоні температур Т = 1600- 1700 °С, а подальше підвищення температури спікання супроводжується зниженням твердості, обумовленого збиральною рекристалізацією матеріалу та послабленням міжзеренних границь. Максимальні показники фізико-механічних характеристик мають композити, отримані при температурі Т = 1700 °С. Визначено вплив фазового складу композиційного матеріалу на його триботехнічні властивості при сухому терті по стальному контртілу в умовах ступінчатої зміни швидкості ковзання в діапазоні V = 6-14 м/с при навантаженні 20 Н. Отримані результати можуть бути використані для розробки практичних рекомендацій щодо ефективного застосування композитів системи "ВNв-алмаз" в процесах металообробки, а також у важконавантажених парах тертя в умовах обмеженого змащення.Item Microstructural Features and Tribological Behaviour of Low-Alloyed Steel Modified by High-Energy Plasma Pulse(Sumy State University, 2019) Chabak, Yu.G.Метою даної роботи є дослідження мікроструктури і трибологічних властивостей модифікованих шарів, отриманих на поверхні низьколегованої конструкційної сталі 75Г застосуванням високоенергетичного плазмового імпульсу. Модифіковані шари формували за допомогою електротермічного аксіального плазмового прискорювача з напругою розряду до 4 кВ та струмом розряду до 4 кА за поверхневої щільності потужності імпульсу в межах (1.4-1.75)·109 Вт/м2. Мікроструктуру і властивості шарів досліджували з використанням електронної скануючої мікроскопії, рентгеноструктурного аналізу, вимірюванням мікротвердості, а також проведенням випробувань на зношування за схемою "Ball-on-Disk". Результати показали, що однократний плазмовий імпульс з щільністю потужності 1.4∙109 Вт/м2 утворює на поверхні сталі модифікований шар товщиною 13-15 мкм зі структурою наддрібнозернистого мартенситу (15.9 % залишкового аустеніту) із середньою мікротвердістю 985 HV. Підвищення щільності потужності до 1.75∙109 Вт/м2 привело до формування більш товстого модифікованого шару (22-26 мкм), який складається з двох мартенситно-аустенітних субшарів, розділених тонким (0.3-0.5 мкм) аустенітним шаром. Середня твердість внутрішнього та зовнішнього субшарів становить 963 HV та 670 HV відповідно. Зовнішній субшар вміщує підвищену кількість залишкового аустеніту (32 %). Встановлено, що плазмова обробка призводить до насичення модифікованого шару вуглецем (максимально до 1.4 %), який переноситься плазмовим струменем. Плазмова модифікація підвищує трибологічні властивості сталі 75Г, що проявляється у збільшенні зносостійкості на 18-90 % та стабілізації коефіцієнту тертя впродовж випробувань. Процес зношування модифікованих поверхонь відбувається за абразивним механізмом за відсутності інтенсивного окислення поверхні. Знос поверхні полягає у багатоцикловому деформуванні елементів рельєфу із видаленням перенакльопаних мікрочасток металу.Item Diffusion Saturation of U8A Steel in a Mixture of Metal Powders with the Chloride Ammonia(Sumy State University, 2019) Харченко, Надія Анатоліївна; Харченко, Надежда Анатольевна; Kharchenko, Nadiia Anatoliivna; Говорун, Тетяна Павлівна; Говорун, Татьяна Павловна; Hovorun, Tetiana Pavlivna; Hignjak, V.G.; Loskutova, T.V.; Calashnicov, G.Y.; Pohrebova, I.S.; Nikitina, N.S.; Smokovych, I.Y.Встановлено вплив складу насичуючої суміші з порошків титану, алюмінію, хрому та хлористого амонію; попереднього азотування в середовищі дисоційованого аміаку, шару нітриду титану, насиченого перед титаноалюмохромуванням методом фізичного осадження з газової фази на фазовий, хімічний склади та властивості покриттів. Основні відмінності фазового складу одержаних покриттів від від традиційних зумовлені наявністю бар’єрного шару, в якості якого було використано нітрид титану TiN. Встановлено, що бар’єрні властивості шару нітриду титану полягають в гальмуванні дифузійного проникнення в основу алюмінію, що перешкоджає формуванню шару Feα(Al), і, таким чином, позитивно впливають на властивості покриттів. В роботі було досліджено дві групи покриттів: перша – TiN, TiС, FeTi, TiAlCr, σ – фаза; друга – TiN, TiC, Cr7C3. Серед досліджених в роботі сама висока мікротвердість виявлена для шарів карбіду титану – 32.1-35.6 ГПа, а також нітриду титану – 20.5-24.5 ГПа. Отримані покриття сприяють зростанню зносостійкості сталі У8А в умовах тертя ковзання без змащування в 3.1-13.3 рази. Найкращі результати показали покриття TiN, TiC, Cr7C3. Отримані в роботі покриття показали високу жаростійкість, що зумовлено формуванням на поверхні оксидів складного складу за участю алюмінію, хрому, титану. Найвища жаростійкість при температурі 1000 °С впродовж 100 годин було виявлено для сталі У8А з покриттям TiN, TiC, FeTi, TiAlCr, σ – фаза (шари, перераховані від основи до поверхні) з концентрацією хрому та алюмінію на поверхні відповідно 50.0 та 14.5% мас. Отримані покриття можуть бути використані для підвищення терміну експлуатації інструментів із сталі У8А.Item Research of Current-Conducting Electrodes of Elements from Piezoelectric Ceramics Modified by the Low-Energy Ribbon-Shaped Electron Stream(Sumy State University, 2018) Medianyk, V.V.; Bondarenko, Yu.Yu.; Bazilo, C.V.; Bondarenko, M.O.В статті встановлені закономірності впливу структурних перетворень, що відбуваються при модифікуванні струмопровідних електродів елементів із п’єзоелектричних керамік стрічковим електронним потоком низької енергії на експлуатаційні характеристики (зносостійкість та корозійну стійкість) цих електродів. В основі технологічного експерименту отримання модифікованих електродів на п’єзокерамічних елементах лежить комбінований процес термічного осадження тонкого срібного покриття на основі з п’єзоелектричної кераміки у вакуумі. Для двох груп зразків (утворені за запропонованою авторами технологією срібні покриття на п’єзоелектричних елементах та покриття, отримані у промисловий спосіб) проводилися дослідження стану поверхні (мікрорельєфу, елементного складу) та інтенсивність зношування.