Факультет технічних систем і енергоефективних технологій (ТеСЕТ)
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/25
Browse
4 results
Search Results
Item Властивості поверхонь деталів із криці 12Х18Н10Т, які працюють в умовах радіяційного опромінювання, відновлених методою електроіскрового леґування. Ч. 2. Особливості структурного стану відновлених поверхонь(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2022) Гапонова, Оксана Петрівна; Haponova, Oksana Petrivna; Тарельник, Наталія В'ячеславівна; Tarelnyk, Nataliia ViacheslavivnaВ статті представлено результати досліджень структурного стану покрит-тів, сформованих методою електроіскрового леґування при енергії розря-ду Wр = 0,13, 0,52 і 0,9 Дж анодами з ніклю та неіржавійної криці 12Х18Н10Т на поверхні катоди із криці 12Х18Н10Т. Матеріяли анод, та-кі як нікель і криця 12Х18Н10Т, належать до матеріялів якими доцільно відновлювати поверхні деталів із криці 12Х18Н10Т, які працюють в умо-вах радіяційного опромінювання. Металографічна аналіза, сформованих покриттів показала, що їх мікроструктура складається із 3-х зон: 1) «бі-лий» шар — шар, що не піддається травленню звичайними реактивами, 2) перехідна зона або дифузійна зона, 3) основний метал. При викорис-танні в якості електроди-інструменту ніклю і криці 12Х18Н10Т зі збіль-шенням енергії розряду товщина зміцненого шару, мікротвердість, суцільність і товщина «білого» шару, а також величина шерсткости повер-хні збільшуються. Заміна аноди ніклю на крицю 12Х18Н10Т приводить до збільшення шерсткости поверхні і зменшення товщини зміцненого шару.Item Technological Features for Controlling Steel Part Quality Parameters by the Method of Electrospark Alloying Using Carburezer Containing Nitrogen—Carbon Components(MDPI, 2022) Гапонова, Оксана Петрівна; Гапонова, Оксана Петровна; Haponova, Oksana Petrivna; Tarelnyk, V.B.; Antoszewski, B.; Radek, N.; Tarelnyk, N.V.; Kurp, P.; Myslyvchenko, O.M.; Hoffman, J.A new method of surface modification based on the method of electrospark alloying (ESA) using carburizer containing nitrogen—carbon components for producing coatings is considered. New processes have been proposed that include the step of applying saturating media in the form of paste-like nitrogenous and nitrogenous-carbon components, respectively, onto the surface without waiting for those media to dry, conducting the ESA process with the use of a steel electrode-tool, as well as with a graphite electrode-tool. Before applying the saturating media, an aluminium layer is applied onto the surface with the use of the ESA method at a discharge energy of Wp = 0.13–6.80 J. A saturating medium in the form of a paste was applied to the surfaces of specimens of steel C22 and steel C40. During nitriding, nitrocarburizing and carburization by ESA (CESA) processes, with an increase in the discharge energy (Wp), the thickness, micro hardness and continuity of the “white layer” coatings, as well as the magnitude of the surface roughness, increase due to saturation of the steel surface with nitrogen and/or carbon, high cooling rates, formation of non-equilibrium structures, formation of special phases, etc. In the course of nitriding, nitrocarburizing and CESA processing of steels C22 and C40, preliminary processing with the use of the ESA method by aluminum increases the thickness, microhardness and continuity of the “white layer”, while the roughness changes insignificantly. Analysis of the phase composition indicates that the presence of the aluminum sublayer leads to the formation of the aluminum-containing phases, resulting in a significant increase in the hardness and, in addition, in an increase in the thickness and quality of the surface layers. The proposed methods can be used to strengthen the surface layers of the critical parts and their elements for compressor and pumping equipment.Item Assessment of Technological Capabilities for Forming Al-C-B System Coatings on Steel Surfaces by Electrospark Alloying Method(MDPI, 2021) Antoszewski, B.; Гапонова, Оксана Петрівна; Гапонова, Оксана Петровна; Haponova, Oksana Petrivna; Tarelnyk, V.B.; Myslyvchenko, O.M.; Kurp, P.; Zhylenko, T.I.; Konoplianchenko, I.In this paper, the possibility of applying the electrospark alloying (ESA) method to obtain boron-containing coatings characterised by increased hardness and wear resistance is considered. A new method for producing such coatings is proposed. The method consists in applying grease containing aluminium powder and amorphous boron to the surface to be treated and subsequently processing the obtained surface using the ESA method by a graphite electrode. The microstructural analysis of the Al-C-B coatings on steel C40 showed that the surface layer consists of several zones, the number and parameters of which are determined by the energy conditions of the ESA process. Durametric studies showed that with an increase in the discharge energy influence, the microhardness values of both the upper strengthened layer and the diffusion zone increased to Wp = 0.13 J, Hµ = 6487 MPa, and Wp = 4.9 J, Hµ = 12350 MPa, respectively. The results of X-ray diffraction analysis indicate that at the discharge energies of 0.13 and 0.55 J, the phase composition of the coating is represented by solid solutions of body-centred cubic lattice (BCC) and face-centred cubic lattice (FCC). The coatings obtained at Wp = 4.9 J were characterised by the presence of intermetallics Fe4Al13 and borocementite Fe3 (CB) in addition to the solid solutions. The X-ray spectral analysis of the obtained coatings indicated that during the electrospark alloying process, the surface layers were saturated with aluminium, boron, and carbon. With increasing discharge energy, the diffusion zone increases; during the ESA process with the use of the discharge energy of 0.13 J for steel C40, the diffusion zone is 10–15 µm. When replacing a substrate made of steel C40 with the same one material but of steel C22, an increase in the thickness of the surface layer accompanied by a slight decrease in microhardness is observed as a result of processing with the use of the ESA method. There were simulated phase portraits of the Al-C-B coatings. It is shown that near the stationary points in the phase portraits, one can see either a slowing down of the evolution or a spiral twisting of the diffusion-process particle.Item Цементація сталевих деталей електроіскровим леґуванням(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2020) Тарельник, В`ячеслав Борисович; Тарельник, Вячеслав Борисович; Tarelnyk, Viacheslav Borysovych; Гапонова, Оксана Петрівна; Гапонова, Оксана Петровна; Haponova, Oksana Petrivna; Кирик, Г.В.; Коноплянченко, Є.В.; Тарельник, Н.В.; Мікуліна, М.О.Розглянуто спосіб цементації методом електроіскрового леґування (ЦЕІЛ). Досліджувалися зразки зі сталі 20. Як методи дослідження використовували металографічний, дюрометричний, мікрорентґеноспектральний аналізи та дослідження шорсткості поверхні. Показано, що традиційна технологія ЦЕІЛ графітовим електродом не дозволяє отримати покриття високої якості. Запропонована нова технологія ЦЕІЛ, що полягає в поетапному обробленні зразків: на першому етапі здійснюється ЦЕІЛ поверхні зразка відповідно до обраної енергії розряду і з продуктивністю 1 см2/хв; на другому етапі на сформовану на першому етапі поверхню деталі наносять, ретельно втираючи, порошок графіту у вигляді суспензії, виготовленої у співвідношенні ≅80% порошку графіту і 20% вазеліну; на третьому етапі, не чекаючи висихання, проводять ЦЕІЛ сформованої на другому етапі поверхні, причому на тому ж режимі і з такою ж продуктивністю, як і на першому етапі. Порівняльний аналіз якісних параметрів шару після традиційної і пропонованої технологій ЦЕІЛ показав, що після обробки поверхні за пропонованою технологією шорсткість поверхні зменшується з 8,3–9,0 мкм до 3,2–4,8 мкм, збільшується суцільність леґованого шару до 100% та глибина дифузійної зони Вуглецю до 80 мкм, а також мікротвердість «білого» шару і його товщина до 9932 МПа і до 230 мкм відповідно.