Робота присвячена вивченню потенційних можливостей формування фізико-механічних властивостей середньомідистих чавунів як нового класу литих композитних трибоматеріалів. Встановлено, що в чавунах з компактним графітом, які містять 6,0...8,0% мас. міді, утворення високомідистої epsilon-фази відбувається у вигляді оболонки навколо кристалів графіту. Показано, що при холодній пластичній деформації за умов всебічного нерівномірного стиснення, середньомідисті чавуни такого складу характеризуються високим запасом пластичності та здатністю до механічного зміцнення. Розроблено механізм холодної пластичної деформації середньомідистих чавунів, в основу якого покладено особливості взаємодії структурних складових з різними механічними параметрами (металічна матриця (легована система Fe-C) + C(графіт) + epsilon-фаза). Основним ефектом такої взаємодії є виключення явища істотного графітного шарування чавуну.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено взаємозв'язок між параметрами структури Fe - C - Mn сплавів, легованих карбідоутворювальними елементами, та їх експлуатаційними властивостями за умов тертя ковзання (межового та сухого) за різних навантажень та швидкісних параметрів, а також дії від корозійного середовища. Статистично й аналітично проаналізовано одержані експериментальні дані, а також результати експлуатаційних випробувань. Одержано адекватні математичні вирази у вигляді поліномів, що описують вплив варійованих легувальних елементів на механічні та триботехнічні властивості сплавів. Установлено, що досліджувані сплави за умов сухого та межового тертя не поступаються, а у визначеному діапазоні навантажувально-швидкісних характеристик перевершують зносостійкість зазначених сплавів. Досліджено продукти зношування та шари матеріалу, розташовані безпосередньо біля зони тертя. Запропоновано гіпотезу про закономірності руйнування цих сплавів за умов тертя ковзання з урахуванням впливу структурно-фазового складу та навантажувально-швидкісних параметрів. На підставі результатів лабораторних й експлуатаційних випробувань запропоновано конкретні рекомендації стосовно структури та властивостей, які повинен мати сплав для досягнення високої зносостійкості у визначеному діапазоні навантажувально-швидкісних параметрів з урахуванням умов тертя ковзання.

  Скачати повний текст

Визначено межові концентрації легульвальних елементів у виливках з урахуванням умов термоциклічних і механічних навантажень, що дозволяє підвищити механічні й експлуатаційні властивості виливків у порівнянні з ланцюгами з високолегованих сталей Х18Н9Т, Х18Н10Т, які використовували раніше. Одержані закономірності дозволили керувати структурою та властивостями виливків з метою підвищення їх механічних й експлуатаційних властивостей. Досліджено вплив термоциклічних і механічних навантажень на експлуатаційні властивості (зносостійкість, жаростійкість, жароміцність) ланцюгів і змичок з чавунів, легованих хромом й алюмінієм і не містять нікелю. Обгрунтовано технологію їх лиття для цементної промисловості.

  Скачати повний текст

Удосконалено основні принципи структуроутворення та методи керування властивостями фосфористих чавунів для литих заготовок деталей машин, які працюють за умов циклічних навантажень і підвищених температур. Встановлено загальні закономірності та принципи формування мікроструктури чавунів з пластинчастим і кулястим графітом залежно від ступеня їх легуванння фосфором і впливу масштабного чинника. Встановлено, що фосфідна евтектика у кількості 1 - 6 % набуває значення зміцнювального структурного складника та підвищує міцність, твердість, зносо- та термостійкість, а також оброблюваність фосфористих чавунів. Виявлено, що негативний вплив фосфідної евтектики на пластичні властивості та циклічну тріщиностійкість менш значний у порівнянні з дією зростаючої кількості фериту, розмірів його зерен і графіту. Запропоновано комплексну систему керування властивостями чавунів, яка включає аналітичне визначення необхідних характеристик структурних складників і технологію їх одержання. На підставі наукових положень та проведених систематичних досліджень впливу фосфору та металургійних чинників на структуру та властивості чавунів розробено їх економнолеговані зразки різних класів. З урахуванням одержаних результатів взаємозв'язку характеристик структурних складників і властивостей фосфористих чавунів розроблено способи та технології їх плавлення, легування, модифікування, термічної обробки та поверхневого зміцнення, що дозволило забезпечити необхідний рівень механічних та експлуатаційних властивостей деталей машин. Одержані зразки фосфористих чавунів, способи та технології їх виготовлення та зміцнення поверхонь тертя впроваджено у виробництво.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади вибору рідкісноземельних металів для модифікування білих, половинчастих і сірих валкових чавунів, а також застосування комплексних модифікаторів на їх основі. Установлено закономірності формування структури та властивостей матеріалу прокатних валків з відбілом та з невираженим відбілом з чавунів з кулястим або вермикулярним графітом. Досліджено проблему освоєння прогресивних технологій модифікування чавунів для прокатних валків та їх теплової обробки. Теоретично обгрунтовано та підтверджено на практиці результати, на підставі яких розроблено високоефективні технології позапічної обробки валкових чавунів комплексними модифікаторами оптимальних складів для валків відбілених та з невираженим відбілом, механічні й експлуатаційні властивості яких значною мірою перевершують аналогічні властивості валків, виготовлених за серійними технологіями. Запропоновано й експериментально обгрунтовано застосування відходів спеціальних виробництв (шлаків, що містять рідкісноземельні метали, ніобій або цирконій, а також надпровідникових сплавів, що містять ніобій, титан, мідь або олово) як легувальних елементів. Відходи та суміші, які містять модифікувальні та легувальні компоненти, використані для лиття чавунних прокатних валків. Обробка розплавів відходами та запропонованими сумішами дозволяє зменшити витрати легувальних хімічних елементів, підвищити механічні та службові властивості матеріалу валків, утилізувати відходи, які раніше не використовувалися. Установлено оптимальні режими теплової обробки, зокрема з гарячого посаду валків з комплексномодифікованих чавунів з кулястим або вермикулярним графітом.

  Скачати повний текст