Розроблено наукові засади технологічного керування процесами створення мікрорельєфу поверхні та та зміцнення поверхневго шару за деформуючого протягування деталей. Запропоновано математичні моделі, які дозволяють керувати висотою мікронерівностей обробленої поверхні за деформуючого протягування, а також параметрами деформаційного зміцнення поверхневого шару (мікротвердістю, глибиною), з ухуванні положення, за яким розподіл інтенсивності напруг за глибиною поверхневого шару має нелінійний характер. Розроблені моделі дають змогу керувати величиною використаного ресурсу пластичності у цьому шарі у разі обробки деталей різної товстостінності. Установлено, що за деформуючого протягування за кількості циклів деформування до двох висота мікронерівностей залежить лише від механічних характеристик оброблюваного металу та середнього контактного тиску на контактних поверхнях. За кількості циклів обробки більше двох висоту мікронерівностей обробленої поверхні зумовлює також сумарна питома робота тертя на контактних поверхнях. Виявлено закономірності впливу технологічних факторів процесу (робочого кута інструменту, кількості циклів деформування) за умови нелінійної зміни інтенсивності напруг за глибиною поверхневого шару на напружено-деформований стан локальної області пластичного деформування і, як наслідок, мікротвердість, глибину, використаний ресурс пластичності шару деформаційного зміцнення за деформуючого протягування деталей з нескінченною товщиною стінки. Установлено, що у разі обробки деталей з кінцевою товщиною стінки форма зони локального пластичного деформування відповідає схемі, що має місце під час обробки заготовки з

Проведено експериментальні дослідження зносостійкості пари титан - титан з технічно чистого титана ВТ1-0 після низькотемпературного азотування в тліючому розряді в безводневому насичувальному середовищі (суміші азоту і аргону), зміни твердості, товщини, фазового складу і трибологічних властивостей азотованого шару залежно від технологічних параметрів процесу зміцнення, які змінювалися в широкому діапазоні. Визначено оптимальні режими зміцнення, що забезпечують мінімальну інтенсивність зношування азотованого шару в середовищі Рінгера за умов вантаження, близьких до умов роботи в суглобах людини.

Проведено изучение функциональных характеристик пары трения "азотированный чистый титан-хирулен" и дано определение контактного давления. Исследован чистый титан, для повышения триботехнических характеристик которого использовали ионно-плазменное термоциклическое азотирование (ИПТА) и термодиффузионное азотирование (ТДА). Испытания пары трения "азотированный чистый титан-хирулен" проведены на машине торцевого трения, в качестве рабочей жидкости использована свежезамороженная плазма крови человека 0 (I), A (II), B (III) групп. Установлено, что по сопротивлению стирания и антифрикционным свойствам пара трения "азотированный чистый титан-хирулен" существенно превосходит пару "CoCrMo-хирулен". Выявлено, что титановые образцы, упрочненные по технологии ТДА, имеют лучшие результаты, чем после ИПТА. Испытания, выполненные в плазме крови, в отличие от экспериментов в растворе Рингера, более корректно воспроизводят условия работы имплантированного в человеческое тело искусственного сочленения. Интенсивность износа компонента с хируленом в диапазоне контактного давления 3,54 - 6,5 МПа практически не меняется, а при давлении более 6,5 МПа износ приобретает катастрофический характер, поэтому при выборе эндопротеза необходимо учитывать массу пациента.

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.43

Рубрики:

Структурні та фазові перетворення в титані та його сплавах. Теорія термічної обробки

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

The possibility of using titanium in the friction of artificial joints is studying. Tribological characteristics of the friction pair titanium-hirulen is researching. The technology of diamond-abrasive machining, polishing and gas thermal nitridation spherical heads of pure titanium implants for hip person are developed. It is proved the increases of titanium head hardness achieved by pre-grinding the surface layer structure after cold plastic deformation.

Вивчено можливість застосування титану у вузлах тертя штучних суглобів. Досліджено триботехнічні характеристики пари тертя титан/хірулен, розроблено технологію холодного поверхневого пластичного деформування (ХППД) сферичних деталей і термодифузійного азотування сферичних головок з чистого титану для ендопротезів тазостегнового суглоба людини. Показано, що попереднє ХППД забезпечує підвищення рівня приповерхневого зміцнення, що відображається у зміщенні кривих розподілу мікротвердості по перетину приповерхневих зміцнених шарів в область вищих значень твердості. Приповерхнева (на глибині ~ 5 мкм) мікротвердість азотованого шару зразків з накочуванням значно (до 30 %) перевищує мікротвердість необроблених ХППД.

Наведено результати вирішення проблеми обробки титанових сплавів за допомогою методів ХППД з метою використання їх замість сталей під час виготовлення деталей гідроциліндрів літальних апаратів. Використання методів ХППД надає змогу суттєво зменшити шорсткість оброблюваної поверхні, підвищити поверхневу мікротвердість, що сприяє підвищенню ефективності подальшого процесу термодифузійного насичення елементами втілення. Для реалізації методів ХППД, де превалює тертя ковзання за умов високого контактного тиску, розроблено тверді технологічні змащення.

Здійснено кореляційний аналіз взаємозв'язку між характеристиками захищеного від підробки паперу та оптичними характеристиками відбитків.

Надано результати моделювання методом скінченних елементів у програмному комплексі Deform-3D холодного поверхневого пластичного деформування за накочування інструментальними площинами сферичних заготовок з чистого титану. Виконано експериментальну та комп'ютерну оцінки напружено-деформованого стану заготовки. Виявлено залежності ступеня зміцнення її поверхні від кількості циклів обробки і зусилля притиску. Оцінено вплив термодифузійного насичення азотом на поверхневе зміцнення деформованих заготовок.

Оцінено рівень поверхневого зміцнення і якість поверхні титанового сплаву ВТ22 після деформаційно-дифузійної обробки, яка включає попередню холодну поверхневу пластичну деформацію (ХППД) і наступне термодифузійне насичення поверхні азотом (ТДА). Досліджено вплив режиму ХППД під час деформаційно-дифузійної обробки на триботехнічні характеристики зміцненого сплаву ВТ22.

Встановлено вплив структурного чинника на деформаційно-дифузійну обробку сплаву ВТ22. Поліпшений комплекс фізико-механічних властивостей поверхневих зміцнених шарів (рівень поверхневого зміцнення, якість поверхні, структура) одержано після деформаційно-дифузійної обробки сплаву у стані постачання, а попередня штатна термічна обробка негативно впливає на ці характеристики.

Наведено рішення технологічних задач, які можуть бути використані під час розробки технологічних процесів виготовлення сферичних компонентів з чистого титану для медичних пар тертя "чистий титан - UHMW". Проведено комплексні дослідження, спрямовані на розробку технологій алмазно-абразивної обробки сферичних деталей з чистого титану та модифікації їх робочої поверхні, що забезпечують високу надійність, опір зносу і антифрикційні властивості шарнірного зчленування.

Підвищено працездатність твердосплавних деформуючих протяжок пыд час обробки фасонних отворів в деталях зі сталі 38Х2МЮА деформуючим протягуванням, що було досягнуто використанням розробленого ефективного технологічного мастила та антифрикційного покриття нітриду титану на робочих поверхнях інструменту, що призвело до зниження осьових сил протягування та одержання низьких значень шорсткості. Зазначений підхід надає змогу забезпечувати обробку без схоплювання за умов нормальних контактних тисків до 4 ГПа.

Індекс рубрикатора НБУВ: К636-1

Рубрики:

Протягання металів. Прошивання металів

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано переваги протягування над іншими процесами механічної обробки. Наведено широкий спектр пластичних і квазіпластичних матеріалів, які доцільно обробляти протягуванням. Надано інформацію щодо інструментальних та конструкційних матеріалів, з яких виготовляється протяжний інструмент. Приведено нові схеми протягування, способи базування та оригінальні конструкції опор. Розглянуто можливості інтенсифікації процесу протягування за рахунок накладення додаткових видів енергії. На базі деформуючого протягування запропоновано створення нової схеми для нанесення антифрикційних покриттів ФАБО. Намічено перспективи розвитку протяжок та протяжного інструменту.