Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Фізико-хімічна механіка матеріалів
Datum:2015
1. Verfasser: Лук’яненко, О.Г.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України 2015
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134649
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів” / О.Г. Лук’яненко // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2015. — Т. 51, № 1. — С. 138-142. — укp.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-134649
record_format dspace
spelling Лук’яненко, О.Г.
2018-06-13T19:12:58Z
2018-06-13T19:12:58Z
2015
Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів” / О.Г. Лук’яненко // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2015. — Т. 51, № 1. — С. 138-142. — укp.
0430-6252
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134649
uk
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
Фізико-хімічна механіка матеріалів
У наукових колах
Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
Научный семинар “Проблемы материаловедения и инженерии поверхности металлов”
Scientific seminar “Problems of materials science and metal surface engineering”
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
spellingShingle Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
Лук’яненко, О.Г.
У наукових колах
title_short Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
title_full Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
title_fullStr Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
title_full_unstemmed Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
title_sort науковий семінар “проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів”
author Лук’яненко, О.Г.
author_facet Лук’яненко, О.Г.
topic У наукових колах
topic_facet У наукових колах
publishDate 2015
language Ukrainian
container_title Фізико-хімічна механіка матеріалів
publisher Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
format Article
title_alt Научный семинар “Проблемы материаловедения и инженерии поверхности металлов”
Scientific seminar “Problems of materials science and metal surface engineering”
issn 0430-6252
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134649
citation_txt Науковий семінар “Проблеми матеріалознавства та інженерії поверхні металів” / О.Г. Лук’яненко // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2015. — Т. 51, № 1. — С. 138-142. — укp.
work_keys_str_mv AT lukânenkoog naukoviisemínarproblemimateríaloznavstvataínženeríípoverhnímetalív
AT lukânenkoog naučnyiseminarproblemymaterialovedeniâiinženeriipoverhnostimetallov
AT lukânenkoog scientificseminarproblemsofmaterialsscienceandmetalsurfaceengineering
first_indexed 2025-11-25T22:46:39Z
last_indexed 2025-11-25T22:46:39Z
_version_ 1850573310691115008
fulltext 138 лених у ФМІ порошкових дротів, нанесених за підвищених параметрів напилення, та визначено характер формування міжламелярних оксидних плівок у покривах. Під час нанесення покривів за підвищення тиску розпилу від 0,6 до 1,2 МРа розмір краплин зменшується від 50…150 до 5…50 µm та зростають корозійна тривкість, мікротвер- дість та когезивна міцність. В. М. Федірко (ФМІ НАН України, Львів). Фізико-хімічні основи підвищення циклічної та статичної міцності виробів із титанових сплавів градієнтним зміц- ненням поверхневих шарів металу елементами втілення (О, N, C) за термодифу- зійного насичення. Виявлено ефект підвищення ресурсних характеристик α- і псев- до-α-сплавів титану під різними видами навантаження за умов регламентованого твердорозчинного зміцнення поверхневих шарів елементами втілення. Сформульо- вано фізико-хімічні основи технології модифікування поверхневих шарів титанових сплавів шляхом формування градієнтних дифузійних шарів заданих параметрів еле- ментами втілення. Проаналізовано закономірності руйнування зварних з’єднань тита- нових сплавів ВТ1-0 та ПТ-7М залежно від режимів відпалу та фазово-структурного стану поверхневих шарів металу. Встановлено, що підвищення довговічності після відпалу в контрольованому розрідженому кисневовмісному газовому середовищі зу- мовлено не тільки зняттям залишкових напружень, а й зневоднюванням поверхневих шарів і об’єму металу, розчиненням інтерференційно забарвлених оксидних плівок, зниженням поверхневої твердості у зонах зварного шва. А. А. Васько (Інститут фізики НАН України, Київ). Макет системи для дослід- жень трибологічних властивостей надтонких органічних плівок у робочих сере- довищах. Створення програмного забезпечення для трибологічних випробу- вань. Розроблено прилад для неруйнівного вимірювання коефіцієнтів тертя надтон- ких плівок методом коливання левітувального в магнетному полі маятника. Теоре- тично вивчено розповсюдження самозаліковної тріщини в інтерфейсі тертя і знайде- на характерна довжина її пробігу, яку контролює пружність блока і інтерфейсу. Г. Г. Веселівська НАУКОВИЙ СЕМІНАР “ ПРОБЛЕМИ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ТА ІНЖЕНЕРІЇ ПОВЕРХНІ МЕТАЛІВ” (керівники – д. т. н., проф., чл.-кор. НАН України В. М. Федірко та д. т. н., проф. О. П. Осташ) У 2014 р. відбулося десять засідань семінару, на яких заслухано та обговорено такі доповіді. В. І. Маруха (ФМІ НАН України, Львів). Розроблення ін’єкційних полімерних матеріалів і технологій відновлення роботоздатності експлуатаційно пошкодже- них бетонних і залізобетонних конструкцій. Розроблено плинні ін’єкційні компо- зиції та тверді полімерні вставки на поліуретановій, пінополіуретановій і поліепок- сидній основах, у тому числі модифіковані кремнійорганічними сполуками, нано- структурованим органонеорганічним олігомером ОНО-2 та низькомолекулярними епоксидними мономерами. Показано, що мінеральний наповнювач у системі “полі- уретанова матриця–воластоніт” підвищує ефективність відновлення. Експеримен- тально встановлено, що ін’єкції такими композиціями забезпечують віднову міцності пошкоджених бетонних і залізобетонних зразків зі штучними тріщинами (концен- 139 траторами напружень) до рівня суцільних (непошкоджених тріщинами) зразків. Роз- роблено інгібіторовмісні поліуретанові, поліепоксидні й кремнійорганічні поліепо- ксидні ін’єкційні композиції, які забезпечують протикорозійний захист сталевої ар- матури залізобетонних конструкцій. Виявлено синергічний вплив молібдатного та нітратного інгібіторів на сталеві поверхні в слабокислих середовищах. Для інженер- ної практики сформульовані розрахункові залежності, які дають можливість встанов- лювати силові режими ін’єктування з урахуванням розклинювання тріщини ін’єкцій- ними полімерними вставками. Розроблені технологія й дослідно-промислове вироб- ництво поліольних та ізоціанатних компонентів модифікованих поліуретанових ін’єкційних матеріалів, які впроваджено на промислових будівельних об’єктах під час реалізації технології відновлення міцності та роботоздатності пошкоджених бе- тонних і залізобетонних конструкцій. В. С. Труш (ФМІ НАН України, Львів). Підвищення експлуатаційних власти- востей титанових сплавів модифікуванням поверхневого шару елементами вті- лення (O, N, C). Подані результати досліджень утомної міцності та довговічності альфа та псевдо-альфа сплавів титану з регламентованим градієнтним твердорозчин- ним (РГТ) зміцненням поверхневого шару елементами втілення (O, N, C). Вперше експериментально встановлено універсальність ефекту підвищення довговічності ти- танових сплавів ВТ1-0, ПТ-7М, ОТ4-1 зі зміцненим (киснем) на оптимальний рівень поверхневим шаром як за циклічних, так і статичних умов навантаження. Встановле- но природу підвищення довговічності титанових сплавів з РГТ зміцненням поверхне- вого шару. На прикладі сплаву ВТ1-0 показано, що збільшення довговічності за опти- мального рівня РГТ зміцнення поверхневого шару зумовлено формуванням макси- мального рівня стискальних напружень, подрібненням субзеренної структури та ут- воренням впорядкованої коміркової дислокаційної структури. В. І. Кирилів (ФМІ НАН України, Львів). Формування поверхневої нанокри- сталічної структури на сталях та їх фізико-механічних властивостей. Розвинуто дослідження в галузі поверхневого зміцнення механоімпульсною обробкою, яка базу- ється на використанні енергії високошвидкісного тертя. Установлено, що під час цієї обробки формується градієнтна нанокристалічна структура з розміром зерна на по- верхні 12...50 nm. Необхідною умовою формування наноструктури є високий ступінь деформації (більше 10), за якої густина дислокацій досягає 1011 сm–2. Особливістю механоімпульсної обробки є використання різних технологічних середовищ (ТС), які є джерелом насичення приповерхневих шарів елементами ТС (вуглець, азот, кисень, водень), які розміщуються в основному на межах зерен та впливають на сили міжатом- ного зчеплення й можуть бути корисними або шкідливими. Показано, що ТС на олив- ній основі забезпечують кращі механічні властивості сталі, тому рекомендовано їх ви- користовувати з додаванням низькомолекулярного поліетилену. Показано позитивний вплив різнонаправленого термопластичного деформування приповерхневих шарів металу спеціальним зміцнювальним інструментом (патент України № 70431). Ці ж технологічні прийоми підвищують пластичність сталей після електролітичного на- воднювання. Крім цього, поверхнева градієнтна нанокристалічна структура викликає уповільнення проникнення водню в матричний матеріал. P. P. Романюк (ЗНЦ НАН України і МОН України). Радіаційне та хімічне мо- дифікування аморфних халькогенідних матеріалів. Вивчені закономірності впли- ву гама-квантів на структуру та модифікування її вісмутом, електрофізичні та оптич- ні властивості аморфних плівок моносульфіду й моноселеніду германію. Встановле- но, що під час конденсації плівок (GeSe)1–xBix та (GeS)1–xBix (х ≤ 0,15) на підкладки при Т = 293 K формується аморфна структура з тетраедричною координацією атомів Ge і подвійною координацією атомів халькогену, а атоми Ві схильні до утворення структурних одиниць пірамідального типу ВiХ3/2 (X = Se, S). Вивчено часову стабіль- ність радіаційно-стимульованих оптичних змін. Установлено, що гама-опромінення плівок GeSe пришвидшує їхнє фізичне старіння і може бути використане для обробки таких матеріалів для стабілізації їх експлуатаційних властивостей. Встановлено кон- 140 центраційні залежності ширини оптичної щілини та показника заломлення аморфних плівок (GeSe)1–xBix, (GeS)1–xBix (х ≤ 0,15) від вмісту Ві. З використанням першоприн- ципних розрахунків електронної структури кластерів GenSm і BinSm пояснено особли- вості зміни ширини енергетичної щілини плівок за модифікування вісмутом. Вста- новлено механізм і тип електропровідності, а також енергетичне розміщення центрів рекомбінації. Виявлено, що в концентраційному інтервалі 0,11 < x < 0,15 відбувається інверсія типу провідності зразків (GeSe)1–xВіx, (GeS)1–xBix з р- на n-тип. Запропонова- но модель будови енергетичної щілини аморфних плівок монохалькогенідів германію та особливості її трансформації внаслідок модифікування вісмутом та дії гама-квантів. Т. Р. Ступницький (ФМІ НАН України, Львів). Розроблення зносотривких електродугових покривів із порошкових дротів з підвищеною корозійною трив- кістю. Сформульовано основні вимоги до розроблення порошкових дротів (ПД) ба- зових систем Fe–Cr–C та Fe–Cr–B на основі феросплавів для електродугового напи- лення зносотривких покривів з підвищеною корозійною тривкістю в нейтральних водних середовищах. Встановлено, що на відміну від суцільних матеріалів для елек- тродугових покривів (ЕДП) наявність 12 mass.% Cr в шихті ПД не забезпечує їх коро- зійну тривкість. Показано шляхи досягнення низької хімічної гетерогенності покри- вів. Для запобігання переходу Cr в оксиди рекомендовано додавати до складу шихти ПД елементи, для яких вільна енергія оксидоутворення є меншою, ніж для утворення оксиду хрому. Встановлено, що під час кристалізації крапель неможливо запобігти утворенню карбідів та боридів Сr у ЕДП. Для досягнення корозійної тривкості цю кількість Cr необхідно враховувати й компенсувати під час розрахунку складу шихти ПД. Запропоновано формули для розрахунку вмісту Cr у ПД. Встановлено механізм руйнування покривів за дії закріпленого та незакріпленого абразиву. Експеримен- тально встановлено, що корозійна тривкість ЕДП із ПД, які містять понад 12 mass.% Cr обернено пропорційна їх хімічній мікрогетерогенності. Порівняльні випробову- вання на зносотривкість, корозійну тривкість та граничне тертя показали, що одер- жані покриви з оптимізованих порошкових дротів 140Х14Н2ТЮ та 70Х20Р3ГС2Ю ліпші за покриви, одержані шляхом гальванічного хромування. В. В. Федоров (ФМІ НАН України, Львів). Розроблення фізико-хімічних під- ходів до синтезу і обробки магнетних та воденьакумулюючих матеріалів на ос- нові сполук РЗМ, Fe, Co, Ni та Mg з покращеними робочими характеристиками. Уперше встановлені воденьсорбційні характеристики та розрядна ємність низки син- тезованих ІМС та їх гідридів систем R–Mg–T (R = La, Y, Ce, Tb, Nd; T = Co, Ni, Cu) і показано, що воденьсорбційна ємність сполуки YMgСо4 сягає 6,8 at./f.u., що суттєво (на 70%) перевищує ємність широко апробованої сполуки YMgNi4. Для сполуки La2MgNi9 електрохімічна розрядна ємність МГ-електродів досягає 410 mА·h/g, що на 25% вище за ємність промислових електродних матеріалів на основі сполуки LaNi5. Встановлено, що у сплавах Sm2Co17–xZrx (х = 1 і 2) та Sm2Co17–xTix (х = 1,7; 0,95; 0,5; 0,2 і 0,1) основою є феромагнетна фаза зі структурою Th2Zn17. Показано, що сплави Sm2Co17–xTix диспропорціонують у водні під тиском 3 МPа за витримки при T = 973 K упродовж 3 h. Для сповільнення фазових перетворень у сплавах Sm2Co17–xTix, під час їх взаємодії з воднем, вміст Ті повинен бути менший 0,5 at./f.u. Встановлено, що по- єднання водневого диспергування з ультразвуковою обробкою робить отримання порошків сплаву Dd2Fe14B одностадійним, значно скорочуючи час цього процесу (до 20 min). Середній розмір частинок порошку 5,6 µm. Показано, що наводнювання фе- ромагнетного сплаву Dy2Fe17 призводить до зростання точки Кюрі на 80 K за тиску водню 0,1 МPа, що пояснюється формуванням гідридної фази на основі диспрозію. Н. Б. Рацька (ФМІ НАН України, Львів). Підвищення зносотривкості сплаву системи Nb–Ti термодифузійним оксидуванням. Проаналізовано вплив темпера- тури експозиції сплаву в повітрі на його структуру, фізико-механічні та трибологічні властивості. Встановлено, що з підвищенням температури хіміко-термічної обробки від 300 до 900°С товщина оксидованого шару зростає від 30 до 70 µm, а його макси- мальна мікротвердість збільшується від 4,2 до 7 GPа внаслідок поетапного формуван- 141 ня дисперсних фаз оксидів NbO, NbO2, NbxTiyAl zOk, TiNb2O7, Ti0,4Al0,3Nb0,3O2, які ар- мують поверхневий шар сплаву. Вперше запропоновано спосіб поверхневого зміц- нення таких ніобій-титанових сплавів, який полягає у комбінуванні хіміко-термічної обробки із формуванням поверхневого насиченого киснем композиційного шару, який складається з включень складних оксидів типу рутилу Ti(Nb, Al, V)O2 у матри- ці. Такий газонасичений шар з вмістом 40…50 vol.% оксидних включень підвищує в ∼5 разів зносотривкість сплаву. Вперше виявлено, що композиційний оксидний шар захищає поверхню сплаву від зношування за присутності водню. Як після електролі- тичного наводнювання, так і в газоподібному водні коефіцієнт тертя оксидованого сплаву знижується у 2,5…4 рази. Описано механізм зношування оксидованого шару й встановлено, що поверхня тертя характеризується почерговою зміною крихкого руйнування оксидних включень і пластичною деформацією матриці. Зроблені прак- тичні рекомендації й запропоновані режими хіміко-термічної обробки сплавів систе- ми Nb–Ti для поліпшення їх експлуатаційних характеристик, зокрема, зносотривкості поверхні деталей газових турбін. Р. В. Проскурняк (ФМІ НАН України, Львів). Розроблення способів карбоні- трування титанових сплавів для підвищення корозійної тривкості. Розроблено способи термодифузійного карбонітрування титанових сплавів у вуглецьазоткисне- вмісному середовищі, які забезпечують формування поверхневих функціональних шарів заданого складу за температур 750…850°С (Патент України № 53075). Вста- новлено ефективність термодифузійного карбонітрування для підвищення опору ко- розії в агресивних середовищах концентрованих неорганічних кислот (20%-ий вод- ний розчин HCl, 40 та 80%-ні водні розчини H2SO4, H3PO4). Показано, що швидкість корозії титану з карбонітридними шарами на два порядки нижча порівняно з нітрид- ними та карбідними шарами. Вперше встановлено, що підвищення концентрації кис- ню у газовій компоненті насичувального середовища до 0,05…0,4 vol.% за подачі азоту висхідним потоком через вуглецевмісний порошок інтенсифікує взаємодію через па- рогазову фазу й дозволяє формувати поверхневі карбонітридні шари на титанових сплавах за температур 750…850°С. Встановлено, що використання як активатора кар- бонату натрію Na2СO3 у 7%-ій концентрації збільшує кількість вуглецевої компонен- ти у складі карбонітриду (TiC0,63N0,37 → TiC0,68N0,32), що забезпечує підвищення коро- зійної тривкості у 40%-му водному розчині H2SO4 у 2 рази. Встановлено, що термо- дифузійне карбонітрування сплаву ВТ14 з формуванням на поверхні плівки карбоніт- риду (3…5 µm) та дифузійного перехідного шару твердого розчину (40…60 µm) за- безпечують підвищення корозійної тривкості за мінімальної втрати втомної міцності (до 4…9%). П. В. Гладиш (ПП “Енергоконтакт”). Розроблення методів оцінювання струк- турно-механічної пошкоджуваності сталей 12Х1МФ і 15Х1М1Ф та залишкового ресурсу згинів тривало експлуатованих парогонів ТЕС. Встановлено нові законо- мірності між параметрами мікроструктури, міцністю і циклічною тріщиностійкістю та фізико-хімічними властивостями (коерцитивна сила, швидкість репасивації) ста- лей 12Х1МФ і 15Х1М1Ф парогонів ТЕС після довготривалої експлуатації. Вперше виявлено, що зміна фізико-механічних властивостей деградованих сталей парогонів зумовлена мікроспотворенням кристалічної ґратки, зменшенням розміру субзерен у 1,5…1,7 рази і зростанням залишкових напружень ІІ роду в 2…3 рази, що спричиняє міжзеренний мікромеханізм руйнування сталей вздовж ланцюжків пор і міжфазних меж “карбід–матриця” і “неметалеве включення–матриця” та ріст коерцитивної сили металу. Показано, що стандартні механічні характеристики, передбачені чинними нормативними документами для оцінки ресурсу металу парогонів, виявляють слабку чутливість до структурно-механічного стану деградованих теплотривких сталей. Вперше встановлено, що внаслідок експлуатаційної деградації структури сталей 12Х1МФ і 15Х1М1Ф суттєво понижується опір зародженню втомної тріщини: порів- няно із зоною стиску втомна довговічність у зоні розтягу на стадії зародження макро- тріщини для сталі 12Х1МФ зменшується у 5,3 рази, а для сталі 15Х1М1Ф у 4,8 рази. 142 За результатами зміни швидкості репасивації Vr і коерцитивної сили HС виявлено більшу схильність до експлуатаційної деградації сталі 15Х1М1Ф, ніж сталі 12Х1МФ, що пов’язано з інтенсивнішим перерозподілом карбідотвірних елементів, вміст яких у сталі 15Х1М1Ф вищий. Запропоновано нову методику пришвидшеної деградації сталей парогонів ТЕС у лабораторних умовах, яка дає можливість за сумісного впли- ву високої температури й циклічних навантажень отримувати експрес-інформацію про трансформацію вихідної структури й мікропошкодженість сталей, аналогічну експлуатаційній. Встановлено, що для прогнозування деградації властивостей тепло- тривких сталей парогонів під час їх тривалої експлуатації за допомогою параметра Ларсона–Міллера P = f (T, τ), де T і τ – відповідно температура і час експлуатації, йо- го потрібно модифікувати: P = f (T, τ, σT), де σТ – середній рівень механічних напру- жень у стінці парогону. П. Я. Лютий (ФМІ НАН України, Львів). Розробка нових матеріалів на осно- ві перехідних та рідкісноземельних металів для ефективного зберігання водню та магнетного охолодження. Побудовано в повному концентраційному інтервалі ізотермічні перерізи діаграм стану для {Cr, Fe, Co, Cu}–Ga–Si потрійних систем. Кри- сталічна структура дев’яти нових тернарних сполук досліджена вперше. Вивчено кристалічну структуру вперше синтезованих Ti3Cr3O та Zr3Cr3O кисеньстабілізованих фаз зі структурою типу Ti2Ni, а також воденьсорбційні характеристики гідридів на їх основі. Обговорено перспективність подальших досліджень цього класу сполук як матеріалів для металогідридних джерел струму та каталітичних додатків у компози- тах на основі магнію. Подані принцип дії, основні класи, а також проблеми практич- ного застосування матеріалів для магнетного охолодження за температур близьких до кімнатної. Показано перспективність та практичну значимість цього напрямку досліджень, особливо сполук зі структурою типу NaZn13 та гідридів на їх основі. В. В. Березовець (ФМІ НАН України, Львів). Фазово-структурний стан і во- деньсорбційні властивості нових сплавів на основі магнію. Показано перспектив- ні способи активації та пришвидшення процесів гідрування-дегідрування магнію внаслідок механічної обробки у високоенергетичних кульових млинах. Подані нові сплави на основі систем Mg–M–Ni (M = Al, Mn, Ti), де вперше синтезовано сполуку Mg3TiNi 2 та підтверджено існування сполуки Mg3MnNi2. Синтезовано сплави складу Mg88M4Ni8. Показано воденьсорбційні властивості синтезованих сплавів на основі маг- нію, встановлено високу воденьсорбційну ємність для сплавів Mg88M4Ni8 (∼5,5 mass.% водню). Побудовані діаграми фазової рівноваги для систем Mg–{Ti, Mn}–Ni при 500°С, виявлено існування фазової рівноваги між сполуками Mg3TiNi 2, TiNi та Ti2Ni. Встановлено кристалічну структуру нових магнієвмісних гідридів/дейтеридів. Пока- зано, що дейтерид Mg3MnNi2D~3 перший досліджений гідрид втілення на основі маг- нію. Показано, що механічне легування магнію Ti, TiFe оксидами титану, субокси- дами Ti4Fe2O0,3 покращує кінетику “сорбції–десорбції” водню та понижує температу- ру реакції. Найліпші сорбційні властивості отримані для композитів, синтезованих методом реактивного помелу в середовищі водню для системи Mg–20 Ti4Fe2O0,3. О. Г. Лук’яненко