Офіційний веб сайт

Створення металоматричних композитів інструментального призначення

м32

Представлено Інститутом імпульсних процесів і технологій НАН України.

Автор: Зайченко А.Д., к.т.н., Липян Є.В., Торпаков А.С.

Метою роботи є створення високозносостійких металоматричних композитів системи Fe–Ti–C–(B) шляхом використання процесів диспергування порошкової шихти, синтезу твердих фаз при обробці сумішей елементарних порошків високовольтним електричним розрядом в гасі і подальшого іскро-плазмового спікання.

Авторами на основі теоретичних досліджень і експериментів визначено основні закономірності диспергування порошків та синтезу твердих фаз при високовольтній електророзрядній (ВЕР) обробці сумішей елементарних порошків системи Fe–Ti–С–(B) у гасі та встановлено вплив попередньої ВЕР обробки порошкових сумішей на особливості структуроутворення та основні фізико-механічні властивості металоматричних композитів, отриманих із застосуванням іскро-плазмового спікання. Запропоновано технологічні схеми виготовлення металоматричних композитів системи Fe–Ti–C–(B) та інструментів (різців, пробійників, вставок для фрезувальної голівки) з них

. Розроблені авторами нові матеріали та технологічні процеси пройшли дослідно-промислову апробацію на Експериментальному виробництві Інституту імпульсних процесів і технологій НАН України та на ТОВ «завод КРИСТАЛ».

Економічний ефект від впровадження результатів циклу робіт є високим, так як використання отриманих карбідосталей системи Fe–Ti–C–(B) для виробництва інструментів дозволяє знизити вартість деталі на 35–50 % та збільшити її ресурс на 50 %.

Кількість публікацій: 95, в т.ч. за тематикою роботи 20 статей (7 – у зарубіжних виданнях), 28 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 4 (згідно базі даних SCOPUS), h-індекс = 1 та 7 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 2. . Новизну та конкурентоспроможність технічних рішень захищено 3 патентами України. Отримано 4 патенти на корисну модель.

Надіслати коментар

Коментарі

Денис Кореневський

Проблеми міцності, зносостійкості нам дуже близькі, оскільки розрахунки які ми проводим стосуються конкретної конструкції, яка виготовлена з конкретного матеріалу, який має певні конкретні фізико-механічні характеристики.
Вивчаючи нові досягнення науки в галузі матеріалів та нових технологій їх отримання я натрапив на роботи к.т.н. Зайченка А. Д., Липяна Є. В., Торпакова А. С. Дійсно, хочу відзначити що використання високовольтного електричного розряду в якості методу підготовки сумішей порошків є інноваційним, навіть можна сказати революційних підходом, адже така концепція дозволяє поєднати процеси подрібнення, синтезу фаз, відновлення оксидних плівок в одному технологічному етапі, що значно зменшує вартість підготовки та скорочує час обробки.
Вирішення проблеми зносостійкості матеріалу зі збереженням його високих фізико-механічних характеристик є, безумовно, актуальним завданням. Дійсно, використання залізовуглецевих сплавів з рівномірно розподіленими твердими фазами, такими як TiС, FeB дає змогу отримати матеріали з високими показниками зносостійкості при цьому зберегти на високому рівні значення міцності та твердості матеріалу.
Саме цій тематиці присвячено цикл наукових праць авторів. Цикл складається з 55 робіт, виконаних у 2010–2016 рр. Це 20 статей у реферованих журналах, серед яких 7 – у зарубіжних журналах, 3 патенти на винаходи, 4 патенти на корисну модель, 28 тез доповідей міжнародних наукових конференцій. Загальна кількість посилань на роботи авторів 11, за циклом робіт 7 (згідно бази даних Google Scholar) та h- індекс 2, в т.ч. за циклом робіт h=2. Це свідчить про високу якість отриманих авторами наукових результатів.
В роботі представляється перспективний підхід синтезу нанодисперсних частинок тугоплавких сполук, а саме використання вуглеводневої рідини (гасу) в якості робочого середовища при обробці сумішей порошків розрядом для синтезувати нановуглецю з подальшою його взаємодією з карбідоутворюючими елементами системи, в результаті чого утворюється карбідні фази.
Вважаю, що авторський колектив безперечно заслуговує на присудження Державної нагороди.

Research & Development of Marine Design Engineering Mykolayiv, що входить до концерну Damen Shipyards Group
Денис Кореневський, к.т.н.

Дубовий О. М., д.т.н., професор

Для сучасної промисловості, зокрема машинобудування, актуальним є питання отримання високозносостійких матеріалів. Для забезпечення високої зносостійкості матеріалу необхідно створити гетерогенну структуру, яка містить в’язкопластичну матрицю з рівномірно розподіленими твердими включеннями. Структура консолідованих матеріалів в рівній мірі залежить як від властивостей вихідної порошкової шихти, так і від процесу спікання. Тому проблематика створення перспективних імпульсних технологій отримання зносостійких металоматричних композитів за рахунок використання вуглеводневої рідини та високовольтного розряду для карбідізації та диспергування вихідної порошкової суміші з подальшим іскро-плазмовим спіканням отриманої шихти, яка розглядається в роботі авторів, є актуальною, як у науковому, так і в прикладному аспекті. Дослідження процесів електророзрядної обробки порошків в гасі та іскро-плазмового спікання дозволило авторам розробити ефективну технологічну схему та одержати вироби із високозносостійких метало-матричних композитів на основі заліза.
Розроблені авторами нові матеріали та технологічні процеси пройшли дослідно-промислову апробацію на Експериментальному виробництві Інституту імпульсних процесів і технологій НАН України та на ТОВ «ЗАВОД КРИСТАЛ». Вважаю, що робота виконана на високому рівні, а її автори заслуговують на присудження Премії Президента Україна для молодих вчених.

Заслужений працівник народної освіти України,
завідувач кафедри матеріалознавства
і технології металів
Національного університету кораблебудування
д.т.н., професор О. М. Дубовий

аслужений працівник народної освіти України, завідувач кафе

Для сучасної промисловості, зокрема машинобудування, актуальним є питання отримання високозносостійких матеріалів. Для забезпечення високої зносостійкості матеріалу необхідно створити гетерогенну структуру, яка містить в’язкопластичну матрицю з рівномірно розподіленими твердими включеннями. Структура консолідованих матеріалів в рівній мірі залежить як від властивостей вихідної порошкової шихти, так і від процесу спікання. Тому проблематика створення перспективних імпульсних технологій отримання зносостійких металоматричних композитів за рахунок використання вуглеводневої рідини та високовольтного розряду для карбідізації та диспергування вихідної порошкової суміші з подальшим іскро-плазмовим спіканням отриманої шихти, яка розглядається в роботі авторів, є актуальною, як у науковому, так і в прикладному аспекті. Дослідження процесів електророзрядної обробки порошків в гасі та іскро-плазмового спікання дозволило авторам розробити ефективну технологічну схему та одержати вироби із високозносостійких метало-матричних композитів на основі заліза.
Розроблені авторами нові матеріали та технологічні процеси пройшли дослідно-промислову апробацію на Експериментальному виробництві Інституту імпульсних процесів і технологій НАН України та на ТОВ «ЗАВОД КРИСТАЛ». Вважаю, що робота виконана на високому рівні, а її автори заслуговують на присудження Премії Президента Україна для молодих вчених.

Сінчук Алла Вадимівна, к.т.н., вчений секретар ІІПТ НАНУ

Особливо треба зазначити, що наукові результати циклу наукових праць можуть бути покладені в основу розробки
фізичних засад технології отримання за допомогою електророзрядних методів дисперсних металевих порошків у об’ємах, достатніх для промислового використання. Заслуговує на увагу проведене моделювання процесів, що відбуваються в системі «порошок-гас» при електророзрядній обробці, зокрема теоретичні оцінки просторового розподілу піків хвилі стиснення в ній.

Достовірність отриманих результатів забезпечується коректним застосуванням сучасних методів досліджень, узгодженістю теоретичних та експериментальних результатів авторів. Викликає повагу комплексність роботи - від отримання порошків і дослідження їх структурних характеристик до їх консолідації і термообробки з встановленням фізико-механічних властивостей і навіть впровадженням.

Вважаю, що автори гідні отримання премії Президента України для молодих вчених.

Вчений секретар Інституту імпульсних процесів і технологій НАН України к.т.н. А.В. Сінчук

Лобода Петро Іванович, член.-кор. НАН України, д.т.н.

Вирішення проблеми зносостійкості матеріалу зі збереженням його високих фізико-механічних характеристик є, безумовно, актуальним завданням. Дійсно, використання залізовуглецевих сплавів з рівномірно розподіленими твердими фазами, такими як TiС, FeB дає змогу отримати матеріали з високими показниками зносостійкості при цьому зберегти на високому рівні значення міцності та твердості матеріалу.
Саме цій тематиці присвячено цикл наукових праць авторів. Цикл складається з 55 робіт, виконаних у 2010–2016 рр. Це 20 статей у реферованих журналах, серед яких 7 – у зарубіжних журналах, 3 патенти на винаходи, 4 патенти на корисну модель, 28 тез доповідей міжнародних наукових конференцій. Загальна кількість посилань на роботи авторів 11, за циклом робіт 7 (згідно бази даних Google Scholar) та h- індекс 2, в т.ч. за циклом робіт h=2. Це свідчить про високу якість отриманих авторами наукових результатів.
Авторами експериментально встановлені закономірності зв’язку параметрів ВЕР обробки сумішей 75%Fe-25%Ti (WпитΣ=25 МДж/кг, di/dt≥13ГА/с, jк≥0,7 кА/мм2) та 75%Fe-20%Ti-5%B4C (WпитΣ=25 МДж/кг, di/dt≥16ГА/с, jк≥0,8 кА/мм2) зі зміною дисперсності від 80 мкм до 3 мкм та фазовим складом отриманої шихти (синтезуються тверді фази карбідів TiC0,92, боридів заліза, титану, а також інтерметалідів розміром від 10 до 600 нм).
Практична значимість роботи підтверджується успішними атестаційними випробуваннями в умовах ТОВ «ЗАВОД-КРИСТАЛ» та Експериментального виробництва ІІПТ НАН України.
В роботі представляється перспективний підхід синтезу нанодисперсних частинок тугоплавких сполук, а саме використання вуглеводневої рідини (гасу) в якості робочого середовища при обробці сумішей порошків розрядом для синтезувати нановуглецю з подальшою його взаємодією з карбідоутворюючими елементами системи, в результаті чого утворюється карбідні фази. Авторський колектив безперечно заслуговує на присудження Державної нагороди.

Декан ІФФ, КПІ ім. Ігоря Сікорського

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.