Офіційний веб сайт

Перспективні імпульсні технології отримання зносостійких металоматричних композитів

м19

Представлено Інститутом імпульсних процесів і технологій НАН України.

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

Метою роботи є отримання високозносостійких металоматричних композитів шляхом використання процесів диспергування порошкової шихти, синтезу твердих фаз під час обробки сумішей елементарних порошків високовольтним електричним розрядом в гасі та структуроутворення композиту системи Fe–Ti–C–(B) при іскро-плазмовому спіканні. Створено основи для подальшого розвитку розрядно-імпульсної технології в порошковій металургії в розділі отримання металоматричних композитів. Отримано низку фундаментальних результатів, які полягають у визначенні ефективних режимів високовольтної електророзрядної обробки, що забезпечують інтенсивне диспергування та фазоутворення складових шихти. А обрані режими консолідації забезпечують дрібнозернистість структури та високі показники міцності, твердості, зносостійкості. Цикл наукових праць містить пріоритетні результати, які розкривають процеси, що відбуваються при високовольтному електричному розряді в дисперсній системі «порошок–гас», а також процесів іскро-плазмового спікання порошкової шихти на основі заліза під тиском. Запропоновано нові підходи підготовки порошкової шихти методом високовольтної електророзрядної обробки в рідині. Авторами здійснено постановку нових нетрадиційних задач дослідження швидкоплинних процесів, та їх адаптування до конкретної технологічної схеми виготовлення металоматричних композитів. Результати циклу мають значення для сучасного машинобудування, теоретичного та прикладного матеріалознавства.

Кількість публікацій: 89, в т.ч. за тематикою роботи 14 статей (6 - у зарубіжних виданнях), 24 тези доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 3 (згідно з базою даних Scopus), h- індекс = 1. Новизну та конкурентоспроможність технічних рішень захищено 4 патентами.

Надіслати коментар

Коментарі

к.т.н. Олійник Н.О., с.н.с. ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України

Цикл наукових праць к.т.н., н.с. Зайченка А.Д., м.н.с. Торпакова А.С., м.н.с Липяна Є.В. «Перспективні імпульсні технології отримання зносостійких металоматричних композитів» присвячено актуальній науковій проблемі отримання матеріалів із покращеними характеристиками.
Дослідження та аналіз вихідних та після імпульсного оброблення високовольтними електричними розрядами в гасі (ВЕР оброблення) сумішей порошків системи Fe-Ti-С-(B) дозволили встановити основні закономірності диспергування порошків та синтезу твердих фаз; запропонувати механізм синтезу карбідних фаз; встановити вплив ВЕР оброблення порошкових сумішей на особливості структуроутворення та основні фізико-механічні властивості карбідосталей, отриманих із застосуванням іскро-плазмового спікання.
Дослідження проведено із застосуванням сучасних методів. Результати достовірні. Отримані результати стали підґрунтям для розробки нової технологічної схеми отримання високозносостійких металоматричних композитів. Із застосуванням нової технологічної схеми виготовлено вироби із високозносостійких композиційних матеріалів на основі заліза, які при випробуваннях показали суттєві техніко-економічні переваги в порівнянні з існуючими.
Вважаю, що цикл наукових праць виконано на високому науковому рівні, а його автори заслуговують присудження Премії Президента України для молодих вчених у 2016 році.

д.ф.-м.н. Рудь О.Д., завідувач лабораторії ІМФ НАН України

Цикл наукових праць присвячено розв’язанню актуальної науково-технічної задачі – отриманню композиційних металоматричних матеріалів системи Fe-Ti-C-(B) з високою зносостійкістю шляхом удосконалення електророзрядної обробки сумішей порошків Fe, Ti та B4C, використовуючи високовольтний електричний розряд у вуглеводневій рідині та з подальшим іскро-плазмовим спіканням отриманої шихти. Особливо треба зазначити, що наукові результати, наведені у циклі наукових праць, можуть бути покладені в основу розробки фізичних засад технології синтезу за допомогою електророзрядних методів дисперсних металевих порошків у об’ємах, достатніх для промислового використання.
Достовірність представлених матеріалів забезпечується коректним застосуванням сучасних методів досліджень, узгодженістю теоретичних та експериментальних результатів. Викликає повагу комплексність роботи – від отримання порошків і дослідження їх структурних характеристик до їх консолідації і термообробки з встановленням фізико-механічних властивостей і впровадженням.
Вважаю, що колектив авторів дісно гідний здобуття Премії Президента України для молодих вчених у 2016 році.

к.т.н. Сінчук А.В., 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 коректным 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 науковців у 2016 році

член-кор. НАН України Лобода П.І., декан ІФФ НТУУ "КП"

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.
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.

д.т.н., проф. Сизоненко, пров.н.с. ІІПТ НАНУ

Результати роботи мають наукове значення – теоретично обґрунтовано умови подрібнення та синтезу твердих сполук у вуглеводневій рідині при високовольтній електророзрядній обробці металевих порошків та встановлено умови отримання матеріалів високої щільності із застосуванням методу іскро-плазмового спікання.
Практична значимість роботи підтверджується успішними атестаційними випробуваннями в умовах ТОВ «ЗАВОД-КРИСТАЛ». Матеріал системи Fe-Ti-C-B був використаний для виготовлення вставок пробійника листового металу, що збільшило ресурс інструменту на 35% (в порівнянні зі сталлю Р6М5). Композит системи Fe-Ti-C з високими функціональними властивостями був використаний (замість сталі Х18Н9Т) для виготовлення направляючих роликів каретки сопла машин термічного різання листового металу «КРИСТАЛ», що дозволило вдвічі збільшити ресурс даного вузла.
Отже вважаю, що колектив авторів дісно гідний здобуття Премії Президента України для молодих вчених у 2016 році.

д.т.н., проф. Букетов А.В.

На сьогодні використання модифікованих енергетичними полями, у тому числі імпульсною обробкою, композитних матеріалів з підвищеними експлуатаційними характеристиками є актуальним завданням сучасної промисловості. Авторами циклу наукових праць отримано пріорітетні результати стосовно розробки нової технології із застосуванням високовольтного електричного розряду, яка забезпечує отримання матеріалів з прогнозованою структурою та підвищеними показниками зносостійкості. Робота відзначається науковою новизною, практичною значущістю, яка полягає у реальному впровадженні розробок у машинобудуванні. Вважаю, що колектив авторів дійсно гідний призначення Премії Президента України для молодих науковців.

к.т.н. Олександр

Питання отримання високозносостійких матеріалів на основі залізовуглецевих сталей є актуальним для сьогоднішньої промисловості, зокрема машинобудування. Оскільки для забезпечення високих значень зносостійкості в матеріалі необхідно створити гетерогенну структуру, яка містить в’язкопластичну матрицю з рівномірно розподіленими твердими включеннями, при виготовленні деталей пріоритетними залишаються методи порошкової металургії. Впровадження ефективних та екологічно безпечних методів підготовки та консолідації шихти дозволяють скоротити кількість технологічних етапів та зменшити вартість виробу.
Авторами в циклі робіт проведено вдосконалення електророзрядної обробки суміші порошків Fe, Ti та B4C шляхом використання високовольтного розряду та вуглеводневої рідини, що дозволило отримати високодисперсну шихту, яка містить ультрадисперсні тверді сполуки. З урахуванням особливостей отриманої шихти (розмір, фазовий склад, питомий опір) обрано параметри іскро-плазмового спікання. Вважаю, що колектив авторів дійсно гідний призначення їм Премії Президента України для молодих науковців.

Віктор

Дослідження, які представленні в циклі робіт дійсно актуальні, особливо сьогодні, коли перед нашим народом стало питання імпортозаміщення матеріалів. Технологія нова, цікава, економічно обгрунтована. Колектив авторів гідний отримати Премію Президента, для заохочення у подальшому розвитку цього напряму.

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.