Закономірності формування зносостійких покриттів сталевих зразків за допомогою їх електроерозійної обробки

Автор(и)

  • Дмитро Дмитрович Марченко Миколаївський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-0808-2923
  • Вячеслав Миколайович Курепін Миколаївський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4383-6177

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.243374

Ключові слова:

легуючий електрод, зносостійкість металополімерів, трибоспряження, електроерозійна обробка, модифікування сталі

Анотація

Розглянуто технологію електроерозійної обробки сталевих пар тертя та представлено результати експериментальних досліджень. Аналіз експериментальних досліджень показав, що збільшення напруги «анод-катод» призводить до різкого зниження мікротвердості поверхневого шару. Дослідження також дозволило визначити характерні розміри елементів конструкції, параметри висоти шорсткості поверхні. Елементний склад вихідної поверхні зразка зі сталі 15ХГН2ТА відрізняється від складу покриттів та поверхневих шарів зразків, модифікованих електроерозійною обробкою різними електродами. У режимі роботи системи «анод-катод» на поверхні катода внаслідок дисипативних процесів утворюється тонкий шар покриття стійкої модифікованої структури. Показано, що висота поверхневих нерівностей на ділянках після тертя вища, ніж на ділянках поверхні поза течією тертя, що пов'язано з утворенням на поверхні зразків плівки перенесення тертя. Встановлено, що взаємодія тертя зразків сталі, оброблених електроерозійним методом, утворює тонку плівку на поверхні тертя зразків сталі, що призводить до зміни рельєфу поверхонь із збільшенням висоти мікровиступів та структурування переносної плівки в напрямку ковзання. Встановлено вплив електроерозійної обробки сталевих поверхонь на зносостійкість металополімерної трибосистеми. Впровадження розробленої технології забезпечить істотне підвищення зносостійкості металополімерних трибоспряжень

Біографії авторів

Дмитро Дмитрович Марченко, Миколаївський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра тракторів та сільськогосподарських машин, експлуатації і технічного сервісу

Вячеслав Миколайович Курепін, Миколаївський національний аграрний університет

Кандидат економічних наук, старший викладач

Кафедра методики професійного навчання

Посилання

  1. Alimbaeva, B. Sh., Marchenko, D. D. (2009). Poverhnostnoe uprochnenie stal'nyh detaley s pomoshch'yu tekhnologii elektroiskrovogo legirovaniya. Povyshenie nadezhnosti i prochnosti detaley pri remonte s vnedreniem perspektivnyh metodov uprochneniya: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, 8 (09), 154–178.
  2. Bayati, M. R., Molaei, R., Janghorban, K. (2011). Surface alloying of carbon steels from electrolytic plasma. Metal Science and Heat Treatment, 53 (1), 91–94. doi: https://doi.org/10.1007/s11041-011-9347-5
  3. Bunshah, F. (2001). Handbook of Hard Coatings. Deposition Technolgies, Properties and Applications. William Andrew, 560.
  4. Kanayev, A. T. (2008). Plasma Surface Hardening of Crests of Wheels of a Rolling Stock. Materialy IV Mezinarodnivedecko-prakticka conference VEDA TEORIE A PRAXE-2008. Praha, 56–60.
  5. Meletis, E. I., Nie, X., Wang, F. L., Jiang, J. C. (2002). Electrolytic plasma processing for cleaning and metal-coating of steel surfaces. Surface and Coatings Technology, 150 (2-3), 246–256. doi: https://doi.org/10.1016/s0257-8972(01)01521-3
  6. Newbery, A. P., Grant, P. S. (2009). Arc Sprayed Steel: Microstructure in Severe Substrate Features. Journal of Thermal Spray Technology, 18 (2), 256–271. doi: https://doi.org/10.1007/s11666-009-9300-y
  7. Mazhyn, S., Laila, Z., Michael, S. (2012). Electrolytic-plasma cementation influence of regimes on phase structure and steel 30CrMnSi hardening. 2012 7th International Forum on Strategic Technology (IFOST). doi: https://doi.org/10.1109/ifost.2012.6357723
  8. Ulianitsky, V., Shtertser, A., Zlobin, S., Smurov, I. (2011). Computer-Controlled Detonation Spraying: From Process Fundamentals Toward Advanced Applications. Journal of Thermal Spray Technology, 20 (4), 791–801. doi: https://doi.org/10.1007/s11666-011-9649-6
  9. Witke, T., Schuelke, T., Schultrich, B., Siemroth, P., Vetter, J. (2000). Comparison of filtered high-current pulsed arc deposition (φ-HCA) with conventional vacuum arc methods. Surface and Coatings Technology, 126 (1), 81–88. doi: https://doi.org/10.1016/s0257-8972(00)00544-2
  10. Yerokhin, A. L., Nie, X., Leyland, A., Matthews, A., Dowey, S. J. (1999). Plasma electrolysis for surface engineering. Surface and Coatings Technology, 122 (2-3), 73–93. doi: https://doi.org/10.1016/s0257-8972(99)00441-7
  11. Lewis, S. R., Lewis, R., Olofsson, U. (2011). An alternative method for the assessment of railhead traction. Wear, 271 (1-2), 62–70. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2010.10.035
  12. Lewis, S. R., Lewis, R., Richards, P., Buckley-Johnstone, L. E. (2014). Investigation of the isolation and frictional properties of hydrophobic products on the rail head, when used to combat low adhesion. Wear, 314 (1-2), 213–219. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2013.11.024
  13. Bhushan, B. (2013). Introduction to Tribology. John Wiley & Sons. doi: https://doi.org/10.1002/9781118403259
  14. Zaspa, Y., Dykha, A., Marchenko, D., Matiukh, S., Kukurudzyak, Y. (2020). Exchange interaction and models of contact generation of disturbances in tribosystems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (5 (106)), 25–34. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.209927
  15. Dykha, A., Marchenko, D., Artyukh, V., Zubiekhina-Khaiiat, O., Kurepin, V. (2018). Study and development of the technology for hardening rope blocks by reeling. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (92)), 22–32. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126196
  16. Butakov, B. I., Marchenko, D. D. (2013). Promoting contact strength of steel by rolling. Journal of Friction and Wear, 34 (4), 308–316. doi: https://doi.org/10.3103/s106836661304003x
  17. Marchenko, D. D., Dykha, A. V., Artyukh, V. A., Matvyeyeva, K. S. (2020). Studying the Tribological Properties of Parts Hardened by Rollers during Stabilization of the Operating Rolling Force. Journal of Friction and Wear, 41 (1), 58–64. doi: https://doi.org/10.3103/s1068366620010122
  18. Raskin, L. G., Seraya, O. V. (2008). Nechetkaya matematika. Kharkiv: Parus, 352.
  19. Hartman, K., Letskiy, E., Shefer, V. et. al. (1977). Planirovanie eksperimenta v issledovanii tekhnologicheskih protsessov. Moscow: Mir, 552.
  20. Mezrin, A. M. (2009). Determining local wear equation based on friction and wear testing using a pin-on-disk scheme. Journal of Friction and Wear, 30 (4), 242–245. doi: https://doi.org/10.3103/s1068366609040035
  21. Togawa, K., Arai, S., Uwatoko, M. (2012). Influence of Traction Sheave P.C.D. Difference on Sheave and Rope. The Proceedings of the Elevator, Escalator and Amusement Rides Conference, 2011, 31–34. doi: https://doi.org/10.1299/jsmeearc.2011.31
  22. Dykha, A., Marchenko, D. (2018). Prediction the wear of sliding bearings. International Journal of Engineering & Technology, 7 (2.23), 4. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.23.11872
  23. Ryu, J. B., Chae, Y. H., Kim, S. S. (2005). A Fundamental Study of the Tribological Characteristics of Sheave Steel against a Wire Rope. Key Engineering Materials, 297-300, 1382–1387. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.297-300.1382
  24. Erdonmez, C., Imrak, C. (2009). Modeling and numerical analysis of the wire strand. Journal of Naval Science and Engineering, 5 (1), 30–38. Available at: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/105285

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-10-31

Як цитувати

Марченко, Д. Д., & Курепін, В. М. (2021). Закономірності формування зносостійких покриттів сталевих зразків за допомогою їх електроерозійної обробки. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(12(113), 83–90. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.243374

Номер

Том 5 № 12(113) (2021): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Dmytro Marchenko, Viacheslav Kurepin

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.