Анотація до роботи:

Маркович С.І. Підвищення зносостійкості деталей машин електродуговим напиленням композиційних покриттів з застосуванням різнорідних дротів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.04. - Тертя та зношування в машинах. – Національний авіаційний університет. Київ, 2007 р.

Дисертація присвячена розробленню методу підвищення триботехнічних властивостей поверхонь тертя нанесенням композиційних покриттів електродуговим напиленням порошкового та суцільнотягнутого дротів.

В роботі для розширення меж впливу на параметри процесу електродугового напилення за рахунок стабілізації дуги та підвищення її температури, досліджено вплив добавок сполук Na та F на дуговий процес, температуру та фракційний стан продуктів розпилення, на основі чого розроблено добавки до шихти порошкового дроту.

Визначено вплив складу крапель різнорідних дротів та характеру їх взаємодії при дуговому процесі на механічні характеристики покриття. За рахунок керованого впливу на розмір крапель отримано композиційні покриття з підвищеною зносостійкістю та когезійною і адгезійною міцністю, знижуючи при цьому схильність до утворення тріщин композиційних покриттів значної товщини.

1. Вперше розроблена методологія і принцип підвищення трибологічних властивостей поверхонь тертя завдяки нанесенню КП методом ЕДН двох різнорідних електродних дротів – порошкового та суцільного, яке має підвищений комплекс механічних та трибологічних характеристик при зниженні вартості процесу.

2. Розроблена математична модель еталонного зношування вузла тертя вал-втулка з використанням пакетів прикладних програм «Mathcad 2000 Professional» на базі ітераційного процесу . Проведена аналітична оцінка ресурсу та економічної ефективності нових покриттів при відновленні деталей пар тертя.

3. Вперше на основі теоретичного аналізу та експериментальних досліджень процесу формоутворення крапель пiд дiєю електромагнiтних i гравiтацiйних сил, сил поверхневого натягу i швидкiсного напору повiтряного струменю отриманно двошарове КП, різні механічні та трибологічні властивості шарів якого дозволяють забезпечити підвищену адгезійну і когезійну міцність та зносостійкість за рахунок впливу на грануляцію розпилених крапель.

4. Встановлено, що оксиди лужних металiв збiльшують поперечнi розмiри стовпа дуги при ЕДН, а галогенiди лужних металiв зменшують їх. Наявность в шихті ПД (анод) 0,24 % Na₂O знижує температуру на осi стовпа дуги з 5600 до 5100 К, а наявность 0,35 % NaF пiдвищує її до 5900 К, що забезпечує бiльш стабiльний процес ЕДН, практично без коротких замикань дугового промiжку, суттєво знижує величину поверхневого натягу i сприяє дрiбнокрапельному перенесенню електродного металу для отримання зносостійкого КП.

5. Встановлено зв`зок зносостійкісті з когезійною і адгезійною міцністю та залишковими напруженнями, на основі якого розроблено двошаровий метод нанесення КП ЕДН, при якому завдяки оптимізації параметрів процесу здійснено керований вплив на грануляцію розпилених крапель, що забезпечує формування КП з підвищеними адгезійною і когезійною міцністю та зносостійкістю, знижуючи при цьому схильність КП значної товщини до утворення тріщин.

6. Встановлено, що в умовах граничного тертя КП ПП-АН-307 + Св-08 у парі з контртілом із БрС30 і АМО має найкращі трибологічні характеристики. Підвищена зносостійкість покрить зумовлена наявністю у покритті великої кількості кисню, оксидів заліза та бору, які забезпечують низький рівень коефіцієнта тертя, а наявність у покритті боридів F₂B забезпечує його високу зносостійкість. При цьому при збільшенні навантаження від 1 до 10 МПа коефіцієнт тертя зменшується, в той же час для пари сталь ШХ15 з Бр С-30 та АМО - зростає.

7. Встановлено, що в умовах абразивного зносу закріпленим абразивом зносостійкість КП на 2,1 раза вища, ніж покрить із однойменних ПД і на 1,4 рази вища, ніж у сталі ШХ15. В той же час, як в умовах абразивного зносу незакріпленим абразивом зносостійкість КП є суттєво меншою, ніж покрить із однойменних ПД, а також сталі ШХ15, тому використання КП в таких умовах є недоцільним.

8. Розроблено та впроваджено технологічний процес відновлення колінвалів в ТОВ „Каліта” (м. Кіровоград), що дозволило підвищити їх зносостійкість в 2,3 рази.

Публікації автора:

1. Маркович С. И. Типы материалов для дугового напыления.- В кн.: Проблемы надежности експлуатации и ремонта машин. // Тез. докл. научно-технической конференции. - Кировоград. 1994. - С.66-68. Автором проведено огляд матеріалів для електродугового напилення.

2. Маркович С. И. К вопросу о применении электродугового напыления при восстановлении деталей строительных и дорожних машин. В кн.: Проблемы разработки, производства и эксплуатации подьемно - транспортных, строительных и дорожних машин. // Тез. докл. региональной научно - практической конференции. - Кировоград. 1994. - С. 65-66. Автор провів аналіз застосування електродугового напилення для відновлення деталей машин.

3. Воропай Н.М., Костенюк Н.И., Маркович С.И. Влияние легкоионизируемых компонентов на характеристики процессов сварки в СО₂ на переменном токе и импульсной дугой //Автоматическая сварка. – 1998, № 7. С. 77-79. – Маркович С.І. особисто отримав значення впливу активуючих добавок лужних елементів на стабільність та температуру дугового процесу.

4. Маркович С.І., Черновол М.І. Відновлення колінчастих валів дуговим напиленням композиційних покриттів // Автошляховик України . – 1999. №2. С. 20-22. – Маркович С. І. особисто розробив двошарову технологію нанесення КП різнорідними дротами та провів експлуатаційні випробування деталі.

5. Маркович С.І., Черновол М.І. Технологічний процес відновлення колінчастих валів дуговим напиленням композиційними покриттями.//Зб. наукових праць Кіровоградського технічного університету „Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація”. Кіровоград. – 1999. №5. С. 46-51. Маркович С. І. особисто розробив технологічний процес відновлення деталі та впровадив в виробництво.

6. Маркович С.І., Черновол М.І., Мажейка О.Й. Використання електродугового напилення для відновлення розподільчого вала ДВЗ// Автошляховик України. -2000.№4. С.17-21. – Маркович С. І. особисто провів дослідження зносостійкості пар тертя з оптимізацією розмірних параметрів, дослідження когезійної та адгезійної міцності та впровадив технологію в виробництво.

7. Мажейка О.Й., Черноіванов В.І., Маркович С.І. Оптимізація розмірних параметрів сільськогосподарської техніки при ремонті // Зб. наукових праць Кіровоградського технічного університету „Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація”.Кіровоград. - 2000 №6. С. 69-73.– Маркович С. І. особисто отримав залежність між зносостійкістю відновленої деталі та довговічністю спряження , як наслідку процесу збільшення зазору в парі тертя.

8. Воропай Н.М., Мажейка О.И., Маркович С. И. Распределение температуры в воздушной струе и напыляемой основе при електродуговой металлизации // Автоматическая сварка. - 2004. №5 .С.18-21.– Маркович С. І. особисто вивів залежності температури в дузі від тиску повітря, струму дуги та відстані напилення, провів металографічні дослідження та дослідження механічних властивостей КП при ЕДН різнорідними дротами.

9. Воропай Н.М., Мажейка О.Й., Маркович С.І. и др. Моделювання краплеутворення електродного металу при електродуговому напиленні композиційних матеріалів. //Зб. наукових праць Кіровоградського технічного університету „Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація”. Кіровоград. – 2006. №7. С. 78-383.– Маркович С.І. особисто брав участь в розробці аналітичної моделі процесу формування краплі при ЕДН, брав участь в аналізі та узагальнені результатів.

10. Черновол М.І., Мажейка О.Й., Маркович С.І., Студент М.М. Трибологічні характеристики композиційних покриттів, отриманих електродуговим напиленням порошкового та суцільнотягнутого дроту // Проблеми трибології. – 2006. № 4.
С. 88-96. Маркович С.І. особисто провів металографічні, ренгеноструктурні та трибологічні дослідження, отримав залежності між залишковими коловими напруженнями при різних комбінаціях електродних дротів.

11. Пат. 19967. Україна, МПК(2006) С23С 4/00. Спосіб одержання композиційних електродугових покриттів. Маркович С.І., Похмурський В.І., Мажейка О.Й., Студент М.М.Заявлено 16.05.2006; Опубл. 15.01. 2007, Бюл. № 1 .- 4 с

12. Похмурський В.І, Студент М.М, Довгуник В.М., Маркович С.І., Мажейка О.Й. Трибологічні характеристики відновних композиційних електродугових покриттів.// Тез. доп. IV міжнародної науково-технічної конференції „Нові технології, методи обробки і зміцнення деталей енергетичних установок”, Запоріжжя-Алушта 25-30 сентября 2006 года.

13. Маркович С.І. Дослідження зв`язку зносостійкості з фізико-механічними властивостями покриттів, нанесених електродуговим напиленням різнорідних дротів // Проблеми тертя та зношування. – Київ, 2007. - №46. С. 16-18. Автор встановив залежність зносостійкості з когезійною і адгезійною міцністю та залишковими напруженнями в КП.

14. Маркович С.І., Марчук В.Е.Дослідження зв`язку зносостійкості з фізико-механічними властивостями покриттів, нанесених електродуговим напиленням різнорідних дротів // Тез. доп. міжнародної науково-технічної конференції „Авиа-2007”. – Київ, 2007. С. . Автор особисто встановив залежність зносостійкості з когезійною і адгезійною міцністю та залишковими напруженнями в КП.

15. Маркович С.І. Оптимізація складу додатків в шихту порошкових дротів для електродугового напилення зносостійких покриттів //Зб. наукових праць Кіровоградського технічного університету „Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація”. Кіровоград. – 2007. №18. С. 158- 164. Автор встановив оптимальний вміст додатків в шихту порошкових дротів та провів експериментальні дослідження.