1. У результаті проведених досліджень вирішена актуальна наукова проблема в області технології машинобудування, яка має важливе народногосподарське значення і полягає у розробленні прогресивної технології поверхневого зміцнення робочих поверхонь деталей машин і елементів конструкцій, котра забезпечує підвищення довговічності виробів у експлуатації та скороченні витрат дороговартісних матеріалів. 2. На основі теоретично-експериментальних досліджень параметрів зміцнення вперше створено технологічну систему фрикційного зміцнення, яка дозволяє цілеспрямовано керувати режимами обробки, технологічним середовищем, параметрами інструменту, фізико-хімічними властивостями та механічними характеристиками поверхневого шару, а також експлуатаційними властивостями виробів. 3. Вперше встановлено, що водень підвищує товщину (у 1,4-1,5 разів) та твердість зміцненого шару (на 20 %). При використанні при фрикційному зміцненні як технологічне середовище поверхнево активної полімервмісної мастильно-охолоджувальної рідини МХО-64а під дією високих температур та тисків проходить термо- і механодеструкція полімерів з виділенням вуглецю, водню, азоту та інших елементів, які на ювенільних поверхнях дифундують у поверхневі шари металу. Біля поверхні вміст вуглецю досягає до 1,7 %. Зі збільшенням глибини вміст вуглецю та інших елементів зменшується до величин, які відповідають основному металу. При цьому зростає товщина зміцненого шару (у 1,2-1,4 разів), його мікротвердість (у 1,2-1,3 разів), а також понижуються складові сили зміцнення (у 1,4-1,6 разів) у порівнянні з використанням як технологічне середовище мінерального мастила. 4. Використовуючи математичні методи планування багатофакторного експерименту, побудовано математичні моделі для оцінки залежностей складових сили зміцнення, а також товщини зміцненого шару з врахуванням параметрів фрикційного зміцнення сталей та чавунів, що дозволило керувати якістю зміцненого шару, а також визначити оптимальні для конкретних умов режими зміцнення. 5. На основі розв’язку математичної моделі, використовуючи теоретико-експериментальний метод, визначено температурні поля у зоні контакту зміцнювального інструмента-диска і деталі при фрикційному зміцненні. Максимальні температури в зоні контакту становлять 1000-1250 К. Значення температури в зоні контакту залежить від ширини зони контакту інструменту та деталі, а також від швидкості її переміщення. 6. Встановлено, що збільшення інтенсивності зсувного деформування при імпульсному фрикційному деформуванні, яке досягається використанням інструмента-диска з поперечними пазами на робочій частині, у зоні контакту інструмента-диска та деталі приводить до збільшення товщини зміцненого шару (у 1,4-1,6 разів), його мікротвердості (на 20-30%), а також при цьому понижуються складові сили зміцнення (у 1,6-1,8 разів) і покращується шорсткість зміцненої поверхні (до Ra = 0,4 мкм) у порівнянні зі звичайним фрикційним зміцнення інструментом з гладкою робочою частиною. 7. Застосування при імпульсному фрикційному зміцненні як технологічне середовище поверхнево активної полімервмісної мастильно-охолоджувальної рідини типу МХО-64а призводить до формування залишкових напружень стиску (sзал @ -800 МПа), які залягають на багато більшу глибину (до 700 мкм), аніж при використанні мінерального мастила. При цьому суттєво підвищується опір мало- та багатоцикловому і контактному втомному руйнуванню як на повітрі, так і у корозійному середовищі (до 6,6 разів). 8. Показано, що фрикційне зміцнення підвищує опір зношуванню при різних видах тертя (без мащення, з граничним мащенням, у мастильно-абразивному середовищі, фретинг-процесі, потоці абразивних частинок та реверсивному терті) у 2-8 разів у залежності від умов тертя. Білі шари мають вищу твердість, дрібнішу структуру на 1-2 бали, підвищену кількість залишкового аустеніту (до 30 %), густину дислокацій (у 5-8 разів) порівняно з мартенситом звичайного гартування. Усе це сприяє утворенню якісних вторинних структур на контактуючих поверхнях та сповільненню нагромадження втомних дефектів і утворення продуктів зношування. Обгрунтовано, що достатньо зміцнювати лише одну деталь пари тертя, більш технологічну. При цьому нівелюється вплив попередньої термічної обробки. 9. На основі проведених комплексних теоретичних і експериментальних досліджень розроблені технологічні процеси фрикційного зміцнення і модернізованого обладнання для його забезпечення, а саме: - напрямних станин фрезерних верстатів моделі 6520Ф-3; - деталей шарнірів привідних і гусеничних ланцюгів вантажонесучих конвеєрів; - деталей технологічного оснащення (напрямні, елементи універсально-збірних пристосувань, матриці вирубних штампів і т.п.); - деталей поворотно-слідкуючого механізму антен великого діаметру. 10. Проведені дослідно-промислові та стендові випробування показали, що фрикційне зміцнення є ефективним технологічним методом для підвищення довговічності деталей машин і елементів конструкцій. Так, довговічність напрямних станин фрезерних верстатів після фрикційного зміцнення зросла у 2,5-3 разів, деталей шарнірів ланцюгів конвеєрів – у 2,2-4 разів, а технологічного оснащення – майже у 2 рази у порівнянні з деталями виготовленими за заводськими технологіями. Основні публікації за темою дисертації 1. Гурей І.В. Зносостійкість сталі 40Х після фрикційного зміцнення при терті ковзання з граничним мащенням // Машинознавство. – 1998. - № 6. – С. 20-22. 2. Гурей І.В. Вплив імпульсного зміцнення на малоциклову втому сталей у корозійних середовищах // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 1998. – Т. 3, № 4. – С. 124-129. 3. Гурей І.В. Вплив технологічних середовищ та матеріалу інструменту на параметри фрикційного зміцнення // Машинознавство. – 1998. - № 11/12. – С. 30-34. 4. Гурей І.В. Підвищення працездатності напрямних верстатів імпульсними методами // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 1999. – Т. 4, № 1. – С. 129-132. 5. Гурей І.В. Вплив фрикційного зміцнення на довговічність сталі при фретинг-зношуванні // Проблеми трибології (Problems of Tribology). – 1999. - № 2. – С. 3-6. 6. Гурей І.В. Математичне моделювання процесу фрикційного зміцнення сірого чавуну // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 1999. - № 3. – С. 148-150. 7. Гурей І.В.Напруження, які виникають у базових деталях верстатів при їх поверхневому зміцненні // Труды Одесского политехнического университета. – 1999. – Вып. 2 (8). – С. 84-87. 8. Гурей І.В. Вплив фрикційного зміцнення на зносостійкість сталі 40Х у потоці абразивних частинок // Вестник Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт». Машиностроение. – 1999. – Вып. 37. – С. 113-177. 9. Гурей І.В. Дослідження технологічних параметрів фрикційного зміцнення сірого чавуну // Машинознавство. – 1999. - № 11. – С. 46-49. 10. Гурей І.В. Зносостійкість сірого чавуну після фрикційного зміцнення при терті з граничним мащенням // Вісник Житомирського інженерно-технологічного інституту. – 1999. - № 11. – С. 3-7. 11. Гурей І.В. Математична модель параметрів фрикційного зміцнення сталей // Машинознавство. – 1999. - № 12. – С. 37-39. 12. Гурей І.В. Підвищення опору контактному втомному руйнуванню сталі фрикційним зміцненням // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 1999. – Т. 4, № 4. – С. 11-14. 13. Гурей І.В., Пашечко М.І. Зносостійкість сталі та чавуну при реверсивному терті після фрикційного зміцнення // Проблеми трибології (Problems of Tribology). – 1999. – № 1. – С. 52-55. 14. Гурей І.В., Гурей Т.А., Плахтій Л.В. Вплив фрикційного зміцнення на товщину поверхневого шару чавуну // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 1999. – Т. 4, № 2. – С. 45-50. 15. Гурей І.В., Гурей Т.А. Підвищення довговічності ланцюгів конвеєрів фрикційним зміцненням // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 1999. – Т. 4, № 3. – С. 91-93. 16. Пашечко М.І., Гурей І.В. Вплив хімічного складу сталей на параметри поверхневого шару при фрикційному зміцненні // Металознавство та обробка металів. – 1999. - № 4. – С. 19-23. 17. Гурей І.В., Гурей Т.А., Пашечко М.І. Вплив фрикційного зміцнення на величину залишкових напружень // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. – 2000. - Вип. 29. – С. 24-29. 18. Гурей І.В., Пашечко М.І., Плахтій Л.В. Підвищення працездатності сталей фрикційним зміцненням при терті в мастильно-абразивному середовищі // Сільськогосподарські машини. – 1999. – Вип. 5. – С. 76-81. 19. Гурей І.В., Пашечко М.І., Шевчук Я.М. Вплив фрикційного зміцнення на шорсткість поверхні чавуну // Наукові нотатки. - 2000. - Вип. 6. – С. 60-68. 20. Гурей І.В., Гурей Т.А., Тихонович В.В. Перерозподіл хімічних елементів під час імпульсного зміцнення // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 1999. - № 1. – С. 122- 123 21. Гурей И.В., Пашечко М.И. Электрохимические характеристики вторичных структур при трении углеродистых сталей после фрикционного упрочнения // Трение и износ. – 2000. – Т. 21, № 2. – С. 192-196. 22. Гурей В.М., Гурей І.В. Вплив мастильно-охолоджуючих рідин на оброблюваність деталей машин // Придніпровський науковий вісник. Технічні науки. – 1998. - № 43 (110). – С. 5-7. 23. Гурей І.В. Вплив технологічних середовищ на фрикційне зміцнення деталей машин // Прогресивні технології і обладнання в машино- і приладобудуванні. Тези доповідей 1-ї науково-технічної конференції ТПІ. – Тернопіль. – 1992. – С. 81. 24. Гурей І.В. Рентгеноструктурний аналіз поверхневих шарів металу після фрикційного зміцнення // Прогресивні технології і обладнання в машино- і приладобудуванні. Тези доповідей 2-ї науково-технічної конференції ТПІ. – Тернопіль. – 1993. – С. 108. 25. Гурей І.В. Підвищення довговічності технологічної оснастки методами імпульсного зміцнення // 2-й міжнародний симпозіум українських-механіків у Львові. Тези доповідей. – Львів. – 1995. – С. 98. 26. Гурей І.В. Підвищення довговічності направляючих фрезерних верстатів фрикційним зміцненням // Прогресивні технології і обладнання в машино- і приладобудуванні. Тези доповідей 3-ї науково-технічної конференції ТДТУ. – Тернопіль. – 1998. – С. 26. 27. Гурей І.В. Вплив імпульсного зміцнення на зносостійкість сталей при різних видах тертя // 4-й міжнародний симпозіум українських-механіків у Львові. Тези доповідей. – Львів. – 1999. – С. 136-137. 28. Гурей І.В., Гурей Т.А., Плахтій Л.В. Вплив фрикційного зміцнення на зносостійкість сталі при терті кочення з проковзуванням // Вісник Тернопільського державного технічного університету. –2000. – Т. 5, № 1. – С. 57-62. 29. Гурей І.В., Плахтій Л.В. Зносостійкість сірого чавуну після фрикційного зміцнення при терті без мащення // Вісник ДУ “Львівська політехніка”. Серія “Оптимізація виробничих процесів і технологічний контроль у машинобудуванні і приладобудуванні”. – 2000. – Вип. 394. – С. 111-116. 30. Гурей І.В., Плахтій Л.В., Сеничак В.М. Вплив вмісту вуглецю в сталях на товщину зміцненого шару при фрикційному зміцненні // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. – 1999. – Т. 4, № 36. – С. 186-192. 31. Гурей І.В., Пасечник А.А. Підвищення втомної міцності деталей машин фрикційним зміцненням // Вісник ТДТУ. – 2000. – Т. 5, № 2. – С. 39-43. 32. Гурей І.В. Фрикційне зміцнення, як фінішна обробка деталей машин // Прогрессивные технологии в машиностроении (Технология-2000). Материалы 15-й Ежегодной Международной научно-технической конференции. – Київ. – 2000. – С. 70-71. 33. Гурей І.В. Оцінка якості вторинних структур при терті ковзання // Прогресивні технології і обладнання в машино- і приладобудуванні. Тези доповідей 4-ї науково-технічної конференції ТДТУ. – Тернопіль. – 2000. – С. 54. 34. Гурей І.В. Вплив водню на формування зміцненого шару при фрикційному зміцненні // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условия. / Тематическая подборка и материалы Первой Промышленной международной конференции. – Киев. - 2001. - С. 133-134. 35. Гурей І.В. Вплив полімервмісних технологічних середовищ на параметри імпульсного поверхневого зміцнення // Матеріали п’ятої наукової конференції Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя. – Тернопіль. – 2001. - С. 44. 36. Гурей І.В. Стійкість проти спрацювання чавуну після імпульсного фрикційного зміцнення // 5-й міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові. Тези доповідей. – Львів. – 2001. - С. 141. 37. Гурей И.В. Повышение работоспособности деталей машин импульсным фрикционным упрочнением // Инженерия поверхности и реновация изделий. Материалы международной научно-технической конференции. – Феодосия. – 2001. – С. 58-60. | 