Об'яви
День спеціальності
суботу, 10 листопада 2012 р.
понеділок, 15 жовтня 2012 р.
четвер, 11 жовтня 2012 р.
Дегула А.І. Гетерогенні оксикарбідні покриття за участю титану та хрому на сталі У8А та твердому сплаві ВК8 / А.І. Дегула, В.Г. Хижняк, Т.В. Лоскутова, Д.В. Лесечко // Вісник СумДУ. Технічні науки. - 2009. - №1. -С. 119-123
Дегула А.І., Хижняк В.Г., Лоскутова Т.В., Лесечко Д.В.
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», м.Київ
Досліджено будову багатокомпонентних дифузійних захисних покриттів за участю титану та хрому на сталі У8А і твердому сплаві ВК8. Визначено товщину отриманих шарів їх фазовий склад та мікротвердість. Показано можливість отримання комплексних гетерогенних карбідних та карбооксидних покриттів на сталях і твердих сплавах.
ВСТУП
В останні роки знайшли широке застосування тугоплавкі сполуки, які в якості захисних покриттів підвищують роботоздатність деталей машин, інструменту, оснастки в умовах тертя ковзання, кавітації, дії високих температур та агресивних середовищ [1-3]. До відомих можна віднести одно- та багатошарові покриття на основі карбідів, нітридів, боридів перехідних металів IV-VI груп періодичної системи, які отримують методами хімічного, фізичьного осадження з газової фаз та хіміко-термічної обробки [2,4-6].
Вибір раціонального типу покриття визначається умовами експлуатації певного виробу. При цьому повинні бути враховані наступні властивості та характеристики матеріалу основи і покриття: міцність, твердість, коефіцієнти термічного розширення, жароміцність тощо. Відомо, що порядок розташування в багатошарових покриттях таких сполук як карбіду TiC, нітрид TiN та оксид Al2O3 буде визначати перевагу певних властивостей та характеристик композиції. Наприклад, розташування шарів Al2O3 – TiN – TiC дає можливість отримати покриття з максимумом хімічної стабільності, стійкості до лункоутворення при експлуатації ріжучого інструменту; розташування TiN - Al2O3 – TiC забезпечує мінімальний коефіцієнт тертя покриття зі сталю [ 2,7,8].
В свою чергу вибір покриття та порядку розташування окремих шарів визначаються властивостями та характеристиками фазових складових. У відповідності до відомих результатів високу мікротвердість в покриттях має карбід титану TiC – 30…40 ГПа, мікротвердість нітриду титану TiN, оксиду Al2O3 – на рівні 20 ГПа, карбіду ванадію VC – 23…25 ГПа, карбіду цирконію ZrC – 26…28 ГПа, карбідів хрому Cr7C3, Cr23C6 – 16…18 ГПа. З позиції термічної та хімічної стабільності найкращі характеристики мають оксиди. Так вільна енергія утворення оксиду Al2O3 складає -1582,6 кДж/моль і -1360,7 кДж/моль відповідно при температурах 298 К і 1000 К. Для порівняння вільна енергія утворення у нітриду титану і карбіду титану -309,8 кДж/моль і -180,0 кДж/моль при 298 К [9].
Вибір раціонального типу покриття визначається умовами експлуатації певного виробу. При цьому повинні бути враховані наступні властивості та характеристики матеріалу основи і покриття: міцність, твердість, коефіцієнти термічного розширення, жароміцність тощо. Відомо, що порядок розташування в багатошарових покриттях таких сполук як карбіду TiC, нітрид TiN та оксид Al2O3 буде визначати перевагу певних властивостей та характеристик композиції. Наприклад, розташування шарів Al2O3 – TiN – TiC дає можливість отримати покриття з максимумом хімічної стабільності, стійкості до лункоутворення при експлуатації ріжучого інструменту; розташування TiN - Al2O3 – TiC забезпечує мінімальний коефіцієнт тертя покриття зі сталю [ 2,7,8].
В свою чергу вибір покриття та порядку розташування окремих шарів визначаються властивостями та характеристиками фазових складових. У відповідності до відомих результатів високу мікротвердість в покриттях має карбід титану TiC – 30…40 ГПа, мікротвердість нітриду титану TiN, оксиду Al2O3 – на рівні 20 ГПа, карбіду ванадію VC – 23…25 ГПа, карбіду цирконію ZrC – 26…28 ГПа, карбідів хрому Cr7C3, Cr23C6 – 16…18 ГПа. З позиції термічної та хімічної стабільності найкращі характеристики мають оксиди. Так вільна енергія утворення оксиду Al2O3 складає -1582,6 кДж/моль і -1360,7 кДж/моль відповідно при температурах 298 К і 1000 К. Для порівняння вільна енергія утворення у нітриду титану і карбіду титану -309,8 кДж/моль і -180,0 кДж/моль при 298 К [9].
четвер, 16 серпня 2012 р.
суботу, 17 березня 2012 р.
Хижняк В.Г. Титанохромування твердого сплаву ВК8 за умов
зниженого тиску в середовищі хлору / В.Г. Хижняк, А.І. Дегула, Т.В. Лоскутова
// Металознавство та обробка металів. –Київ.-2008.- №4. -С. 36-40.
Титанохромування твердого сплаву ВК8 за умов зниженого тиску в середовищі хлору
А.І. Дегула
Т.В. Лоскутова, кандидат технічних наук
Національний технічний університет України «КПІ», Київ
Досліджено будову та зносостійкість захисних покриттів за участю титану та хрому на твердому сплаві ВК8. Встановлено, що зносостійкість в умовах тертя ковзання без змащування, після нанесення покриттів, зростає в 6 – 8 разів. Визначено товщину отриманих шарів їх фазовий склад та мікротвердість. Показано можливість отримання комплексних гетерогенних покриттів на твердих сплавах.
Тверді сплави із захисними покриттями були запропоновані для підвищення терміну експлуатації виробів [1 – 3]. Використання покритих інструментів при значно більших за відомі швидкостях різання та подачах приводить до економії інструменту, а також супроводжується зростанням продуктивності праці [1 – 3].
Результати досліджень причин позитивного впливу тонких покриттів на роботоздатність інструменту наведені в багатьох роботах [1 – 5]. Одна з основних причин, це висока твердість, яка для поширених покриттів на основі карбідів, нітридів титану може досягати 30,0 – 40,0 ГПа. Крім того, покриття виконують роль бар'єра який в процесі експлуатації зменшує взаємодію інструменту з матеріалом виробу. Відомі позитивні результати стосуються одно або багатошарових покриттів. Властивості таких покриттів вздовж поверхні залишаються незмінними внаслідок гомогенності окремих шарів. Перспективність багатошарових покриттів на твердих сплавах підтверджена експериментально. За результатами випробувань фірми «Seco» найбільшу зносостійкість показали тверді сплави з покриттям отриманим хімічним осадженням – Ti(C,N), Al2O3, TiN, а найбільшу міцність - з покриттями отриманими фізичним осадженням - (Ti,Al)N, TiN [4].
Результати досліджень причин позитивного впливу тонких покриттів на роботоздатність інструменту наведені в багатьох роботах [1 – 5]. Одна з основних причин, це висока твердість, яка для поширених покриттів на основі карбідів, нітридів титану може досягати 30,0 – 40,0 ГПа. Крім того, покриття виконують роль бар'єра який в процесі експлуатації зменшує взаємодію інструменту з матеріалом виробу. Відомі позитивні результати стосуються одно або багатошарових покриттів. Властивості таких покриттів вздовж поверхні залишаються незмінними внаслідок гомогенності окремих шарів. Перспективність багатошарових покриттів на твердих сплавах підтверджена експериментально. За результатами випробувань фірми «Seco» найбільшу зносостійкість показали тверді сплави з покриттям отриманим хімічним осадженням – Ti(C,N), Al2O3, TiN, а найбільшу міцність - з покриттями отриманими фізичним осадженням - (Ti,Al)N, TiN [4].
суботу, 11 лютого 2012 р.
Хижняк В.Г. Комплексні зносостійкі покриття на основі тугоплавких сполук титану та хрому / В.Г. Хижняк, А.І. Дегула, Т.В. Лоскутова, Н.А. Курило // Проблеми тертя та зношування. –Київ.- 2008.- №49, Том 2. -С. 66-70.
В.Г. Хижняк, д.т.н., проф.
Т.В. Лоскутова, к.т.н., ст. викл.
А.І. Дегула, аспірант
Н.А. Курило, аспірант
Т.В. Лоскутова, к.т.н., ст. викл.
А.І. Дегула, аспірант
Н.А. Курило, аспірант
КОМПЛЕКСНІ ЗНОСОСТІЙКІ ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ ТУГОПЛАВКИХ СПОЛУК ТИТАНУ ТА ХРОМУ
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
DegA81@bigmir.net
Kurilo_Nadezhda@meta.ua
Вивчено будову та деякі властивості захисних покриттів за участю титану та хрому на сталях У8А та Х12М і твердому сплаві ВК8. Встановлено фазовий та структурний склад отриманих одно та двокомпонентних покриттів. Визначено мікротвердість карбідних шарів і коефіцієнт збільшення стійкості при поздовжньому різанні.
Сутність проблеми. В інструментальній промисловості широке застосування отримали інструментальні, швидкоріжучі сталі та тверді сплави.
Карбідні покриття, нанесені на їх поверхню, суттєво підвищують надійність та довговічність інструменту. Відомо, що найбільш високий комплекс властивостей може бути досягнутий при формуванні багатошарових покриттів, при експлуатації яких кожний шар або фазова складова виконують свої функції.
Незважаючи на значне накопичення експериментального матеріалу з багатокомпонентних дифузійних покриттів [1] механізм їх формування та склад вивчені недостатньо, а отримані дані часто мають протиречивий характер. Склад отриманих покриттів в значній мірі залежить від способу нанесення та його температурно-часових умов.
Способи отримання захисних покриттів можна розділити на дві групи - фізичні і хімічні. До останніх відносяться методи хіміко-термічної обробки, що відрізняються простотою технологічного обладнання та високою якістю покриттів.
Карбідні покриття, нанесені на їх поверхню, суттєво підвищують надійність та довговічність інструменту. Відомо, що найбільш високий комплекс властивостей може бути досягнутий при формуванні багатошарових покриттів, при експлуатації яких кожний шар або фазова складова виконують свої функції.
Незважаючи на значне накопичення експериментального матеріалу з багатокомпонентних дифузійних покриттів [1] механізм їх формування та склад вивчені недостатньо, а отримані дані часто мають протиречивий характер. Склад отриманих покриттів в значній мірі залежить від способу нанесення та його температурно-часових умов.
Способи отримання захисних покриттів можна розділити на дві групи - фізичні і хімічні. До останніх відносяться методи хіміко-термічної обробки, що відрізняються простотою технологічного обладнання та високою якістю покриттів.
четвер, 9 лютого 2012 р.
Хижняк В.Г. Диффузионные комплексные покрытия с добавкой титана на твёрдых сплавах ВК8 и Т15К6 / В.Г. Хижняк, Ю.М. Помарин, А.І. Дегула, О.Д. Смиян // Современная электрометаллургия. –Киев.- 2008.- №2(91). -С. 52-55.
Diffusive complex coverages with participation titan on the hard alloys of ВК8 and Т15К6.
Pomarin Y. M., Khizhnyak V.G., Degula A.I., Smiyan O.D.
Помарин Ю. М., Хижняк В. Г., Дегула А.И., Смиян О.Д.
Приведены результаты исследований фазового и химического составов, структуры, микротвердости комплексных покрытий на основе карбида титана с участием хрома, азота, кислорода на твердых сплавах ВК8 и Т15К6. Показано, что в зависимости от способа диффузионного насыщения на поверхности твердых сплавов формируются многослойные карбидные (Cr23C6, TiC) либо карбооксидные (TiC, TiXO) покрытия. Установлено повышение стойкости многогранных не перетачиваемых пластин с комплексными покрытиями при резании по сравнению с серийными в 1.4-13.5 раз.
Ключевые слова: диффузионные покрытия, карбид, нитрид, оксид, титан, хром, твердые сплавы, стойкость при резании.Diffusive complex coverages with participation titan on the hard alloys of ВК8 and Т15К6.
Pomarin Y. M., Khizhnyak V.G., Degula A.I., Smiyan O.D.
The results of researches of phase and chemical compositions, structures, are resulted, to mikrohardness of complex coverages on the basis of carbide of titan with participation a chrome, nitrogen, oxygen on the hard alloys of ВК8 and Т15К6. It is shown that depending on the method of diffusive satiation on the surface of hard alloys a multi-layered carbide (Cr23C6, TIC) is formed or carbooxide (TIC, TiХO) coverages. The increase of firmness of many-sided not sharpens plates is set with complex coverages at cutting as compared to serial in 1.4-13.5 times.
Keywords: diffusive coverages, carbide, nitride, oxide, titan, chrome, hard alloys, firmness at cutting.
Хижняк В.Г. Хімізм і термодинаміка процесу титанохромування сталей / В.Г. Хижняк, Т.В. Лоскутова, М.М. Бобіна, А.І. Дегула // Наукові вісті. НТУУ«КПІ». -2008.- №1(57). -С.71-75.
В.Г.Хижняк , Т.В.Лоскутова , М.М.Бобіна , А.І.Дегула
В.Г.Хижняк , Т.В.Лоскутова , М.М.Бобіна , А.І.Дегула
Хімізм та термодинаміка процесу титанохромування сталей
Вступ
Карбідні покриття, нанесені на поверхню сталей та твердих сплавів суттєво підвищують надійність та довговічність деталей машин та інструменту. Відомо, що найбільш високий комплекс властивостей може бути досягнутий при формуванні багатошарових або гетерогенних покриттів, в яких кожний шар або фазова складова виконують при експлуатації свої функції [1].
Відомо, що карбід титану ТіС має високі значення мікротвердості, міцності, але високі значення мікрокрихкості і порівняно низьку жаростійкість [2,3]. В той же час карбіди хрому, поступаючись ТіС по характеристикам міцності, перевищує його саме з точки зору мікрокрихкості, гарячої твердості [2] та жаростійкості.
Таким чином, певний інтерес викликає можливість створення багатошарових, гетерогенних покриттів, в якому поєднаються переваги як карбідів титану, так і карбідів хрому. Отримати такі покриття можливо послідовним хромуванням та титануванням вуглецевих сталей та твердих сплавів.
Відомо, що карбід титану ТіС має високі значення мікротвердості, міцності, але високі значення мікрокрихкості і порівняно низьку жаростійкість [2,3]. В той же час карбіди хрому, поступаючись ТіС по характеристикам міцності, перевищує його саме з точки зору мікрокрихкості, гарячої твердості [2] та жаростійкості.
Таким чином, певний інтерес викликає можливість створення багатошарових, гетерогенних покриттів, в якому поєднаються переваги як карбідів титану, так і карбідів хрому. Отримати такі покриття можливо послідовним хромуванням та титануванням вуглецевих сталей та твердих сплавів.
пʼятницю, 3 лютого 2012 р.
Сігова В.І. Термодинамічні умови отримання комплексних покриттів / В.І. Сігова, В.Г. Хижняк, А.І. Дегула // Вісник СумДУ. Технічні науки.-2007.- №2.-С. 63-67.
В.І. Сігова к.т.н. професор, СумДУВ.Г. Хижняк д.т.н. професор, НТУУ«КПІ»
А.І. Дегула, НТУУ«КПІ»
В даній роботі проаналізовані термодинамічні умови закритих реакційних систем за участю карбідоутворюючих елементів хрому та титану, а також виявлено залежність впливу вихідних компонентів на парціальний тиск хлоридів перехідних металів. Показано можливість використання отриманих даних для прогнозування фазового складу багатокомпонентних покриттів.
Вступ
В сучасному виробництві, з метою збереження енергетичних та матеріальних затрат, постає питання про підвищення працездатності деталей та інструментів.
Як відомо, більшість експлуатаційних властивостей залежить від стану поверхневого шару виробів, що дозволяє говорити про значну роль хіміко-термічної обробки у вирішенні цього питання. При формуванні захисних покриттів змінюється хімічний, фазовий та структурний склад поверхні сталей, що дозволяє підвищити твердість, міцність, зносостійкість та жаростійкість [1].
В хіміко-термічній обробці для нанесення на поверхню металів та сплавів карбідних покриттів, широко використовують хлоридні газові середовища [2]. Серед відомих типів покриттів перспективними є дифузійні шари на основі карбідів хрому та титану, які відрізняються високим комплексом властивостей. Слід зазначити, що одночасне насичення двома металами дозволяє отримати комплексні карбідні покриття, що поєднують позитивні якості однокомпонентних.
Як відомо, більшість експлуатаційних властивостей залежить від стану поверхневого шару виробів, що дозволяє говорити про значну роль хіміко-термічної обробки у вирішенні цього питання. При формуванні захисних покриттів змінюється хімічний, фазовий та структурний склад поверхні сталей, що дозволяє підвищити твердість, міцність, зносостійкість та жаростійкість [1].
В хіміко-термічній обробці для нанесення на поверхню металів та сплавів карбідних покриттів, широко використовують хлоридні газові середовища [2]. Серед відомих типів покриттів перспективними є дифузійні шари на основі карбідів хрому та титану, які відрізняються високим комплексом властивостей. Слід зазначити, що одночасне насичення двома металами дозволяє отримати комплексні карбідні покриття, що поєднують позитивні якості однокомпонентних.
середу, 1 лютого 2012 р.
Хижняк В.Г. Будова та зносостійкість покриттів за участю титану та хрому на твердих сплавах ВК8 та Т15К6 / В.Г. Хижняк, А.І. Дегула, М.В. Карпець // Проблеми тертя та зношування: науково-технічний збірник.- №48. –Київ, -2007. -С. 169-174.
В.Г. Хижняк, д-р техн. наук, проф.,
А.І. Дегула, асп.
М.В. Карпець, д-р ф-м наук
А.І. Дегула, асп.
М.В. Карпець, д-р ф-м наук
Будова та зносостійкість покриттів за участю титану та хрому на твердих сплавах ВК8 та Т15К6.
Національний технічний університет України
„Київський політехнічний інститут”
„Київський політехнічний інститут”
В статті наведені результати досліджень фазового і хімічного складу, структури, мікротвердості комплексних покриттів на основі карбіду титану та карбіду хрому на твердих сплавах ВК8 і Т15К6. Показано, що залежно від способу дифузійного насичення на поверхні твердих сплавів формуються багатошарові карбідні (Cr23C6, TIC) покриття. Визначено зносостійкість твердих сплавів без покриття та після хромування та хромотитанування.
Сутність проблеми. Тонкі, тверді покриття на основі карбідів, нітридів перехідних металів 4-6 груп періодичної системи на поверхні багатогранних твердосплавних непереточуваних пластин сприяють підвищенню працездатності інструменту, розширенню сфер його використання, зростанню продуктивності праці при різанні [1,2]. Наведені сполуки наносять на інструмент методами хімічного осадження з газової фази, фізичного осадження, а також методами хіміко-термічної обробки. Можна вважати що можливості комплексних покриттів за участю карбіду титану до кінця невичерпні. А процес хромотитанування дозволяє підвищити адгезію карбідного шару з основою, що в свою чергу сприяє підвищенню працездатності ріжучого інструменту [ 1 ].
В роботі наведені результати досліджень фазового та хімічного складу, структури комплексних покриттів на основі карбіду хрому, карбіду титану на твердих сплавах ВК8 та Т15К6. Також зроблено порівняльну характеристику зносостійкості сплавів без покриття та після титанування та хромотитанування.
В роботі наведені результати досліджень фазового та хімічного складу, структури комплексних покриттів на основі карбіду хрому, карбіду титану на твердих сплавах ВК8 та Т15К6. Також зроблено порівняльну характеристику зносостійкості сплавів без покриття та після титанування та хромотитанування.
Отримані в роботі дані по будові та властивостям багатошарових покриттів дозволяють коректно підійти до розробки нових способів дифузійного насичення твердих сплавів групи ВК і ТК.
Дегула А.І. Будова та зносостійкість карбідних та нітридних покриттів титану, ванадію та хрому на сталі У8А / А.І. Дегула, Н.А. Курило, В.Г. Хижняк // Наукові нотатки: міжвузівський збірник. Випуск №20.- Луцьк, -2007. - С.130-133.
Дегула А.І., Курило Н.А., Хижняк В.ГНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
Дегула А.І., Курило Н.А., Хижняк В.Г. Будова та зносостійкість карбідних та нітрідних покриттів титана, ванадія та хрома на сталі У8А.
Досліджено будову, механічні властивості карбідних покриттів за участю титана, ванадія і хрома на сталі У8А. Методом кінетичної мікротвердості визначено мікроміцність, мікрокрихкість покриттів, встановлена їх адгезія з основою.
Наведені порівняльні експериментальні данні зі зносостійкості вихідної сталі У8А і сталі з карбідними покриттями в різних умовах тертя: тертя ковзання без змащування з попередньою і без попередньої притирки поверхонь, терті закріпленим абразивом. Встановлено, що карбідні та нітридні покриття підвищують зносостійкість сталі У8А в 1,5-20,0 разів.
Досліджено будову, механічні властивості карбідних покриттів за участю титана, ванадія і хрома на сталі У8А. Методом кінетичної мікротвердості визначено мікроміцність, мікрокрихкість покриттів, встановлена їх адгезія з основою.
Наведені порівняльні експериментальні данні зі зносостійкості вихідної сталі У8А і сталі з карбідними покриттями в різних умовах тертя: тертя ковзання без змащування з попередньою і без попередньої притирки поверхонь, терті закріпленим абразивом. Встановлено, що карбідні та нітридні покриття підвищують зносостійкість сталі У8А в 1,5-20,0 разів.
Дегула А.И., Курило Н.А., Хижняк В.Г. Строение и износостойкость карбидных и нитридных покрытий титана, ванадия и хрома на стали У8А.
Исследованы строение, механические свойства карбидных покрытий с участием титана, ванадия и хрома на стали У8А. Методом кинетической микротвердости определены микропрочность, микрохрупкость покрытий, установлена их адгезия с основой.
Приведены сравнительные экспериментальные данные по износостойкости исходной стали У8А и стали с карбидными покрытиями в разных условиях трения: трении скольжения без смазки с предварительной и без предварительной притирки поверхностей, трении закрепленным абразивом. Установлено, что карбидные покрытия повышают износостойкость стали У8А в 1,5-20,0 раз.
Исследованы строение, механические свойства карбидных покрытий с участием титана, ванадия и хрома на стали У8А. Методом кинетической микротвердости определены микропрочность, микрохрупкость покрытий, установлена их адгезия с основой.
Приведены сравнительные экспериментальные данные по износостойкости исходной стали У8А и стали с карбидными покрытиями в разных условиях трения: трении скольжения без смазки с предварительной и без предварительной притирки поверхностей, трении закрепленным абразивом. Установлено, что карбидные покрытия повышают износостойкость стали У8А в 1,5-20,0 раз.
A.I. Degula, N.A. Kurilo, V.G. Hignyak. Structure and wearproof of carbide and nitride coverages of titan, vanadium and chrome on the steel У8А.
Explored structure, mechanical properties of carbide coverages with participation of titan, vanadium and chrome on the steel У8А. By the method of kinetic mikrohardness certain mikrodurability, mikrofragility of coverages, their adgezyya with basis is set.
Comparative experimental information is resulted on wearproof of the initial steel У8А and became with carbide coverages in different terms of friction: friction of sliding without greasing with preliminary one and without the preliminary grinding in of surfaces, friction by the fastened abrasive. It is set that carbide coverages promote wearproof became У8А in 1,5-20,0 times.
Explored structure, mechanical properties of carbide coverages with participation of titan, vanadium and chrome on the steel У8А. By the method of kinetic mikrohardness certain mikrodurability, mikrofragility of coverages, their adgezyya with basis is set.
Comparative experimental information is resulted on wearproof of the initial steel У8А and became with carbide coverages in different terms of friction: friction of sliding without greasing with preliminary one and without the preliminary grinding in of surfaces, friction by the fastened abrasive. It is set that carbide coverages promote wearproof became У8А in 1,5-20,0 times.
четвер, 26 січня 2012 р.
пʼятницю, 13 січня 2012 р.
четвер, 5 січня 2012 р.
Підписатися на:
Дописи (Atom)