Математична оцінка неоднорідності структури ріжучого інструмента, зміцненого покриттям CrN

Автор(и)

  • T. Skoblo Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, Ukraine
  • S. Romaniuk Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, Ukraine
  • A. Sidashenko Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2018.80.0.74

Ключові слова:

нітрид хрому, структурна неоднорідність, покриття, ефекти, зображення

Анотація

Подрібнення горіхів у переробному виробництві здійснюється сталевими дисковими ножами, довговічність яких є недостатньою і становить 1–2 зміни. Для підвищення експлуатаційної стійкості ріжучого інструмента доцільно проводити зміцнення. Промислові випробування показали, що термін служби зміцненого різними способами інструмента відрізняється. Одним з факторів відмінної експлуатаційної стійкості є структурна неоднорідність і нерівноважний стан фаз нанесених плівкових покриттів. Використання нового математичного підходу для оцінки ступеня неоднорідності різних структурних складових зміцненої покриттям CrN поверхні ріжучого інструмента, що працює в умовах локального впливу абразивних частинок. Оцінку ступеня структурної неоднорідності зміцнювальних покриттів проводили з використанням розробленого оптико-матема­тич­ного методу. Виконано порівняльний аналіз особливостей структуроутворення зміцненої поверхні інструмента з вихідним станом ножа. Запропоновано новий метод циклічного нанесення покриття, який дозволив встановити, що ступінь структурної неоднорідності на 47 % нижче в інструмента з покриттям CrN (товщиною 3 мкм). Визначено вплив технології зміцнення інструмента на його структуроутворення. Встановлено, що циклічне нанесення покриттів на поверхню ножа перешкоджає дифузії хімічних елементів з основи, зменшує схильність до структурних змін при експлуатації порівняно з вихідним станом. Методом опису структуроформування навколо відбитків при наноіндентуванні покриттів оцінено характер деформації циклічно зміцненого шару, який є важливим при оцінюванні поведінки покриття у процесі експлуатації. Детальний аналіз сформованих структур нанесеного шару з використанням оптико-математичного методу дозволяє прогнозувати зміну фазових складових та розвиток пошкоджуваності зміцненого інструмента з різною товщиною покриття CrN. 

Біографії авторів

T. Skoblo, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка

д.т.н., проф., кафедра технологічних систем ремонтного виробництва

S. Romaniuk, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка

к.т.н., кафедра технології матеріалів

A. Sidashenko, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка

к.т.н., проф., кафедра технологічних систем ремонтного виробництва

Посилання

Romaniuk, S.P. (2015). Sposib nanesennia nanozmitsniuiuchoho pokryttia dlia tonkostinnykh dyskovykh nozhiv [Method of applying a nano-strengthening coating for thin-walled disk knives]. Patent №98218 Ukrainа [in Ukrainian].

Romaniuk, S.P. (2015). Sposib nanesennia bahatosharovykh nanopokryttiv [Method of applying multilayer nanocoatings]. Patent №100201 Ukraina [in Ukrainian].

Vekilova, G.V., Ivanov, A.N., Yagod-

kin, Yu.D. (2009). Difraktsionnyie i mikroskopicheskie metodyi i priboryi dlya analiza nanochastits i nanomaterialov. [Diffraction and microscopic methods and instruments for the analysis of nanoparticles and nanomaterials]. Moscow: MISiS [in Russian].

Oliver, W., Pharr, G. (2004). Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology. J. Mater. Res. 19, 1, 3-20.

Skoblo, T.S., Romaniuk, S.P., Sidashen-

ko A.I. (2017). Primenenie optiko-matema-ticheskogo metoda dlya opisaniya neodnorodnosti strukturyi rezhuschego instrumenta [Application of the optical-mathematical method for inhomogeneity description of the cutting tool structure]. Tekhnichnyi servis ahropromyslovoho, lisovoho ta transport-noho kompleksiv - Technical service of agroindustrial, forestry and transport complexes, 8, 159-166 [in Russian].

Belkin, E.L., Romaniuk, S.P. (2014). Metodika matematicheskoy otsenki fazovogo sostava stali [Technique of mathematical estimation of the steel phase composition]. Visnyk KhNTUSH - Bulletin KhPVNTUA, 146, 8-24 [in Russian].

Matematicheskaya otsenka strukturoobrazovaniya pri ekspluatatsii nozhey, ispolzuemyih v konditerskom proizvodstve [Mathematical estimation of structure formation at operation of knives used in the confectionery industry]. Sovremennyie problemyi osvoeniya novoy tehniki, tehnologii, organizatsii tehnicheskogo servisa v APK - Modern problems of development of new equipment, technology, organization of technical service in the agro-industrial complex, 41, 225-234 [in Russian].

Romanyuk, S.P. Metodika opredeleniya haraktera deformatsii i stepeni uprochneniya poverhnosti s nanopokryitiem [Technique of determining the character of deformation and degree of hardening of the nanocoating]. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov - Factory laboratory. Diagnostics of materials, 9, 81, 71-74 [in Russian].

##submission.downloads##

Номер

Розділ

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО