МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ТЕПЛА В СТАЛЬНІЙ ДЕТАЛІ ПІД ЧАС ПОВЕРХНЕВОЇ МОДИФІКАЦІЇ МЕТОДОМ ЕЛЕК-ТРОІСКРОВОГО ЛЕГУВАННЯ

Автор(и)

  • Оксана Петрівна Гапонова Сумський державний університет, Україна
  • Тетяна Іванівна Жиленко Сумський державний університет, Україна
  • Наталія В’ячеславівна Тарельник Сумський національний аграрний університет, Україна
  • Олександр Іванович Жиленко Сумський державний університет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2022.98.0.63

Ключові слова:

електроіскрове легування, теплопровідність, катод, анод, адгезія, оператор Лапласа

Анотація

Запропонована математична модель, що дозволяє описати процес розповсюдження тепла у покритті під час електроіскрового легування металевої поверхні. Під час її побудови враховано, що температура поверхні зміцнюваної деталі залежить від теплофізичних характеристик анода та катода, діаметру електрода, а також від швидкістю переміщення легуючого електрода. Показано, що чим більший діаметр електрода, тим більша температура на межі покриття-основа, а отже краща адгезія покриття. Оптимальною швидкістю переміщення електрода є 0,5-1,5 м/с. Для отримання найкращого зчеплення покриття з основою необхідно використати електрод найбільшого діаметру 4,5 мм у поєднанні із низькою швидкістю переміщення електрода.

Біографії авторів

Оксана Петрівна Гапонова, Сумський державний університет

д.т.н., доц., кафедра прикладного матеріалознавства та технології конструкційних матеріалів

Тетяна Іванівна Жиленко , Сумський державний університет

к.ф.-м.н., доц., кафедра  математичного аналізу і методів оптимізації

Наталія В’ячеславівна Тарельник, Сумський національний аграрний університет

к.е.н., доцент, кафедра проектування технічних систем

Олександр Іванович Жиленко, Сумський державний університет

магістрант, кафедра прикладного матеріалознавства та технології конструкційних матеріалів

Посилання

Problemy i perspektivy naneseniya antifrik-tsionnykh pokrytiy na vkladyshi podshipnikov skol'zheniya / V. S. Martsinkovskiy, V. B. Tare-l'nik, A. V. Plyakin. Mezhdunarodnaya nauchno - tekhnicheskaya konferentsiya TERVIK0M-20117 Mezhdunarodnyy forum "NASOSY-2011". 2011. S.1-14.

Storozhenko M. S., Umanskyy O. P., Tamarhazyn O. A. Pidvyshchennya znosostiykosti stali 30KHHSA elektroiskrovym lehuvannyam kompozy-tamy na osnovi TiB2-SiC. Avyatsyonno-kosmycheskaya tekhnyka y tekhnolohyya. 2010. № 4 (71). S. 21–25.

Performance properties of electro-spark deposited carbide-ceramic coatings modified by laser beam / N. Radek, K. Bartkowiak. Physics Procedia. 2010. Vol. 5, Part A. P. 417-423.

Laser Texturing of Sliding Surfaces of Bearings and Pump Seals / В. Antoszewski, V. Tarelnyk. Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 630. Р. 301-307. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.630.301.

Utilization of the UV laser with picosecond pulses for the formation of surface microstructures on elastomeric plastics / B. Antoszewski, S. Tofil, M. Scendo, W. Tarelnik. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (HERVICON+PUMPS-2017). 2017. Vol. 233. Р. 012036. https://doi.org/10.1088/1757-899X/233/1/012036

Effects of Gas Nitriding on the Mechanical and Corrosion Properties of SACM 645 Steel / Shu-Hung Yeh, Liu-Ho Chiu, Heng Chang. Engineer-ing, Scientific Research Publishing. 2011. Vol. 9(3). Р. 942-948.

Ion and Gas Nitriding Applied to Steel Tool for Hot Work X38CrMoV5 Nitriding Type: Impact on the Wear Resistance / S. Ben Slima. Materials Sciences and Applications, Scientific Research Publishing. 2012. Vol. 9(3). Р. 640– 644.

Technology support for protecting contacting sur-faces of half-coupling – Shaft press joints against fretting wear / V. Martsynkovskyy, V. Tarelnyk, Ye. Konoplianchenko, O. Gaponova, M. Dumanchuk. Advances in Design, Simulation and Manufacturing II. DSMIE 2019. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, 2020. P. 216–225. DOI 10.1007/978-3-030-22365-6_22

Analysis of the quality of sulfomolybdenum coat-ings obtained by electrospark alloying methods / B. Antoszewski, O. P. Gaponova, V. B. Tarelnyk at al. Materials. 2021. 14. 739. https://doi.org/10.3390/ma14216332

Ecologically Safe Process for Sulfo-Aluminizing Steel Parts / L. D. Plyatsuk, V. B. Tarelnyk, Cz. Kundera, O. V. Radionov, O. P. Gaponova. Journal of Engineering Sciences. 2018. Vol. 5, Is-sue 1. Р. C 16–C 20. URL: https://doi.org/10.21272/jes.2018.5(1).c4.

Tarelnik V. B., Martsinkovskii V. S., Zhukov A. N. Increase in the Reliability and Durability of Metal Impulse End Seals. Part 1. Chemical Petroleum Engineering. 2017. Vol. 53, Issue 1–2. P. 114–120. URL: https://doi.org/10.1007/s10556-017-0305-y.

Tarelnik V. B., Martsinkovskii V. S., Zhukov A. N. Increase in the Reliability and Durability of Metal Impulse Seals. Part 2. Chemical Petroleum Engi-neering. 2017, July. Vol. 53, Issue 3–4. P. 266–272. URL: https://doi.org/10.1007/s10556-017-0333-7.

Ivanov V. I., Konevtsov L. A., Verkhoturov A. D. Effect of the physicochemical properties of refrac-tory compounds and hard alloys on their erosion in electric spark alloying. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2019. Т. 55, № 3. С. 241–250.

Gitlevich A. Ye., Mikhaylov V. V., Parkans-kiy N. YA., Revutskiy V. M. Elektroiskrovoye le-girovaniye metallicheskikh poverkhnostey. Kishi-nev : Shtintsa, 1985. S. 145.

Sposob povysheniya intensifikatsii fiziko-khimicheskikh protsessov v tekuchikh sredakh : pat. 2341734 RF, MPK F24J 3/00 (2006.01) / Britvin L. N., Avanesyan V. P. ; patentoobladatel' OOO «Nauchno-proizvodstvennaya firma TGM». № 2006141661/06 ; zayavl. 27.11.06 ; opubl. 20.12.08, Byul. № 35. 5 s

Tarelnуk V. B. Upravleniye kachestvom poverkh-nostnykh sloyev detaley kom-binirovannym elek-troerozionnym legirovaniyem. Sumy : Izd-vo «MakDen», 2002. 323 s.

Aspekty povysheniya effektivnosti protsessa elektroiskrovogo legirovaniya / S.V. Nikolenko, A.D. Verkhoturov, N.A. Syuy. Vestnik inzhenernoy shkoly DVFU. 2014. № 1 (18). S. 67-78.

Rykalin N.N. Ob uslovii rasshchepleniya reshe-niy lineynogo parabolicheskogo uravneniya na ortogonal'nyye sostavlyayushchiye. DAN SSSR. 1959. T. 125. № 3. S. 519-522.

Modelirovaniye temperaturnogo polya pov-erkhnosti pri elektroiskrovom legirovanii metallov / V. D. Vlasenko [i dr.]. Inzhenernyye tekhnologii i sistemy. 2019. T. 29, № 2. S. 218–233. DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201902.218-233

Vlasenko V.D., Kolisova M.V. Model-ing of the temperature field on the cathode’s surface during electrophysical impact. Con-temporary Engineering Sciences. 2016. 9(6). Р. 249-256. DOI: https://doi.org/10.12988/ces.2016.611

Single spark analysis of electro-discharge deposition process / B.Muralidharan, H. Chelladurai, P. Singh, M. Kumar. Materials and Manufacturing Processes. 2016. 31(14). Р. 1853-1864. DOI: https://doi.org/10.1080/10426914.2015.1127936

Thermo-conduction equation fission method at thermophysic task solutions arising up at mechani-cal treatment / Ya.I. Baratz, L.R. Milovanova. Ве-стник СГТУ. 2010. № 1 (44). С. 28-34.

Reznikov A.N. Teplofizika rezaniya. M.: Mashi-nostroyeniye. 1968. 290 c.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-05-23

Номер

Розділ

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО