Забезпечення зносостійкості штампового інструменту з використанням процесів саморозповсюджувального високотемпературного синтезу
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2025-1(54)209Ключові слова:
штамповий інструмент; саморозповсюджувальний високотемпературний синтез (СВС); захисні покриття; ресурсозбе-реження; легуючі добавки; швидка кристалізація; дифузія; ударно-хвильове навантаження; метастабільні структури.Анотація
Кулинич В. Д. Забезпечення зносостійкості штампового інструменту з використанням процесів
саморозповсюджувального високотемпературного синтезу
У статті розглядаються актуальні питання впровадження інноваційних технологій нанесення захисних і зміцнюючих покриттів на поверхні штампового інструменту із використанням методу саморозповсюджувального високотемпературного синтезу (СВС). Автори аналізують проблеми ресурсозбереження в промисловості, пов’язані з використанням дорогих легованих сплавів, та пропонують альтернативний підхід — формування покриттів із заданими властивостями, що дозволяє знизити собівартість виробництва без втрати експлуатаційних характеристик. У дослідженні окремо розглянуто вплив таких параметрів, як пористість, дисперсність компонентів, концентрація легуючих добавок, швидкість горіння, а також вплив зовнішніх чинників (температури, електричних і магнітних полів, імпульсних струмів) на якість і структуру покриттів. Значна увага приділена методам швидкої кристалізації, які дозволяють отримувати метастабільні й аморфні матеріали з унікальними властивостями, зокрема підвищеною корозійною стійкістю й питомою міцністю. Проаналізовано роль ударно-хвильового навантаження як способу створення дефектної структури підкладки, що стимулює дифузійні процеси та посилює зчеплення між основним матеріалом і покриттям. Основна мета роботи полягає у розробці та обґрунтуванні технологічних параметрів процесу СВС для отримання захисних покриттів із заданими фізико-механічними властивостями при мінімізації використання дорогих компонентів. Одержані результати можуть бути корисними для впровадження ефективних ресурсозберігаючих технологій при виготовленні штампового інструменту, а також для подальших досліджень у сфері матеріалознавства.
Посилання
Sereda B., Sheyko S., Kruglyak I., Belokon Y. Application of activation of substrate by aluminium and copper for increase of adhesive durability of sheetings received in self-propagating high-temperature synthesis conditions. 10th International Conference on the Science and Technology of Adhesion and Adhesives. 2008, pp. 437–439.
Y. Belokon, V. Kulynych, V. Drahobetskyi, D. Sereda, Technologies and equipment development prospects for self-propagating high-temperature synthesis (SHS), Transactions оf Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University. Kremenchuk: KrNU. 2021. 6(131), pp. 110–116. (in Ukrainian).
Sereda B., Zherebtsov A., Belokon Y. The processes research of structurization of titan aluminides received by SHS. Materials Science and Technology Conference and Exhibition. Pittsburgh, 2009. Vol. 3, pp. 2069–2073.
Sereda B., Sereda D., Sereda I. Establishment of the relationship between the microstructure characteristics and the heat resistance of silicate coatings obtained under SHS conditions. Materials Science and Technology Conference and Exhibition. Pittsburgh, 2017. Vol. 1, pp. 412–416. 10.7449/2017/MST_2017_412_416
Sereda B., Sereda D. Advanced chromoaluminizing coatings for heat-resistance on composite materials under SHS. Materials Science and Technology Conference and Exhibition. Pittsburgh, 2015. 1, pp. 229–232.
Zhongjie Pu, Jiandong Shi, Dunxu Zou, Zengyong Zhong. Microstructure and mechanical properties of TiAlbased alloy. Journal of Materials Science & Technology. 1993. 9, pp. 449–457.
Noebe R.D., Bowman R.R., Nathal M.V. Physical and mechanical metallurgy of NiAl. NASA Technical Paper. Washington. 1994. 44 p.
Appel F., Heaton Paul J. D., Oehring M. Gamma titanium aluminide alloys: Science and Technology. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2011. 762 p. ISBN 978-3-527-31525-3.
Kim Y.W., Boyer R.R. Microstructure: Property relationships in titanium alloys and titanium aluminides. Proceedings of the Symposium, Fall Meeting of the Minerals, Metals, and Materials Society, Detroit, MI, Warrendale. 1991, p. 91
