Анотація:
ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ - метали з ГЦК, ОЦК і ГЩУ гратками в різному структурному стані, тугоплавкі сполуки (масивні та покриття), ковалентні кристали, аморфні сплави, інтерметаліди, високоентропійні сплави в якості покриттів, квазікристали і промислові сплави.
МЕТА РОБОТИ - визначення механічних властивостей та опору зносу матеріалів з різним типом міжатомного зв’язку та різною кристалічною структурою із застосуванням вдосконаленої теорії індентування.
МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ: комплекс методів індентування, в тому числі методи на тертя та знос, механічні випробування на стиск, балістичні випробування, оптична, скануюча мікроскопія, рентгеноструктурний аналіз.
Розроблена методика визначення границі плинності зразка на основі розвиненої моделі проникаючого ядра індентування.
Розроблено теорію визначення бронестійкості матеріалів методом індентування.
Відпрацьована методика дослідження покриттів, яка встановлює взаємозв’язок адгезійної міцності, зносостійкості та сили тертя при зміні навантаження в контакті від квазістатичного до динамічного та поведінку матеріалів в умовах, наближених до експлуатаційних.
Трибологічні випробування виливаного пористого алюмінію засвідчили, що його можна розглядати в якості "самозмащувального підшипника ковзання"
КЛЮЧОВІ СЛОВА: ТВЕРДІСТЬ, ІНДЕНТОР, МІЦНІСТЬ, ПЛАСТИЧНІСТЬ, ДЕФОРМАЦІЯ, ЗНОС, МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ІНДЕНТУВАННЯ.
Опис:
СКОРОЧЕНИЙ ЗМІСТ ВИСНОВКІВ РЕЦЕНЗЕНТІВ.
Виконана робота містить ряд фундаментальних наукових результатів щодо фізики деформації матеріалів, методичних розробок та результати, які важливі для практичного використання. Представлені у науковому звіті результати розвивають нові теоретичні уявлення стосовно механізму локальної деформації при індентуванні. Принципово фундаментальним результатом є розроблена фізико-математична «ядерна» модель індентування, яка дозволяє визначити параметр Тейбора, межу плинності зразка, розміри пружно-пластичної зони в зразку. З‘ясована фізична природа збільшення параметра Тейбора С з ростом пластичності, і визначено, що С змінюється від 1 для керамічних матеріалів до 3,8…4.0 для найбільш пластичних ГЦК металів. Доведено, що стисливість «ядра» деформації особливо суттєва для керамічних матеріалів, а для металів урахування стисливості матеріалу при утворенні «ядра» практично не впливає на результати. Для практичного використання дуже важливим є встановлення принципів нанесення захисних покриттів на деталі, які працюють в умовах динамічного навантаження (вібрацій). Значний науковий і практичний інтерес становить розділ проекту, в якому розглядається взаємодія кінетичного ударника (індентора) з мішенню. Процес проникнення індентора при пробитті мішеней має багато спільного з процесом індентування. Отримано диференційне рівняння, яке дозволяє розрахувати бронестійкість матеріалів за значеннями твердості, модуля Юнга та характеристики пластичності. Отримане рівняння не містить підгінних коефіцієнтів, а містить тільки фізичні характеристики мішені та кінетичного ударника. Виконані розрахунки критичної швидкості пробиття підтверджені випробуванням на опір різних класів матеріалів проникненню кінетичного ударника.
Теоретичні та методичні розробки, виконані в рамках проекту, надають нові можливості для визначення головних механічних та трибологічних властивостей матеріалів в різному структурному стані та покриттів.
ПРОПОЗИЦІЇ ПРО ПОДАЛЬШЕ ВИКОРИСТАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ.
Використання вдосконаленої моделі індентування дозволяє визначати механічні властивості матеріалів з різним типом міжатомного зв’язку і різною кристалічною структурою в широкому інтервалі температур на одному малому зразку, що особливо важливо при розробці нових сучасних високоміцних матеріалів. Зміцнення поверхневих шарів металевих виробів ультразвуковою ударною обробкою (УЗУО) рекомендовано впроваджувати на ремонтних підприємствах вагонобудівної галузі згідно з безпечною експлуатацією рухомого складу. Розроблена теорія визначення критичної швидкості пробиття мішеней методом індентування та визначений критерій бронестійкості матеріалів дозволяють скоротити вартість витрат на матеріали та час випробування. Достатньо високі механічні властивості у поєднанні зі значним вмістом мастила дають підставу вважати виливаний пористий алюміній конкурентоздатним у порівнянні з алюмінієвими самозмащувальними підшипниками, виготовленими за принципами порошкової металургії.