ПІДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТАЛЕЙ МАШИН НА ОСНОВІ КОМБІНОВАНОГО ВПЛИВУ СИЛЬНИХ МАГНІТНИХ ПОЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.39.2021.5Ключові слова:
магнітне поле, ресурсозбереження, комбінований вплив, магнітна обробкаАнотація
В роботі наведено аналіз сучасного стану наукових досліджень в області процесів формування властивостей матеріалів. Розглядається проблема узгодження високих вимог до експлуатаційних характеристик деталей з потребами ресурсозбереження. Основна увага акцентується на використанні комбінованої дії потужних магнітних полів у якості технологічного впливу для модифікації параметрів виробів машинобудування. Виділяються та описуються характерні особливості поведінки конструкційних матеріалів у сильних магнітних полях у широкому температурному інтервалі. Значна увага приділяється технологічним методам обробки, що базуються на принципі суперпозиції впливів різної природи. Простежується складний і багатоплановий вплив магнітного поля на всі структурні рівні як магнітних, так і немагнітних матеріалів. В результаті виявлено основні переваги використання магнітного поля в якості рівномірного потоку для впливу на оброблюваний матеріал. Виділяються невирішені в цій області питання, які зумовлюють необхідність проведення відповідних досліджень та окреслюють перспективи подальших робіт у цьому напрямі. Надані результати використання магніторезонансної обробки зразків матеріалів.
Посилання
Кинденко Н.И. Магнитострикционное упрочнение и магнитно-дисперсионное твердение быстрорежущих сталей в импульсных магнитных полях. Научный вестник ДГМА. № 2 (23Е), 2017. С. 30–35.
Bustos O., Allende R., Leiva R., Sanchez C. Effect of magnetic stirring, grain modification and refinement on the solidification structure of an A356 aluminum alloy. Revista Materia. Vol. 26, №1, 2021. P. e12927.
Li C., Hu S., Ren Z., Fautrelle Y., Li X. Effect of the simultaneous application of a high static magnetic field and a low alternating current on grain structure and grain boundary of pure aluminum. Journal of Materials Science&Technology. Vol. 34. № 12. 2018. P. 2431–2438.
Ефременко Б.В., Белик А.Г., Макуров С.Л. Влияние магнитного поля на структуру покрытия из Cr-Ni-Si чугуна. Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні, №1, 2016. С. 28–32.
Пустовойт В.Н., Кузьмина В.А., Долгачев Ю.В. Структурные особенности перлитного превращения в магнитном поле. Научно-технический вестник Брянского государственного университета, №2, 2016. С. 97–100.
Перекрестов А. П., Мамбетов Э. М., Саидов М. А. Модернизация подшипникового узла скольжения. Вестник АГТУ, № 4, 2017. С. 88–92.
Краев М.В., Краева В.С. Влияние постоянного магнитного поля на сопротивление деформации и упрочнение металлов. Актуальные проблемы прочности: материалы международной научной конференции, ВГТУ, 2018. С. 93–95.
Сарилов М.Ю., Ковбасюк А.А. Исследование влияния внешнего магнитного поля на процесс электроэрозионной обработки. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, Т. 14, №1–2, 2012. С. 429–431.
Mehryan S. A. M., Tahmasebi Ali, Mohsen Izadi, Mohammad Ghalambaz. Melting behavior of phase change materials in the presence of a non-uniform magnetic field due to two variable magnetic sources. International Journal of Heat and Mass Transfer. Vol. 149, 2020. P. 119–184.
Pamyatnykh L.A., Filippov B.N., Agafonov L.Y., Lysov M.S. Motion and interaction of magnetic dislocations in alternating magnetic field. Scientific reports. 2017. P. 1–11.
Проценко И.Г., Брусенцов Ю.А., Филатов И.С. Упрочнение алюминиевых жаропрочных сплавов. Вестник ТГТУ. 2013. Том 19. № 2. С. 436–441.
Philip E.Goins, Heather A. Murdoch, Efraín Hernández-Rivera, Mark A. Tschopp. Effect of magnetic fields on microstructure evolution. Computational materials science, 2018. P. 464–474.
Тихомиров В.П., Горленко А.О., Волохов С.Г., Измеров М.А. Влияние магнитного поля на триботехнические показатели неподвижных соединений применительно к фрикционным гасителям колебаний. Вестник БГТУ, №10 (95), 2020. С. 4–11.
Cheng J., Gui-rong Li., Hong-ming W., Pei-si Li., Chao-qun Li. Influence of high pulsed magnetic field on the dislocations and mechanical properties of Al2O3/Al composites. Journal of Materials engineering and performance. Vol. 27. 2018. P. 1083–1092.
Guirong L., Yueming L., Fangfang W., Hongming W. Microstructure and performance of solid TC4 titanium alloy subjected to the high pulsed magnetic field treatment. Journal of Alloys and compounds. Vol. 644. 2015. P. 750-756.
Акулович Л.М., Ефимов А.М., Линник А.В. Магнитная обработка и упрочнение поверхностей деталей машин с использованием энергии ультразвуковых полей. Качество, стандартизация, контроль: теория и практика: материалы международной научно-практической конференции, 2011. Киев: АТМ Украины, 2011. С. 6–8.
Рамазанов К.Н., Будилов В.В., Вафин Р.К. Азотирование быстрорежущей стали Р6М5 в тлеющем разряде с наложением магнитного поля. Упрочняющие технологии и покрытия. № 5. 2010. С. 39–42.
Kovalevskyy S.V., Kovalevska O.S. Magnetic resonsnce processing of materials. Proceedings of Odessa Polytechnic University, Issue 3(62), 2020. P. 29–37.
Патент 143057 Україна МПК B23H 7/38 (2006.01). Спосіб зміни фізико-механічних властивостей зразків з магнітних та немагнітних матеріалів / С.В. Ковалевський, О.С. Ковалевська; власник Донбас. держ. машинобуд. акад. № u202000120; заявл. 08.01.2020; опубл. 10.07.2020. Бюл. № 13.
Ковалевський С.В., Ковалевська О.С., Боровой І.Б. Об’ємна обробка матеріалів в рівномірному магнтному полі. Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении: материалы междунароной научно-технической конференции, 23-25 сентября 2020 г., г. Одесса ОНПУ: 2020. С. 80–85.
Патент 143057 Україна МПК B23H 7/38 (2006.01). Спосіб зміни фізико-механічних властивостей зразків з магнітних та немагнітних матеріалів / С. В. Ковалевський, О. С. Ковалевська ; власник Донбас. держ. машинобуд. акад. № u202000120 ; заявл. 08.01.2020 ; опубл. 10.07.2020, Бюл. № 13
Kovalevskyy S. Vibration-pulse machining / S. Kovalevskyy, O. Kovalevska, P. Dasic // Нейромережні технології та їх застосування НМТіЗ-2020: збірник наукових праць XIX Міжнародної наукової конференції «Нейромережні технології та їх застосування НМТіЗ-2020» / за заг. ред. С. В. Ковалевського. Краматорськ : ДДМА, 2020. С. 82–84.
Kindenko N.I. (2017) Magnitostriktsionnoe uprochnenie i magnitno-dispersionnoe tverdenie byistrorezhuschih staley v impulsnyih magnitnyih polyah. Nauchnyiy vestnik DGMA. № 2 (23E). P. 30–35.
Bustos O., Allende R., Leiva R., Sanchez C. (2021). Effect of magnetic stirring, grain modification and refinement on the solidification structure of an A356 aluminum alloy. Revista Materia. Vol. 26, №1. P. e12927.
Li C., Hu S., Ren Z., Fautrelle Y., Li X. (2018). Effect of the simultaneous application of a high static magnetic field and a low alternating current on grain structure and grain boundary of pure aluminum. Journal of Materials Science&Technology. Vol. 34. № 12. P. 2431–2438.
Efremenko B.V., Belik A.G., Makurov S.L.(2016). Vliyanie magnitnogo polya na strukturu pokryitiya iz Cr-Ni-Si chuguna. Novi materiali I tehnologiyi v metalurgiyi ta mashinobuduvanni, № 1. P. 28–32.
Pustovoyt V.N., Kuzmina V.A., Dolgachev Yu.V.(2016). Strukturnyie osobennosti perlitnogo prevrascheniya v magnitnom pole. Nauchno-tehnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta, № 2. P. 97–100.
Perekrestov A. P., Mambetov E. M., Saidov M. A. (2017). Modernizatsiya podshipnikovogo uzla skolzheniya. Vestnik AGTU, № 4. P. 88–92.
Kraev M.V., Kraeva V.S. (2018). Vliyanie postoyannogo magnitnogo polya na soprotivlenie deformatsii i uprochnenie metallov. Aktualnyie problemyi prochnosti: materialyi mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii, VGTU. P. 93–95.
Sarilov M.Yu., Kovbasyuk A.A.(2012). Issledovanie vliyaniya vneshnego magnitnogo polya na protsess elektroerozionnoy obrabotki. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk, T. 14, № 1–2. P. 429–431.
Mehryan S. A. M., Tahmasebi Ali, Mohsen Izadi, Mohammad Ghalambaz. (2020). Melting behavior of phase change materials in the presence of a non-uniform magnetic field due to two variable magnetic sources. International Journal of Heat and Mass Transfer. Vol. 149. P. 119–184
Pamyatnykh L.A., Filippov B.N., Agafonov L.Y., Lysov M.S. (2017). Motion and interaction of magnetic dislocations in alternating magnetic field. Scientific reports. P. 1–11.
Protsenko I.G., Brusentsov Yu.A., Filatov I.S. (2013). Uprochnenie alyuminievyih zharoprochnyih splavov. Vestnik TGTU. Tom 19. № 2. P. 436–441.
Philip E.Goins, Heather A. Murdoch, Efraín Hernández-Rivera, Mark A. Tschopp. (2018). Effect of magnetic fields on microstructure evolution. Computational materials science. P. 464–474.
Tihomirov V.P., Gorlenko A.O., Volohov S.G., Izmerov M.A. (2020). Vliyanie magnitnogo polya na tribotehnicheskie pokazateli nepodvizhnyih soedineniy primenitelno k friktsionnyim gasitelyam kolebaniy. Vestnik BGTU, № 10 (95). P. 4–11.
Cheng J., Gui-rong Li., Hong-ming W., Pei-si Li., Chao-qun Li. (2018). Influence of high pulsed magnetic field on the dislocations and mechanical properties of Al2O3/Al composites. Journal of Materials engineering and performance. Vol. 27. P. 1083–1092.
Guirong L., Yueming L., Fangfang W., Hongming W. (2015). Microstructure and performance of solid TC4 titanium alloy subjected to the high pulsed magnetic field treatment. Journal of Alloys and compounds. Vol. 644. P. 750–756.
Akulovich L.M., Efimov A.M., Linnik A.V. (2011). Magnitnaya obrabotka i uprochnenie poverhnostey detaley mashin s ispolzovaniem energii ultrazvukovyih poley. Kachestvo, standartizatsiya, kontrol: teoriya i praktika: materialyi mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, 2011. Kiev: ATM Ukrainyi. P. 6–8.
Ramazanov K.N., Budilov V.V., Vafin R.K. (2010). Azotirovanie byistrorezhuschey stali R6M5 v tleyuschem razryade s nalozheniem magnitnogo polya. Uprochnyayuschie tehnologii i pokryitiya. № 5. P. 39–42.
Kovalevskyy S.V., Kovalevska O.S. (2020). Magnetic resonsnce processing of materials. Proceedings of Odessa Polytechnic University, Issue 3(62). P. 29–37.
Patent 143057 Ukrayina MPK B23H 7/38 (2006.01). (2020). Sposib zmIni fIziko-mehanIchnih vlastivostey zrazkIv z magnItnih ta nemagnItnih materIalIv / S.V. Kovalevskiy, O.S. Kovalevska; vlasnik Donbas. derzh. mashinobud. akad. u202000120; zayavl. 08.01.2020; opubl. 10.07.2020. Byul. № 13.
Kovalevskiy S.V., Kovalevska O.S., Borovoy I.B. (2020). Ob’Emna obrobka materIalIv v rIvnomIrnomu magntnomu polI. Novyie i netraditsionnyie tehnologii v resurso- i energosberezhenii: materialyi mezhdunaronoy nauchno-tehnicheskoy konferentsii, 23-25 sentyabrya 2020 g., g. Odessa. ONPU. P. 80–85.
Patent 143057 Ukraina MPK B23H 7/38 (2006.01). (2020). Sposib zmini fiziko-mehanichnih vlastivostey zrazkiv z magnitnih ta nemagnitnih materialiv / S. V. Kovalevskiy, O. S. Kovalevska ; vlasnik Donbas. derzh. mashinobud. akad. u202000120; zayavl. 08.01.2020; opubl. 10.07.2020, Byul. № 13.
Kovalevskyy S. (2020). Vibration-pulse machining / S. Kovalevskyy, O. Kovalevska, P. Dasic // NeyromerezhnI tehnologIyi ta yih zastosuvannya NMTIZ-2020: zbIrnik naukovih prats XIX MIzhnarodnoYi naukovoYi konferentsIYi «NeyromerezhnI tehnologIYi ta Yih zastosuvannya NMTIZ-2020» / za zag. red. S. V. Kovalevskogo. Kramatorsk : DDMA. P. 82–84.
