Анотація до роботи:

Чернета О.Г. Підвищення ресурсу роботи поршневих кілець двигунів внутрішнього згорання за рахунок використання нових покриттів . – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01 – “Матеріалознавство”. – Запорізький національний технічний університет, 2002.

Дисертація присвячена дослідженню зносостійких покриттів на основі азотовміщуючих сполук, які були одержані азотуванням, йоно-плазмовим напиленням, азотуванням з наступною лазерною обробкою з енергією накопичення Е=22…25 кДж, з діаметром плями 5 мм і фокусною відстаню 285…295 мм.

В результаті лазерної обробці утворюються зносостійки покриття, які складаються із гардениту, карбонітридів и нітридов с микротвердістю МПа з шорсткістю поверхневого шару мкм при товщині 70…80 мкм.

Досліджена мікроструктура гардениту, яка являє собою рейковий (пакетный мартенсит) з високим рівнем мікронапружень, з мікродвійниками, зоны карбонітридів типу і зона нітридів .

Розроблена методика трибологічних випробувань покриттів і отримана математична залежність з визначення ресурсу поршневих кілець з урахуванням багатофакторної системи планування експерименту.

Результати роботи пройшли виробничу апробацію і пропоновані для впровадження в автомобильній промисловості України.

1. Розроблено математичну модель навантаження поршневих кілець. Виявлено характер їх зношування від дії зовнішніх навантажень, який має логарифмічну залежність змінення витрати маси покриття поршневого кільця в залежності від часу його експлуатації.

2. Встановлено взаємозв’язок зносостійкості матеріалу поршневих кілець, їх покриттів з мікроструктурою і характером змінення кристалічної структури по глибині поверхньої зони, що формується при терті.

3. Розроблена технологія азотування робочих поверхонь поршневих кілець з наступною лазерною обробкою і одерженням структур гарденіту, карбонітридів типу , нітридів типу .

4. Розроблена методика трибологічних випробувань, яка дозволяє досліджувати процеси тертя, динаміку спрацювання по глибині зразка та пристрій для випробування поршневих кілець на знос.

5. Розроблено склад багатошарового покриття на основі послідовно чергуючих зон гарденіту, карбонітридів типу і нітридів типу з шорсткістю поверхневого шару R_Z=40 мкм, що утворилася на сталі 50ХФА з ферітно-карбідною структурою внаслідок азотування та лазерної обробки поверхні.

6. Проведені промислові випробування з азотованими, азотованими з наступною лазерною обробкою поршневими кільцями, з покриттями на ДВЗ автомобілів ЗІЛ-130. Отримано підвищення стійкості в 1,3 рази для покриттів , в 2,5..3 рази для азотованих покриттів і в 5-6 разів для азотованих покриттів з наступною лазерною обробкою.

Публікації автора:

1. О.Г.Чернета, Й.А.Бухбиндер, Ю.Н.Внуков. Методика ионно-плазменной обработки поверхностных слоев поршневых колец двигателей внутренного сгорания // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Межд. сб. науч. тр. ДонГТУ, 1998.-Вып.5. – Т3.-С.248-251.

2. О.Г.Чернета, А.Н. Коробочка, Ю.А.Коржавин. Формирование поверхностной структуры поршневых колец лазерным упрочнением // Машиностроение и техносфера на рубеже ХХI века: Межд. сб. науч. тр. ДонГТУ, 1999. – Т3.-С.153-156.

3. О.Г.Чернета, А.Н. Коробочка, А.М. Пустовойт. Особенности нагружения и работы поршневых колец двигателей внутреннего сгорания // Прогрессивные технологии и системы машиностроения : Межд. сб. науч. тр. ДонГТУ, 2000. – Вып.14.-С.49-53.

4. О.Г.Чернета, А.Н. Коробочка, Н.Н. Козина, А.М. Пустовойт. Исследование физико-механических свойств поверхности поршневых колец, обработанных лазером // Прогрессивные технологии и системы машиностроения : Межд. сб. науч. тр. ДонГТУ, 2001. – Вып.18.-С.71-75.

5. О.А. Бейгул, А.Н. Коробочка, О.Г.Чернета. Математическая модель контактного взаимодействия между поршневым кольцом и стенкой цилиндра // Системні технології: Рег.міжвуз. зб.наук. пр. – Випуск 1^’(9). Дніпропетровськ, 2000.-С.3-7.

6. О.Г. Чернета. Формирование износостойкой структуры поршневых колец путем лазерной обработки предварительно азотированной поверхности // Системні технології: Рег.міжвуз. зб.наук. пр. – Випуск 2^’(10). Дніпропетровськ, 2000.-С.73-78

7. О.Г. Чернета. Влияние азотирования и лазерной обработки на формирование износостойкой структуры рабочей поверхности поршневых колец ДВС // Системні технології: Рег.міжвуз. зб.наук. пр. – Випуск 4^’(15). Дніпропетровськ, 2001.-С.73-78.

8. О.Г. Чернета, Л.Й. Івщенко, Ю.М. Внуков. Формирование структуры поверхностного слоя поршневого кольца двигателей внутреннего сгорания. //”Нові матеріали і технології в металлургії та машинобудуванні” №2. Запоріжжя, 2001.С.50-53.

9. Пат. 21861А UA, 95094247 /11. 08.1998р. Пристрій на випробування матеріалів на тертя та знос.

10. Пат. 17154А UA, F02F5/00 /16.04. 2001 р. Поршневе кільце.