Анотація до роботи:

Власова О.В. Підвищення триботехнічних властивостей порошкових пермалоєвих сплавів легуванням інтерметалідами. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.06 – Порошкова металургія та композиційні матеріали. – Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича Національної Академії Наук України, Київ 2008.

Дисертація присвячена розробці нових порошкових магнітно-м’яких матеріалів з підвищеними триботехнічними характеристиками. В роботі обґрунтована та експериментально підтверджена ефективність використання інтерметалідів NiTi i FeTi для одержання порошкового пермалою з підвищеною зносостійкістю. Показано, що ведення легуючої добавки NiTі і FeTі в пермалоєвий сплав сприяє створенню гетерогенної структури в матеріалі, що зберігається і після високотемпературного спікання, і є одним з необхідних принципів забезпечення високої зносостійкості матеріалу. В результаті комплексного дослідження магнітних властивостей пермалоїв, легованих інтерметалідами у постійному та змінному магнітному полі промислової частоти, встановлено, що введення інтерметалідів (до 0,5 % мас.) незначно знижує магнітні властивості при суттєвому зменшенні у 10 разів зносостійкості у порівнянні з пермалоєм. На основі результатів досліджень виготовлена дослідна партія зразків магнітних головок з розроблених матеріалів та проведені стендові випробування на підприємстві порошкової металургії ТОВ «Інтер-Контакт-Пріор», які показали, що новий матеріал має високі експлуатаційні характеристики, а строк їх служби збільшився у 8-12 разів.

1. Розроблено процес отримання вихідних прецизійних порошків пермалоєвих сплавів методом спільного відновлення відповідних оксидів і солей у водні необхідної дисперсності. Показано, що процес відновлення характеризується автокаталітичним впливом нікелю. Рентгенофазовий аналіз отриманих пермалоєвих порошків, показав, що в обраних технологічних умовах проходить взаємне розчинення вихідних елементів з утворенням твердого розчину.

2. Обґрунтована та експериментально підтверджена ефективність використання інтерметалідів NiTi i FeTi для одержання магнітно-м’якого матеріалу на основі порошкового пермалою з підвищеними триботехнічними властивостями. Показано, що ведення легуючої добавки інтерметалідів залізо–титан та нікель–титан в пермалоєвий сплав сприяє створенню гетерогенної структури в матеріалі, що є одним з необхідних принципів забезпечення високої зносостійкості матеріалу. Легування пермалою інтерметалідами забезпечує значне (більш ніж на порядок) підвищення його зносостійкості.

3. В результаті комплексного дослідження магнітних властивостей пермалоїв, легованих інтерметалідами у постійному та змінному магнітному полі промислової частоти, встановлено, що введення інтерметалідів (до 3,0 % мас.) знижує магнітну індукцію, магнітну проникність і коерцитивну силу матеріалу:

– для сплаву 78Н: В_s з 0,85 до 0,8 Тл; з 10000 до 9000; Н_с з 30 до 60 А/м;

– для сплаву 79НМ: В_s з 0,7 до 0,6 Тл; з 20000 до 5000; Н_с з 10 до 70 А/м.

Завдяки підвищенню електричного опору, знижуються питомі магнітні втрати матеріалу (Р_0,5/50) з 1,14 до 0,7 Вт/кг для сплаву 78Н і з 1,0 до 0,5 Вт/кг для сплаву 79НМ. Зменшення товщини зразка з 3,4 до 1,6 мм знижує питомі магнітні втрати (Р_0,5/50) з 1,0 до 0,7 Вт/кг.

4. Запропоновано та показано ефективність використання шаруватої конструкції виробів з розроблених матеріалів із щонайменше двох шарів, один з яких виконано з пермалою, а робочий шар – з пермалою, легованого інтерметалідами. Показано, що така конструкція виробу забезпечує вищі магнітні характеристики зразків у порівнянні із зразками, обидва шари яких виконані з пермалою, легованого тією ж кількістю інтерметаліду.

5. В роботі розроблена експериментально-аналітична модель і побудовані математичні залежності основних магнітних та триботехнічних властивостей матеріалу в широкому діапазоні параметрів напруженості магнітного поля, вмісту інтерметаліду та конструктивних параметрів виробу (товщини феромагнітної складової, кількості прошарків). Отримані залежності були використані при розробці критерію оптимізації R(x), що має яскраво виражений екстремум (0,5 % мас. інтерметаліду) і дозволяє визначити хімічний склад матеріалу для забезпечення необхідних параметрів комплексу функціональних (магнітних та триботехнічних) характеристик виробу.

6. Виготовлена дослідна партія зразків виробів з розроблених матеріалів та проведені стендові випробування на підприємстві порошкової металургії ТОВ «Інтер-Контакт-Пріор», які показали, що новий матеріал має високі експлуатаційні характеристики, а строк їх служби збільшився у 8-12 разів.

Основні результати роботи висвітлено у наступних публікаціях

1. Панасюк О.А. Порошковые магнитно-мягкие сплавы с повышенной износостойкостью/ Панасюк О.А., Власова О.В., Оликер В.Е., Попченко Ю.А. // Порошковая металлургия.– 1997. – № 11/12.– с. 44–49.

Дисертантом отримані вихідні порошки пермалоєвих сплавів і інтерметалідних сполук. Досліджено вплив інтерметалідів на триботехнічні властивості пермалоєвих сплавів. Сформульовано висновки.

2. Власова О.В. Условия получения и свойства магнитомягкого сплава марки 79НМ/ Власова О.В., Панасюк О.А., Маслюк В.А.// Порошковая металлургия.– 2001.– № 9/10.– с. 64–68.

Дисертантом досліджені умови отримання, структура і магнітні властивості пермалоєвого сплаву 79НМ. Спільно із співавторами обговорено результати досліджень і сформульовано висновки.

3. Власова О.В. Влияние геометрических параметров слоистого порошкового композита на его магнитные свойства/ Власова О.В., Маслюк В.А., Ткаченко Л.Н.// Порошковая металлургия.– 2002.– №11/12.– с. 37– 42.

Дисертантом досліджений вплив товщини магнітопроводу на його магнітні властивості у змінному магнітному полі. Побудовані аналітичні залежності основних магнітних властивостей матеріалу. Спільно із співавторами обговорено результати досліджень і сформульовано висновки.

4. Клименко В.Н. Влияние интерметаллидов Fe-Ti и Ni-Ti на высокотемпературное окисление пермаллойного сплава/ Клименко В.Н., Лавренко В.А., Панасюк О.А., Власова О.В., Проценко Т.Г.// Порошковая металлургия.– 1995.– № 5/6.– с. 90– 97.

Дисертантом досліджений вплив інтерметалідів Fe-Ti і Ni-Ti на високотемпературне окислювання пермалойного сплаву. Спільно із співавторами обговорено результати досліджень і сформульовано висновки.

5. Маслюк В.А. Физико-технологические и магнитные свойства порошковых железоникелевых сплавов/ Маслюк В.А., Панасюк О.А., Власова О.В.// Порошковая металлургия.– 2003.– № 9/10.– с. 114-118.

Дисертантом досліджені фізико-технологічні та магнітні властивості порошкових залізо-нікелевих сплавів. Спільно із співавторами обговорено результати досліджень і сформульовано висновки.

6. Власова О.В. Вплив інтерметалічних сполук FeTi та NiTi на щільність зразків на основі порошкового пермалою марки 78Н/ Власова О.В., Ткаченко Л.Н.// Збірник наук. праць Луцького державного технічного університету "Наукові нотатки".– 2005.– Вип. 16.– с. 16-19.

Дисертантом досліджено вплив інтерметалідних сполук FeTi та NiTi на щільність зразків на основі порошкового пермалою марки 78Н. Спільно із співавтором обговорено результати досліджень і сформульовано висновки.

7. Ткаченко Л.Н. Экспериментально-аналитическая модель магнитных свойств материала на основе порошкового сплава марки 79НМ/ Ткаченко Л.Н., Власова О.В.// Збірник науков. праць ІПМ НАНУ «Математические модели и вычислительный эксперимент в материаловедении» серия «Моделирование в материаловедении» .– 2005.– Вып. 7.– с. 67-71.

Дисертантом разом зі співавтором побудована експериментально-аналітична модель основних магнітних властивостей матеріалу на основі порошкового сплаву марки 79НМ. Спільно із співавтором обговорено результати досліджень і сформульовано висновки.

8. Ткаченко Л.Н. Оптимизация служебных характеристик порошкового магнитно-мягкого материала на основе сплава марки 79НМ, легированного интерметаллидами FeTi и NiTi/ Ткаченко Л.Н., Власова О.В.// Збірник науков. праць ІПМ НАНУ «Математические модели и вичислительный експеримент в материаловедении» серия «Моделирование в материаловедении».– 2006.– Вып. 8.– с. 100-103.

Дисертантом разом зі співавтором запропонований критерій оптимізації службових характеристик порошкового магнитно-м’якого матеріалу на основі сплаву марки 79НМ, легованого FeTi та NiTi.

9. Ткаченко Л.Н Порошковый пермаллойный материал для магнитопроводов электродвигателей вспомогательных машин электровозов/ Ткаченко Л.Н, Власова О.В.// Збірник наукових праць КУЕТТ. Серія "Транспортні системи і технології".– 2007.– Вип. 11.– с. 90–94.

Дисертантом побудовані та досліджені математичні залежності основних службових властивостей порошкового пермалоєвого сплаву, легованого інтерметалідами.

10. Ткаченко Л.Н. Компьюторное прогнозирование магнитных свойств структурно-неоднородного материала на основе порошкового сплава марки 79НМ, легированного интерметаллидом FeTi/ Ткаченко Л.Н., Власова О.В., Панасюк О.А.// Збірник наук. праць Луцького державного технічного університету "Наукові нотатки".– 2007.– Вип. 20.– с. 507–510.

Дисертантом разом зі співавтором досліджено критерій оптимізації службових характеристик для прогнозування магнітних властивостей порошкового о матеріалу, обговорено результати досліджень і сформульовано висновки.

11. Maslyuk V.A. Fabrication, physico-technological properties and application fields of powder iron-nickel alloys/ Maslyuk V.A., Panasyuk O.A., Vlasova O.V., Kurovsky V.Ya.// Euro PM 2004 : міжнар. конф., 17-21 oкт. 2004 р., Vienna, Austria: тези докл.– vol. 4, p. 499-503.

12. Клименко В.Н. Влияние некоторых интерметаллидов на структурообразование магнитно-мягких железоникелевых сплавов/ Клименко В.Н., Оликер В.Е., Панасюк О.А., Власова О.В.//Порошковые магнитные материалы : міжнар. наук.-техн. конф., 22-23.10.1992, м. Пенза, Росія : тез. докл. – С. 32.

13. Панасюк О.А Композиционный магнито-мягкий материал с керамическими прослойками/ Панасюк О.А, Маслюк В.А., Власова О.В., Ткаченко Л.Н., Зырин А.В.//Передовая керамика - третьему тысячелетию: міжнар. конф., 5-9.11.2001, м. Київ: тез. докл. – С. 168.

14. Ткаченко Л.Н. Математическое моделирование свойств матнито-мягких материалов на основе плакированных порошков/Ткаченко Л.Н., Власова О.В.//Новейшие технологии в порошковой металлургии и керамике: міжнар. конф, 8-12.09 2003, м. Київ: тез. докл. – С. 50.

15. Маслюк В.А. Порошковые композиционные магнитно-мягкие материалы в переменных полях/Маслюк В.А., Панасюк О.А., Власова О.В., Мініцький A.B.//Cварка и порошковая металлургия MET-2005: 4-та міжнар. конф., 28-29.04. 2005, м. Рига-Юрмала Латвія: тез. докл. – с. 124-128.

16. Маслюк В.А. Порошковые композиционные магнитно-мягкие материалы с регулируемым комплексом электромагнитных свойств/ Маслюк В.А., Панасюк О.А., Люлько В.Г., Власова О.В., Куровскій В.Я.// Новые материалы и изделия из металлических порошков. Технология. Производство. Применение (ТПП-ПМ2005): науков.-практич. семінар, 21-24.06. 2005, м. Йошкар-Ола, Росія: тез. докл. – С. 133.

17. Маслюк В.А. Порошковые магнито-мягкие слоисто-градиентные материалы/Маслюк В.А., Панасюк О.А., Власова О.В., Куровский В.Я., Миницкий А.В.//Новые материалы и технологии: порошковая метал-лургия, композиционные материалы, защитные покрытия: 7-а міжнар. наук.-техн. конф., 16-17.5. 2006, м. Мінськ, Білорусь: тез. докл.– С. 206.