Dissertations / Theses on the topic 'Експлуатаційні матеріали'

Важливим завданням для підвищення надійності деталей машин і механізмів є вибір і створення конструкційних матеріалів, що мають стабільно високі фізико-механічними властивості. Інтенсивне зношування деталей машин і механізмів, які традиційно виготовляються зі зносостійких сталей і чавунів, призводить до значних втрат матеріалів та енергетичних і економічних ресурсів. Тому проблема зміцнення таких деталей або розроблення більш зносостійких матеріалів для їх виготовлення є досить актуальною. Особливо актуальним це питання є для зносостійких композиційних матеріалів, оскільки в процесі тертя на робочих поверхнях виникають проміжні структури, що здійснюють суттєвий вплив на механізми зношування, а отже, і на експлуатаційну придатність матеріалів.

У дисертації на основі вивчення змін фізико-механічних і електрохімічних властивостей, механізмів руйнування тривало експлуатованих сталей нафтогазопроводів та їх зварних з’єднань вдосконалено існуючі та розроблено нові методи оцінки характеристик деградованого металу з позиції його подальшої працездатності. Виявлено аномалію у механічній поведінці тривало експлуатованих сталей, що проявляється в зменшенні твердості та міцності за одночасного зниження опору крихкому руйнуванню та відносного звуження і в різному характері зміни показників пластичності (зменшенні у і рості б). Найефективніше експлуатаційна деградація трубних сталей проявляється за більш жорстких умов навантаження, понижених температурах, наявності агресивних середовищ. Вона помітно погіршує електрохімічні характеристики, особливо поляризаційний опір. Розроблений новий метод статистичної оцінки залежності ударної в’язкості трубної сталі 17Г1С та її складових від температури випробувань. Висока чутливість ударної в’язкості до деградації сталей зумовлена зниженням складової роботи поширення тріщини. Встановлено, що періоди зародження та докритичного росту корозійно-механічної тріщини є меншими для експлуатованої сталі порівняно з новою. Тривала експлуатація спричиняє деградацію характеристик пластичності, ударної в’язкості, тріщиностійкості та корозійної тривкості зварних з’єднань .
In the thesis on the basic of study of physico-mechanical and electrochemical in properties and destruction mechanisms of the long-term operating steel of oil and gas pipelines the existing methods of assessment of degradation metal from the viewpoint of its durability were improved and developed were the new ones. The abnormality in the mechanical behavior of long-term operating steel has been revealed that results in hardness and toughness decrease at simultaneous reduction of resistance to brittleness destruction and relative contraction and in a different mode of changes of plasticity indices (lowering xp and increasing 8). The most efficient pipeline steel operating degradation is revealed at more sever loading conditions, decreased temperatures and the availability of corrosive medium. It significantly worsens electrochemical characteristics, particularly resistance to polarization. Developed was, the new method of statistical assessment of dependence of impact toughness of pipeline steel 17Г1C and its components upon the testing temperature. High sensitivity of impact toughness to steel degradation is due to such operational component as crack expansion. It has been determined that the periods of corrosive-mechanical crack nucleation and its subcritical growth are shorter for operating steel in comparison with the newly made. The long-term operation leads to degradation of characteristics of plasticity, impact toughness, crack growth resistance and corrosive resistance durability of welded joints.

Результати досліджень підтверджують ефективність фізичних, хімічних і фізико-хімічних методів модифікації як базового напрямку поліпшення технологічних і експлуатаційних характеристик традиційних і наномодифікованих рідких полімерних середовищ та армованих полімерних композитів.

ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ 31 ВСТУП 33 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ ПЕРСПЕКТИВНИХ НАПРЯМКІВ ЗАСТОСУВАННЯ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ І ТЕХНОЛОГІЙ ЇХ ПЕРЕРОБКИ В АГРЕГАТАХ ВІТЧИЗНЯНИХ ЦИВІЛЬНИХ ЛІТАКІВ 43 1.1 Основні види і причини руйнування в експлуатації конструктивних елементів вітчизняних цивільних літаків транспортної категорії з металевих сплавів 45 1.1.1 Експлуатаційні руйнування конструктивних елементів з алюмінієвих сплавів 45 1.1.2 Основні види і причини руйнування сталевих деталей і агрегатів вітчизняних літаків 54 1.1.3 Експлуатаційна несуча здатність деталей конструкцій з титанових сплавів 57 1.2 Експлуатаційна несуча здатність конструкцій літаків з полімерних композиційних матеріалів 60 1.3 Огляд і аналіз стану проблеми підвищення експлуатаційних характеристик літака методами порошкової металургії 70 1.3.1 Стратегічні аспекти стану проблеми 70 1.3.2 Тактичні аспекти стану проблеми 79 1.4 Мета і задачі дисертації 81 РОЗДІЛ 2. НАУКОВІ ОСНОВИ ЗАГАЛЬНОЇ МЕТОДОЛОГІЇ ОЦІНКИ ЕФЕКТИВНОСТІ МЕТОДІВ ПОРОШКОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ СТОСОВНО ДО ВИКОРИСТАННЯ В АГРЕГАТАХ ЦИВІЛЬНИХ ЛІТАКІВ 85 2.1 Концептуальний підхід до критеріальної оцінки можливості підвищення експлуатаційних характеристик деталей авіаконструкцій, формованих методами порошкової металургії 85 2.2 Метод послідовного розширення повноти критеріальної оцінки ефективності використання спечених порошкових матеріалів в агрегатах авіаконструкцій 97 2.2.1 Спечені порошкові матеріали на основі алюмінію 97 2.2.2 Спечені порошкові матеріали на основі титану 106 Висновки до розділу 2 121 РОЗДІЛ 3. КРИТЕРІАЛЬНІ ОЦІНКИ ПЕРСПЕКТИВНОСТІ РОЗШИРЕНОГО ЗАСТОСУВАННЯ В ВУЗЛАХ І ДЕТАЛЯХ ПЛАНЕРА ЛІТАКА СПЕЧЕНИХ ТРИБОТЕХНІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ 123 3.1 Перспективи заміни антифрикційних матеріалів спеченими порошками в вузлах тертя літаків 123 3.1.1 Загальна характеристика матеріалів триботехнічного призначення 123 3.1.2 Класифікація видів складів антифрикційних матеріалів. Блок-схема формування їх основних класифікаційних характеристик 126 3.1.3 Критеріальні оцінки перспективності заміни антифрикційних матеріалів 134 3.2 Критеріальні оцінки ефективності заміни фрикційних матеріалів у вузлах тертя літаків 140 3.2.1 Загальна характеристика фрикційних матеріалів 140 3.2.2 Класифікація основних видів складів фрикційних матеріалів 141 3.2.3 Синтез основних експлуатаційних характеристик фрикційних матеріалів і критеріальні оцінки ефективності їх заміни 158 Висновки до розділу 3 162 РОЗДІЛ 4. КРИТЕРІАЛЬНА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ІОННО-ПЛАЗМОВИХ І ГАЗОТЕРМІЧНИХ ПОРОШКОВИХ ПОКРИТТІВ ДЕТАЛЕЙ 164 4.1 Аналіз ефективності підвищення експлуатаційних характеристик елементів авіаційних конструкцій іонно-плазмовими захисними покриттями 166 4.1.1 Аналіз і синтез структурних особливостей формування вакуумних іонно-плазмових покриттів 166 4.1.2 Закономірності формування моношарових іонноплазмових покриттів. Зміна фазового складу, структури і властивостей та формування службових характеристик покриття 176 4.2 Ефективність газотермічних покриттів 186 4.2.1 Аналіз ефективності застосування газотермічних покриттів для деталей авіаційної техніки 186 4.2.2 Критеріальна оцінка підвищення експлуатаційних характеристик деталей авіаконструкцій з захисними покриттями, що наносяться газотермічними методами 202 Висновки до розділу 4 209 РОЗДІЛ 5. АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ПОРОШКОВИХ МАТЕРІАЛІВ І ПОКРИТТІВ У ВУЗЛАХ ТЕРТЯ ВІТЧИЗНЯНИХ ЛІТАКІВ 211 5.1 Підвищення триботехнічних характеристик титанових деталей літаків 211 5.2 Дослідження зносостійких покриттів на основі карбіду вольфраму, що наносяться високошвидкісним газополуменевим методом HVOF, для деталей авіаційного призначення 221 5.3 Ефективність застосування композиційних металокерамічних і металополімерних матеріалів для вузлів тертя вітчизняних цивільних літаків 229 5.4 Дослідження можливостей застосування полімерних зносостійких композитів з наповнювачами з порошкових відходів механічної обробки вуглепластиків 242 Висновки до розділу 5 252 РОЗДІЛ 6. ПРОБЛЕМИ ІНЖЕНЕРНОГО ПРОГНОЗУВАННЯ ЕФЕКТИВНИХ ОБСЯГІВ ЗАСТОСУВАННЯ МАТЕРІАЛІВ ПОРОШКОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ В КОНСТРУКЦІЯХ АГРЕГАТІВ ЛІТАКІВ. ВПРОВАДЖЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ 256 6.1 Основи інженерного прогнозування обсягів впровадження порошкових матеріалів в агрегатах літаків 256 6.2 Загальна концепція впровадження, використання і передачі результатів 269 6.3 Впровадження результатів дисертації в навчальний процес профільних вищих навчальних закладів 275 Висновки до розділу 6 276 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 278 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 283 ДОДАТКИ 312
Дисертацію присвячено розробці концепції підвищення експлуатаційних характеристик конструкцій агрегатів цивільних літаків спеціальними методами порошкової металургії (ПМ). Містить наукові основи загальної методології оцінки ефективності методів ПМ стосовно використання в конструкціях агрегатів літаків; критеріальні оцінки перспективності розширення застосування спечених матеріалів на основі алюмінію та титану; критеріальні оцінки ефективності іонно-плазмових і газо- термічних порошкових покриттів; аналіз ефективності застосування порошкових матеріалів у вузлах тертя; основи інженерного прогнозування ефективних обсягів застосування матеріалів ПМ в авіаційних конструкціях. Синтезовано класифікаційні схеми основних видів складів антифрикційних і фрикційних матеріалів, розроблено блок-схеми формування їх основних експлуатаційних характеристик. Проведено аналіз можливостей підвищення експлуатаційних характеристик деталей з захисними газотермічними порошковими покриттями. Викладено результати впровадження та використання матеріалів дисертації на підприємствах авіакосмічного комплексу України та у вищих навчальних закладах.
Диссертация посвящена разработке концепции повышения эксплуатационных характеристик конструкций агрегатов отечественных гражданских самолетов специальными методами порошковой металлургии (ПМ). Содержит теоретические и практические результаты, включающие в себя: - научные основы общей методологии оценки эффективности методов ПМ применительно к использованию в агрегатах гражданских самолетов; - критериальные оценки перспективности расширения применения в конструкции агрегатов самолетов спеченных порошковых материалов на основе алюминия и титана; - критериальные оценки эффективности ионно-плазменных и газотермических порошковых покрытий деталей авиационных конструкций; - анализ эффективности применения порошковых материалов в узлах трения самолетов; - основы инженерного прогнозирования эффективных объемов применения материалов ПМ в конструкциях агрегатов самолетов. Проведены обзор и анализ мировых тенденций развития гражданских самолетов транспортной категории, выявивший пути повышения эффективности их агрегатов за счет увеличения объема применения в них полимерных композиционных материалов (ПКМ), а также новых материалов и технологий ПМ. Вскрыты причины этого роста: перманентное увеличение функциональных свойств порошковых материалов и их номенклатуры, усиление роли научного обеспечения средствами информационных и компьютерных технологий, а также эффективных конструктивно- технологических решений. Разработаны научные основы общей методологии оценки эффективности методов ПМ, адаптированных к использованию в агрегатах гражданских самолетов, включающие предложенный и реализованный концептуальный подход к критериальной оценке возможностей повышения эксплуатационных характеристик деталей авиаконструкций, формируемых методами ПМ; классификацию эксплуатационных свойств конструкционных материалов, сгруппированных в виде критериев единичного, группового и комплексного уровней, объединенных в интегральный критерий, предопределяющий количественную оценку степени эффективности применения того или иного метода ПМ для формирования деталей авиаконструкций конкретного назначения взамен традиционных способов их изготовления; разработанную блок-схему иерархической структуры критериев, соответствующую правилу деления объема понятий теории классификаций. Предложен метод последовательного расширения полноты критериальной оценки эффективности использования спеченных порошковых материалов в деталях агрегатов авиаконструкций, реализованный для спеченных порошковых материалов на основе алюминиевых и титановых сплавов. Этот метод как составная часть общей научной концепции позволяет последовательно, по мере накопления данных о свойствах заменяющих порошковых сплавов, расширять до потребной степени полноты и достоверности область эффективного внедрения спеченных порошковых алюминиевых и титановых сплавов, охватывая необходимую номенклатуру деталей как по наиболее важным комплексным критериям для тех или иных условий эксплуатации, так и постепенного приближения в прогнозах к интегральному критерию многоуровневой критериальной оценки. Синтезированы классификационные схемы основных видов составов антифрикционных и фрикционных материалов, а также их группы и подгруппы, отличающиеся значениями эксплуатационных характеристик, реализуемых в соответствующих условиях эксплуатации пар трения. Разработаны блок-схемы формирования основных эксплуатационных характеристик антифрикционных и фрикционных материалов, включающие основные и дополнительные функциональные триботехнические свойства, обеспечивающие регламентированные режимы работы соответствующих пар трения, а также взаимосвязанные комплексные свойства, формирующие те или иные групповые и единичные характеристики. На основе исследования фазового состава, текстуры, остаточных напряжений и характеристик субструктуры многокомпонентных ионно-плазменных покрытий установлены кристаллохимические закономерности формирования в них нанокристаллических структурных состояний, обладающих высокими коррозионноизносостойкими свойствами. Проведен анализ возможностей повышения эксплуатационных характеристик деталей авиаконструкций с защитными порошковыми покрытиями, наносимыми газотермическими методами. Разработана принципиальная схема состава комплекса прогнозирования объемов внедрения порошковых конструкционных элементов (ПКЭ) в агрегатах самолета, информационное насыщение которого в перспективе должно обеспечить качество и точность этого прогноза. Установлен характер формирования долгосрочных прогнозов роста объемов параллельного внедрения ПКМ и ПКЭ в агрегатах самолетов как эффективного способа повышения их эксплуатационных характеристик в современных условиях. Изложены результаты внедрения и использования материалов диссертации на ведущих предприятиях авиакосмического комплекса Украины и в высших учебных заведениях.
The dissertation is devoted to the development of the concept of increasing the operational characteristics of civil aircraft units by special methods of powder metallurgy (PM). It contains scientific basics of a general methodology for evaluating the effectiveness of PM methods for use in aircraft unit designs; criterion evaluation of the prospects of expanding the use of sintered powder aluminum-based and titanium-based materials; criterion evaluation of the effectiveness of ion-plasma and gas-thermal powder coatings; analysis of the effectiveness of the use of powder materials at friction units; bases of engineering forecasting of effective volumes of use of PM materials in aircraft structures. The classification schemes of the main types of antifriction and friction materials composites were synthesized, and the block-diagram of the formation of their basic operational characteristics has been developed. The analysis of the possibilities of increasing the operational characteristics of parts with protective gas-thermal powder coatings is carried out. The results of the introduction and use of dissertation materials on the enterprises of the aviation complex of Ukraine and in higher educational institutions are presented.

У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-прикладну проблему технології машинобудування – розроблення узагальненого методологічного підходу, що реалізує технологічне успадковування параметрів якості під час вибору структури технологічного процесу виготовлення машинобудівних виробів із врахуванням комплексу властивостей матеріалу, параметрів якості поверхонь і поверхневого шару деталей машин для забезпечення їхніх експлуатаційних характеристик та регламентованих показників надійності відповідно до службового призначення. Обґрунтовано вибір критерію гомогенності матеріалу виробу для аналізу технологічного успадковування регламентованих параметрів його якості під час його виготовлення. Розроблено взаємозв’язки та закономірності у різновидах підсистем системи аналізу формоутворення об’єкта машинобудівного виробництва (PSPAS-системи), які враховують технологічне успадковування параметрів якості виробів за критерієм однорідності матеріалу. Розроблено та реалізовано під час оброблення сталевих і алюмінієвих заготовок виробів методику проєктування технологічних маршрутів оброблення їхніх виконавчих поверхонь із використанням гомогенності (однорідності) матеріалу для аналізу технологічного успадковування властивостей. Адаптовано обладнання об’ємної вібраційної обробки для методу вібраційно-відцентрового оброблення під час виготовлення втулок циліндрових бурових помп НБ-32 із застосуванням принципу ФОП, розроблено технологічне оснащення для його реалізації, що дозволило підвищити у середньому на 65 % середнє напрацювання до відмови віброзміцнених втулок за заміни матеріалу вхідної заготовки із сталей 70, 40Х на сталі 20, 45. Реалізовано методику дослідження технологічного забезпечення параметрів якості виробів як результат технологічного успадковування у технологічній системі «металорізальний верстат – пристрій – інструмент – деталь (заготовка)» під час виготовлення деталей машин.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – технологія машинобудування (13 – механічна інженерія). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2019. У дисертаційній роботі проведено комплекс досліджень, спрямованих на вирішення важливої науково-технічної проблеми в області технології машинобудування: розробка інноваційних та короткотривалих технологій поверхневого зміцнення деталей машин порошковими сумішами керованого складу для забезпечення експлуатаційних властивостей виробів на високому рівні при значному зниженні затрат на їх виготовлення. Наукова новизна отриманих результатів полягає у розробці наукових основ інноваційних та короткотривалих технологій поверхневого зміцнення деталей машин порошковими сумішами керованого складу, що дозволило вирішити актуальну науково-практичну проблему підвищення терміну служби деталей машин та інструменту: – вперше розраховано локальні максимуми поверхневої твердості та глибини дифузійних шарів сплавів і встановлено теоретичні оптимальні умови процесів дифузійного зміцнення, що дозволяє отримати конкретні технологічні параметри проведення хіміко-термічної обробки (ХТО) та забезпечити оптимальні характеристики дифузійних шарів; – вперше створено математичні моделі та номограми існуючих технологій поверхневого зміцнення сталей, що дозволило визначити конкретні умови ХТО (температуру і тривалість), виходячи із заданої глибини дифузійного шару або поверхневої твердості сталей, що суттєво впливає на ефективність реалізації процесів зміцнення; – вперше на основі використання інноваційних технологій і системного аналізу при мінімальних витратах, розроблено загальний методологічний підхід керування технологічними процесами поверхневого зміцнення деталей порошковими сумішами керованого складу при насиченні поверхневих шарів азотом, вуглецем і бором, це дозволило підвищити експлуатаційні властивості виробів при значному скороченні тривалості ХТО; – набули подальшого розвитку розроблені комплексні ХТО, які значно знижують крихкість борованих шарів за рахунок більш плавного зниження твердості від поверхні до серцевини виробів зі сталей, що дозволило підвищити експлуатаційні властивості виробів та термін служби деталей машин та інструменту на відміну від відомих методів ХТО, які підвищують лише поверхневу твердість; – вперше розроблено математичну модель розподілу температури за глибиною дифузійного шару, що дозволило визначити характер залежностей та отримати дані про розподіл температури за глибиною виробу при різних технологічних режимах обробки; – удосконалено технологію борування з паст титанових сплавів за рахунок використання нанодисперсного насичувального середовища, що дозволило скоротити процес борування у 2-3 рази та скоротити технологічний процес виготовлення деталей за рахунок поєднання двох операцій: борування і гартування титанового сплаву; – запропоновано розв’язання крайових задач дифузії методом граничних елементів, що дозволило вперше створити математичну модель розподілу концентрації бору за товщиною зміцненого шару титанового сплаву; − удосконалено технологію інтенсифікації процесів ХТО методами нагрівання струмами високої частоти та за рахунок попередньої лазерної обробки деталей, що дозволило отримати високі експлуатаційні властивості поверхневих шарів при значному скороченні тривалості обробок. Практичне значення роботи полягає у розробці технологій комбінованого зміцнення поверхневих шарів деталей зі сплавів. На основі комплексу проведених теоретичних та експериментальних досліджень, сформульованих принципів, закономірностей і положень отримані наступні практичні результати: 1. Спосіб комбінованої обробки сталевих виробів, що включає попередню лазерну обробку поверхні матеріалу з потужністю лазерного випромінювання -1,0±0,1 кВт, швидкістю пересування лазерного променя - 0,5-1,5 м/хв. з наступним азотуванням. Крім цього, азотування проводять в середовищі меламіну з 3-5% фтористого натрію при температурі 530-560 °C протягом 2-3 годин (патент України №111066). 2. Спосіб дифузійного борування сталевих виробів, що включає попереднє нанесення на поверхню обмазки, в склад якої входить боровмісна речовина, активатор фторид натрію і зв'язуюча речовина розчину клею БФ в ацетоні, і нагрівання струмами високої частоти. При цьому в обмазці як боровмісну речовину використовують поліборид магнію або аморфний бор і додатково введено активатор фторид літію (патент України №116177). 3. Спосіб поверхневого зміцнення сталевих виробів, що включає нанесення на поверхню деталі обмазки, до складу якої' входить боровмісна речовина і активатор, сушіння і нагрівання струмами високої частоти. В обмазці як боровмісну речовину використовують аморфний бор і активатор фторид літію. Нагрівання проводять при температурі 800-1100 °С протягом 1-5 хвилин (патент України №116178). 4. Спосіб отримання твердого покриття на поверхні сталевих виробів, що включає попередню обробку поверхні матеріалу та борування. Проводять попередню лазерну обробку поверхні матеріалу з наступним боруванням в середовищі полібориду магнію, активаторами: фтористий натрій і фтористий літій (патент України №116116). 5. Сплав на основі заліза з ефектом пам'яті форми, що містить: залізо, марганець, кремній, вуглець, хром, нікель, кобальт, мідь, ванадій, ніобій, молібден. При цьому до сплаву додатково введено сірку та фосфор (ваг. %): марганець від 4 до 20; кремній від 1,0 до 4,5; вуглець від 0,1 до 1,0; хром від 10,0 до 25,0; нікель від 1,0 до 10,0; кобальт від 1,0 до 10,0; мідь від 1,0 до 4,0; ванадій від 0,5 до 2,0; ніобій від 0,3 до 1,5; молібден від 0,5 до 2,0; сірка до 0,01; фосфор до 0,045; залізо решта (патент України №116117). 6. Склад для борування сталевих виробів, що містить аморфний бор, тетрафтороборат калію, нітрид бору і доломіт (патент України №117775). 7. Спосіб поверхневого зміцнення титанових сплаві, що включає насичення поверхневих шарів компонентами боровмісного середовища, до складу якого входить боровмісна речовина та активатор, і нагрівання. Насичення поверхневих шарів здійснюють компонентами боровмісного середовища, яке складається з аморфного бору і фториду літію (патент України №117770). 8. Дисперсійно-твердіючий сплав на основі заліза з ефектом пам'яті форми, що містить: залізо, марганець, кремній, вуглець, ванадій, ніобій, вольфрам. Додатково введено алюміній, мідь, нікель, хром, сірку та фосфор (патент України №117757). 9. Розроблені технологічні процеси ХТО були впроваджені для підвищення поверхневої твердості сталевих виробів на ТОВ «АСТИЛ М» (м. Харків), що дозволило підвищити зносостійкість втулки у 1,5 рази після нітроцементації, у 4,3 рази після послідовній нітроцементації та боруванні, у 5 разів після цементації, нітроцементації та боруванні та у 2 рази після боруванні з нагріванням СВЧ у порівняні зі втулкою без поверхневого зміцнення (Акт впровадження від 05.10.2017 р.). 10. Розроблені технологічні процеси комбінованого зміцнення були впроваджені для підвищення поверхневої твердості сталевих виробів на ПАТ «Харківський машинобудівний завод «Світло шахтаря» (м. Харків). Виробничими випробуваннями встановлено, що запропоновані ефективні технологічні процеси комбінованого зміцнення поверхневого шару сталевих виробів дозволили значно прискорити технологічні процеси хіміко-термічної обробки у 2-10 разів, що привело до зменшення витрат на їх проведення за рахунок економії електричної енергії (Акт впровадження від 17.10.2017 р.). 11. Розроблені технологічні процеси були впроваджені на ТОВ «НВЦ ЄТМ» (м. Харків), що дозволило підвищити зносостійкість втулки у 1,5 рази після нітроцементації, у 4,3 рази після послідовній нітроцементації та боруванні (Акт впровадження від 31.10.2017 р.). 12. Прийняті для впровадження в виробництві розроблені номограми, які дозволяють визначити конкретні умови газового азотування (температуру і тривалість) виходячи із заданої глибини азотованого шару або поверхневої твердості виробів зі сталі 38Х2МЮА на ПАТ «Харківський машинобудівний завод «Світло шахтаря» (м. Харків). Встановлено, що запропоновані номограми дозволили значно спростити роботу інженера-технолога, а також номограми дозволили вирішувати зворотну задачу, а саме, оцінити можливу товщину зміцненого шару і поверхневу твердість при одночасному впливі температури і тривалості газового азотування (Акт впровадження від 15.11.2017 р.). 13. Розроблений ефективний технологічний процес нітроцементації у порошковій макродисперсній суміші для підвищення експлуатаційної стійкості зубчастого колеса зі сталі 38Х2МЮА на АТ «Харківський тракторний завод» (м. Харків). Встановлено, що використання макродисперсної суміші прискорило процес хіміко-термічній обробки у 1,5-2 рази при отриманні властивостей поверхневого шару виробу таких, як і після традиційного процесу нітроцементації, що дозволило зменшити витрати на проведення хіміко-термічної обробки у 2 рази (Акт впровадження від 24.01.2018 р.). 14. Розробки, виконані в дисертації, впроваджені в навчальний процес для студентів механіко-технологічного факультету НТУ «ХПІ» спеціальностей 131 «Прикладна механіка» спеціалізації 131-09 «Обладнання та технології ливарного виробництва» та 151 «Автоматизація та комп’ютерно інтегровані технології» спеціалізації 151-07 «Комп’ютеризовані системи управління технологічними процесами» (Акт впровадження від 20.12.2017 р.).
The thesis for the scientific degree of doctor of technical sciences, specialty 05.02.08 – technology of mechanical engineering (13 – mechanical engineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. In the thesis a set of studies was aimed at solving an important scientific and technical problem in the field of engineering technology: the development of innovative and short-term technologies of machine parts surface hardening with controlled composition powder mixtures to ensure the performance properties of products at a high level with a significant reduction in the cost of their production. The scientific novelty of the results lies in the development of scientific foundations of innovative and short-term technologies of surface hardening of machine parts by powder mixtures of controlled composition, which allowed to solve the actual scientific and practical problem of increasing the service life of machine parts and tools: - for the first time, local maxima of surface hardness and depth of diffusion layers of alloys were calculated and theoretical optimal conditions of diffusion hardening processes were established, which allows obtaining specific technological parameters of the chemical and heat treatment (CHT) process and providing optimal characteristics of diffusion layers; - for the first time created mathematical models and nomograms of existing technologies of surface hardening of steels, which allowed to determine the specific conditions of the CHT process (temperature and duration), based on a given depth of the diffusion layer or surface hardness of steels, which significantly affects the effectiveness of the implementation of strengthening processes; - for the first time through the use of innovative technologies and systems analysis at minimal cost, developed a general methodological approach for control of technological processes of surface hardening of parts by the powder mixtures of controlled composition at saturation of surface layers with nitrogen, carbon and boron, it is possible to improve the performance properties of products with a significant reduction in the CHT duration; – further development of the developed CHT complex, which significantly reduces the fragility of boriding layers due to a more gradual decrease in hardness from the surface to the core products of steels, thus improving the operational properties of the goods and service life of machine parts and tools in contrast to known methods of the CHT, which only increase surface hardness; - for the first time, a mathematical model of temperature distribution over the depth of the diffusion layer was developed, which made it possible to determine the nature of the dependences and obtain data on the temperature distribution over the depth of the product at different processing modes; – improved boriding technology with pastes of titanium alloys through the use of nanodispersed saturating environment, thereby reducing the boriding process to 2-3 times and to shorten the manufacturing process of components by combining two operations: boriding and hardening a titanium alloy; - solutions of boundary-value problems of diffusion by the boundary element method are proposed, which allowed for the first time to create a mathematical model of the distribution of boron concentration over the thickness of the hardened layer of a titanium alloy; - the technology of intensification of processes by CHT of heating by high-frequency currents and by means of preliminary laser processing of details was improved, which allowed to obtain high performance properties of surface layers with a significant reduction in the duration of treatments. The practical value of the work is to develop a technology of combined hardening of the surface layers of alloys making parts. The following practical results are obtained on the basis of a set of theoretical and experimental studies, formulated principles, regularities and the following practical results are obtained: 1. Method of combined processing of steel products, including advanced laser processing of material surface with the laser radiation power of -1.0±0.1 kW, the speed of movement of the laser beam of 0.5–1.5 m/min with subsequent nitriding. In addition, the nitriding is carried out in an environment of melamine with 3 to 5 % of sodium fluoride at a temperature of 530-560 °C for 2–3 hours (the patent of Ukraine No. 111066). 2. Method diffusion boriding steel products, including pre-application to the surface of the coating, which includes boriding substance, the activator sodium fluoride and a binder solution of glue BF in acetone, and heating by high frequency currents. In the coating as boriding substance use polyboride magnesium or amorphous boron, and optionally an activator is introduced lithium fluoride (the patent of Ukraine No. 116177). 3. Method of surface hardening steel parts comprising coating the surface of the part coating, which' is included boriding substance and activator, drying and heating by high frequency currents. In the coating as boriding substance use amorphous boron activator and lithium fluoride. The heating is carried out at a temperature of 800-1100 °C for 1-5 minutes (the patent of Ukraine No. 116178). 4. A method of producing a solid coating on the surface of steel products, including pre-processing the surface of the material and boriding. Carry out a preliminary laser treatment of the surface of the material with subsequent boriding in the environment polyboride magnesium, activators: sodium fluoride and lithium fluoride (the patent of Ukraine No. 116116). 5. The iron-based alloy with shape memory effect, contains: iron, manganese, silicon, carbon, chromium, nickel, cobalt, copper, vanadium, niobium, molybdenum. In this case, the alloy additionally introduced sulfur and phosphorus (weights. %): the manganese from 4 to 20; silicon 1.0 to 4.5; carbon 0.1 to 1.0; chromium, 10.0 to 25.0; nickel 1.0-10.0; cobalt 1.0-10.0; copper 1.0-4.0; vanadium 0.5 to 2.0; niobium from 0.3 to 1.5; molybdenum from 0.5 to 2.0; sulfur up to 0.01; phosphorus up to 0,045; iron-rest (the patent of Ukraine No. 116117). 6. Сomposition for boriding steel products containing amorphous boron, tetrafluoroborate potassium, boron nitride and dolomite (the patent of Ukraine No. 117775). 7. Method of surface hardening of titanium alloys, including a saturation of the surface layers of components boron environment, which includes boriding substance and the activator, and heating. The saturation of the surface layers is performed by components boron environment that consists of amorphous boron and lithium fluoride (the patent of Ukraine No. 117770). 8. The dispersion hardening iron-based alloy with shape memory effect, contains: iron, manganese, silicon, carbon, vanadium, niobium, tungsten. Included aluminum, copper, nickel, chromium, sulfur and phosphorus (the patent of Ukraine No. 117757). 9. Developed technological processes were introduced to improve the surface hardness of steel products at the limited liability company "ASTIL M" (Kharkіv), improving the durability of the sleeve by 1.5 times after nitrocarburizing, 4.3-fold after successive nitrocarburizing and boriding, 5 times after carburizing, nitrocarburizing and boriding and 2 times after boriding with microwave heating compared to a sleeve without surface hardening (the implementation Act from 05.10.2017). 10. Developed technological processes of the combined consolidation was implemented to improve surface hardness of steel products at Public company «Kharkiv machine-building plant "SVET SHAKHTYORA" (Kharkiv). Production tests have proved that the proposed effective technological processes of the combined hardening of surface layers of steel products will significantly accelerate the technological processes of chemical heat treatment in 2-10 times, led to reduced costs for them by saving electrical energy (the implementation Act from 17.10.2017). 11. Developed technological processes have been introduced at the limited liability company "Scientific-production Centre of the European mechanical engineering technology" (Kharkiv), thus improving the durability of the sleeve by 1.5 times after nitrocarburizing, 4.3-fold after successive nitrocarburizing and boriding (the implementation Act from 31.10.2017). 12. Adopted for implementation in production of developed nomograms that allow to define specific conditions of gas nitriding (temperature and duration) based on the desired depth of nitrided layer or the surface hardness of products of steel 38Cr2MoAl at Public company "Kharkiv machine-building plant «SVET SHAKHTYORA" (Kharkiv). Determined that the proposed nomograms greatly simplified the work of the engineer and these nomograms allowed to solve the inverse problem, to estimate the possible thickness of the hardened layer and surface hardness, at the same time of temperature and duration of gas nitriding (the implementation Act from 15.11.2017). 13. Developed an effective technological process of nitrocarburizing in microdisperse powder mixture to improve the operational stability of the toothed wheel of steel 38Cr2MoAl at private joint stock company "Kharkiv Tractor Plant". The use of microdisperse mixture accelerated the process of chemical-heat treatment by 1,5-2 times while getting the properties of the surface layer of the product such as after the nitrocarburizing, which reduced the costs of conducting chemical-thermal treatment by 2 times (the implementation Act from 24.01.2018). 14. The developments made in the thesis introduced in the educational process for students of mechanical engineering faculty of NTU "KhPI" special 131 "Applied mechanics" specialization 131-09 "Equipment and technology of foundry" and 151 "Automation and computer integrated technologies" specialization 151-07 "Computerized control of technological processes" (the implementation Act from 20.12.2017).

Мирошниченко, М. В. Дослідження групового хімічного складу рідкої фракції БЦП / М. В. Мирошниченко, Л. М. Маркіна, С. С. Рижков // Матеріали VIII Міжнар. наук.-техн. конф. "Проблеми екології та енергозбереження в суднобудуванні". – Миколаїв : НУК, 2013.
Дослідивши груповий хімічний склад рідкої фракції з різних моделей сумішей органічних відходів можна стверджувати, що отриманий рідкий продукт має значний вміст парафінових та олефінових вуглеводнів, які впливають на фізико-хімічні властивості палива.

Байдала О. М. Підвищення експлуатаційних властивостей кам’яної кладки за рахунок використання технології ін'єктування : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 192 "Будівництво та цивільна інженерія" / наук. керівник К. М. Мішук. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 99 с.
UA : Виконаний аналіз будівельно-конструктивних рішень будівель забудови до 50 років, проведено дослідження найбільш характерних дефектів та пошкоджень цегляних кладок старовинних будівель. Зроблено аналіз літературних джерел про сучасні напрямки підвищення надійності цегляних кладок, а також розглянуто технологічні властивості зміцнювальних складів. Акцент зроблено на розгляді технологій посилення цегляної кладки вуглецевими композитними матеріалами та методом ін’єктування. Зроблено техніко-економічне обґрунтування організаційно-технічних заходів запропонованих методів та розрахована економія затрат праці у відсотковому відношенні.

В кваліфікаційній роботі представлено дослідження по виявленню залежність геометричних параметрів покриття з рідкої керамічної теплоізоляції та пінополіуретанової піни на теплоізоляційні властивості цегли і бетону. Визначено теплопровідність зразків в залежності від кількості шарів досліджуваних зразків
The qualification work presents a study to identify the dependence of the geometric parameters of the coating of liquid ceramic insulation and polyurethane foam on the thermal insulation properties of brick and concrete. The thermal conductivity of the samples depending on the number of layers of the studied samples was determined
Вступ...5 Розділ 1...8 1.1 Важливі експлуатаційні властивості будівельних матеріалів...8 1.2 Сучасні вимоги до енергозбереження будівель та методи їх забезпечення...9 1.3 Аналіз сучасних теплоізоляційних рідких теплоізоляційних матеріалів ...12 1.4 Теплоізоляційне покриття з мікросферами кераміки...13 1.5 Застосування і характеристики і пінополіуретану ...16 1.6 Аналіз результатів відомих досліджень за темою роботи і формулювання задач для власних досліджень...20 1.7 Висновок до першого розділу...21 Розділ 2...22 2.1 Нормативні документи з визначення з визначення теплоізоляційних властивостей матеріалів та конструкцій...22 2.2 Підготовка матеріалів для проведення дослідів...23 2.3 Конструктивні особливості установки для визначення коефіцієнту теплопровідності…30 2.4 Методика виконання експериментальних досліджень...33 2.5 Висновки за другим розділом...35 Розділ 3...37 3.1 Тарування приладу для теплотехнічних досліджень будівельних матеріалів...37 3.2 Дослідження теплопровідності суцільних однорідних матеріалів...40 3.2.1 Визначити теплотехнічних характеристик пінополістиролу ...40 3.2.2 Визначити теплотехнічних характеристик бетону...42 3.2.3 Визначити теплотехнічних характеристик пінополіуретану...44 3.3 Дослідження теплопровідності зразків з покриттям ...46 3.3.1 Визначення теплотехнічних характеристик цегли і бетону з покриттям керамоізол...46 3.3.2 Визначення теплотехнічних характеристик цегли з покриттям пінополіуретан...62 3.4 Аналіз і узагальнення досліджень...70 3.5 Висновки за третім розділом...72 Розділ 4...74 Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях...74 4.1 Охорона праці...74 4.1.1 Законодавча та нормативна база україни з охорони праці...74 4.1.2 Охорона праці під час проведення робіт із теплоізоляції...75 4.1.3 Охорона праці при роботі з пневматичним інструментом...77 4.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях...78 4.2.1 Дії у разі виникнення аварій та надзвичайних ситуацій техногенного характеру...78 Загальні висновки...81 Додаток А ...89

У дипломній роботі розроблено проект загальноосвітнього навчального закладу. Запропоновано об’ємно-планувальні та інженерно-конструктивні рішення. Проведено міцністний розрахунок основних несучих конструкцій відповідно до груп граничних станів. Розроблено технологічну карти, календарний графік, будівельний генеральний план. Визначено вплив вологості на теплопровідні характеристики теплоізоляційних матеріалів. Розраховано нормативну товщину теплоізолюючих матеріалів з врахуванням дії вологи. Розроблено заходи по охороні праці, цивільному захисту населення при пожежі та зменшенню негативного впливу будівництва спортивного комплексу на навколишнє середовище.

У дипломній роботі розроблено проект загальноосвітнього навчального закладу. Запропоновано об’ємно-планувальні та інженерно-конструктивні рішення. Проведено міцністний розрахунок основних несучих конструкцій відповідно до груп граничних станів. Розроблено технологічну карти, календарний графік, будівельний генеральний план. Визначено вплив вологості на теплопровідні характеристики теплоізоляційних матеріалів. Розраховано нормативну товщину теплоізолюючих матеріалів з врахуванням дії вологи. Розроблено заходи по охороні праці, цивільному захисту населення при пожежі та зменшенню негативного впливу будівництва спортивного комплексу на навколишнє середовище.
The diploma thesis developed a draft of a comprehensive educational institution. The three-dimensional planning and engineering solutions are offered. Sturdy calculation of the main bearing structures in accordance with the groups of boundary states is carried out. The technological maps, calendar, construction master plan have been developed. Influence of humidity on thermal conductive characteristics of thermal insulation materials is determined. The normative thickness of insulating materials is calculated taking into account the action of moisture. Measures on labor protection, civil protection of the population in case of fire and reduction of negative impact of construction of the sports complex on the environment have been developed.
ВСТУП… РОЗДІЛ 1. Архітектурно будівельна частина… 1.1 Об’ємно-планувальні рішення… 1.2 Архітектурно-конструктивні рішення… 1.3 Будівельна фізика… 1.3.1 Розрахунок побудови ламаної лінії найменшого підйому видимості актового залу… 1.3.2 Акустичний розрахунок актового залу… 1.3.3 Розрахунок артикуляції… 1.4 Інженерні мережі… 1.5 Техніко-економічні показники… РОЗДІЛ 2. Розрахунково-конструктивна частина… 2.1 Розрахунок збірно-монолітних стрічкових фундаментів… 2.1.1 Дослідження ґрунтів… 2.1.2 Збір навантажень… 2.2 Розрахунок і конструювання попередньо-напруженої збірної балки … 2.3 Розрахунок збірно-монолітних балок… РОЗДІЛ 3. Технологія та організація будівництва… 3.1 Визначення номенклатури та об’ємів роботи… 3.1.1 Земляні роботи… 3.1.2 Відомість підрахунку загальнобудівельних робіт… 3.2 Вибір методів виконання робіт… 3.3 Підбір монтажних кранів… 3.4 Визначення необхідності у транспортних засобах… 3.5 Технологічна карта на монтаж плит перекриття… 3.6 Організація і технологія будівельного процесу… 3.6.1 Техніко-економічні показники… 3.7 Проектування будгенплану об’єкта… РОЗДІЛ 4. Наукова частина… 4.1 Аналіз літературних джерел… 4.2 Постановка мети ізадач дослідження… 4.3 Методика виконання теплотехнічного розрахунку огороджуючих та моніторингу тепловтрат будівлі.… 4.4 Розрахунок необхідної товщини шару утеплювача та визначення теплотехнічних характеристик з врахуванням експлуатаційних факторів… 4.5 Висновок… РОЗДІЛ 5. Спеціальна частина… 5.1 Порівняння варіантів конструкцій влаштування фундаментів… 5.1.1 Описання прийнятих до розрахунку варіантів… 5.1.2 Витрати бетону необхідні для влаштування стрічкових фундаментів під стіни… 5.1.3 Витрати бетону необхідні для влаштування фундаментів із буро набивних паль під стіни… 5.1.4 Кошторисна вартість стрічкових фундаментів… 5.1.5 Кошторисна вартість фундаментів із буро набивних паль… 5.1.6 Аналіз і обґрунтування вибору варіантів для подальшого розроблення… РОЗДІЛ 6. Обґрунтування економічної ефективності… 6.1 Визначення кошторисної вартості будівництва… 6.2 Визначення кошторисної вартості в локальних і об’єктних кошторисах… РОЗДІЛ 7.Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях… 7.1 Охорона праці… 7.1.1 Основні законодавчі акти України з охорони праці… 7.1.2 Небезпека під час будівництва школи… 7.1.3 Розрахунок вентиляції другого класу для актового залу… 7.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях… 7.2.1 Законодавча база України… 7.2.2 Забезпечення евакуаційних заходів учнів при пожежах… РОЗДІЛ 8. Екологія… 8.1 Екологізація будівельної галузі… 8.2 Вплив на навколишнє середовище при зведенні загальноосвітнього закладу… 8.3 Заходи по зменшенню впливу на навколишнє середовище при зведенні загальноосвітнього закладу… ВИСНОВКИ… СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…