Статті в журналах з теми "Корозійний процес"

Досліджено процеси, що відбуваються в процесі контактної корозії таких конструкційних матеріалів ядерних установок, як алюміній, його сплав САВ-1 з цирконієвим сплавом Е110 і нержавіючою сталлю марки Х18Н10Т. Результати електрохімічних та автоклавних випробувань досліджуваних контактних пар показують, що в усіх випадках анодом є алюміній (або САВ-1), який окиснюється більш інтенсивно порівняно з Е110 і Х18Н10Т. У разі окиснювання алюмінію та САВ-1 у водному середовищі продукти корозії переходять у корозійне середовище. Попереднє окиснення матеріалу катода (Е110) до товщини оксидної плівки 1—1,5 мкм практично унеможливлює гальванічну складову корозії САВ-1 у контактній парі з Е110, що підтверджується результатами вимірювання щільності струму корозії та іншими показниками, які характеризують надійність роботи елементів і безпеку всієї установки в цілому.

Вступ. Сталі 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР використовують в машинобудуванні як матеріал деталей турбін, для підвищення робочих температур яких необхідно поліпшити жаростійкість їхньої поверхні.Проблематика. Підвищення корозійної стійкості поверхні сталей можливо через нанесення захисного шару. Однозначно сказати, яке покриття й метод його формування на конкретній сталі забезпечить достатнє підвищення жаростійкості поверхні цього матеріалу, практично неможливо. Раніше сталі 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР не захищали методом вакуумного хромування в парах хлористого натрію.Мета. Дослідити процес вакуумного активованого хромування сталей 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР і його вплив на характеристики зразків з них.Матеріали й методи. Зразки для досліджень виготовляли зі сталей 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР. Випробування на кавітаційне й абразивне зношування провадили на стендах, а на жаростійкість — в муфельній печі на повітрі. Для досліджень поверхні зразків використовували металографічні методи й рентгенофлуоресцентний аналіз (РФА).Результати. Зразки зі сталей15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР хромували методом вакуумного насичення в парах хлористого натрію при температурах 1070 і 1100 °С та тривалості процесу 4 і 10 год. Встановлено, що після хромування при кавітаційному і абразивному діянні зразки із цих сталей за зносостійкістю дещо поступаються вихідним зразкам. З’ясовано, що при хромуванні зразків на їхній поверхні утворюється дифузійний шар товщиною 50—130 мкм залежно від умов обробки. Вміст хрому в поверхневому шарі досліджуваних сталей змінюється, відповідно, в межах 56—82 ваг. % і 81—93 ваг. %, залежно від параметрів процесу насичення. Проведено порівняльні випробування цих зразків на жаростійкість на повітрі при температурі 900 °С. Встановлено, що жаростійкість хромованих зразків значно перевершує стійкість вихідних.Висновки. Дослідження процесу вакуумного активованого хромування зразків зі сталей 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР показали, що така обробка значно підвищує жаростійкість цих матеріалів порівняно з вихідними.

Актуальність теми дослідження. Перспективними пігментами пасивуючого типу, крім фосфатних, є інші матеріали – оксигідроксиди, ферити, молібдати, станати, борати, вольфрамати, які отримують за традиційними технологіями. Проте ці методи зазвичай пов'язані зі значними витратами енергії, великою тривалістю синтезу, необхідністю подрібнення спіків до дрібнодисперсного стану. Зростає інтерес дослідників до методу співосадження, який дозволяє варіювати катіонним та аніонним складом пігментів. Крім того, перед розробниками лакофарбових матеріалів стоїть задача заміни токсичних протикорозійних хром-, кадмій- та плюмбумвмісних пігментів, що входять до складу більшості сучасних ґрунтовок інгібуючого типу. Альтернативою таким лакофарбовим матеріалам є наповнювачі оксидного типу, які є антикорозійними пігментами, у тому числі оксигідроксиди, ферити магнію, алюмінати кобальту, ферити цинку, ферити міді, алюмінати магнію, алюмінати цинку тощо. Забарвлення пігментів, їх антикорозійні властивості залежать від іонів хромофорів, які входять до складу структури отримуваних сполук. Постановка проблеми. Технологія співосадження має певні переваги в порівнянні із традиційними та дозволяє радикально здешевити отримання оксидних матеріалів. Такий процес, заснований на використанні внутрішньої хімічної енергії системи, дає змогу проводити синтез за зменшених температурі, тривалості синтезу та енергетичних витратах. Простота обладнання, можливість синтезу значної кількості продукту необхідного фазового та гранулометричного складу, екологічна чистота процесу також вказують на доцільність використання цього методу. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Останнім часом робились спроби одержання пігментів методом співосадження, але систематичних досліджень кінцевих продуктів не проводилось. Отримані продукти в більшості випадків формувались у вигляді погано відтворюваних за складом продуктів. У зв’язку з цим цікавим стає синтез у такому режимі, який дозволив би отримувати пігменти з хорошими колірними характеристиками в дрібнодисперсному стані, і виключив трудомістку стадію подрібнення. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Вивчення умов утворення пігментів зі структурою оксигідроксидів, впливу їхнього складу на колірність та антикорозійні властивості. Постановка завдання. Вивчення закономірностей формування антикорозійних властивостей, розробка складів для одержання пігментів із використанням методу співосадження і наступною термообробкою. Виклад основного матеріалу. За допомогою експериментальних і теоретичних досліджень встановлено вплив природи катіонів хромофорів на колірний тон, чистоту кольору, антикорозійні властивості пігментів в системі Fe-Al-Mg-О, що дозволяє проводити цілеспрямований синтез пігментів бежевої, червоної та жовтої колірної гами з високими антикорозійними властивостями. Висновки відповідно до статті. Основні технологічні властивості пігментів визначаються аніонним і катіонним складом. Антикорозійні властивості оксигідроксидних пігментів більшою мірою визначаються наявністю іонів гідроксила, що утворюються внаслідок дисоціації. Найбільший ефект спостерігається в разі використання сполук металів, константи дисоціації яких значно відрізняються. Захисний ефект переважно визначається уповільненням анодного процесу. При цьому аніони, які містять атоми алюмінію, прискорюють корозійні процеси.

Підвищення рівня надійності і збільшення ресурсу машин та інших об’єктів техніки можливо тільки за умови випуску продукції високої якості у всіх галузях машинобудування. Це вимагає безперервного вдосконалення технології виробництва і методів контролю якості покриттів. У даний час все більш широкого поширення набуває 100%-вий неруйнівний контроль покриттів на окремих етапах виробництва. Для забезпечення високої експлуатаційної надійності машин і механізмів велике значення має також періодичний контроль їх стану без демонтажу або з обмеженим розбиранням, який проводиться при обслуговуванні в експлуатації або при ремонті.Висока якість машин, приладів, устаткування – основа успішної експлуатації, отримання великого економічного ефекту, конкурентоспроможності на світовому ринку. Тому комплекс глибоких знань і певних навичок в області контролю якості покриттів є необхідною складовою частиною професійної підготовки фахівців з машинобудування.Існуючі методики викладання інженерних дисциплін, як правило, не відповідають змінам у розвитку суспільства. У зв’язку з невеликим обсягом годин, що приділяються на вивчення дисципліни, й сучасними високими вимогам до рівня підготовки фахівців такий курс необхідно ввести не традиційним способом, а з використанням інформаційних технологій. Для цього:– студенти повинні мати попередню комп’ютерну підготовку;– викладач повинен розробити відповідну технологію навчання.Відомо [1], що під технологією навчання мається на увазі системна категорія, орієнтована на дидактичне застосування наукового знання, наукові підходи до аналізу й організації навчального процесу з урахуванням емпіричних інновацій викладачів і спрямованості на досягнення високих результатів у розвитку особистості студентів.Суть пропонованої технології полягає у створенні модульного середовища навчання (МСН) «Контроль якості покриттів» і впровадженні його у процес навчання, що забезпечує систематизацію навчання й формалізацію інформації. Метою технології є індивідуалізація навчання, а визначеність МСН полягає в її алгоритмічній структурі. Тому зміст МСН розроблений у вигляді систематизуючої ієрархічної схеми, куди увійшли основні розділи робочої програми курсу. Структура МСН складається з наступних блоків:1. «Методичне забезпечення дисципліни», у якому пропонуються відповідні дії, що сприяють засвоєнню інформації на заданому рівні:– першоджерела;– робоча програма;– робочий план;– опис дисципліни;– загальні методичні вказівки;– методичні вказівки до вивчення лекційного матеріалу;– методичні вказівки до виконання самостійної роботи;– методичні вказівки до виконання лабораторних робіт;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №1;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №2;– зразок титульної сторінки домашнього завдання.2. «Лекції», у якому представлені html-файли відповідного лекційного матеріалу, контрольні питання й тести до кожної теми:– дефекти і фізико-хімічні властивості покриттів;– оцінка механічних властивостей покриттів; класифікація видів і методів неруйнівного контролю (НК); візуально-оптичний, радіохвильовий і тепловий види НК;– вихореструмовий і радіаційний види неруйнівного контролю покриттів;– магнітний та електричний види НК покриттів;– акустичний метод НК покриттів;– НК покриттів проникаючими речовинами;– технологічні випробування покриттів;– методи і засоби статистичного контролю якості; автоматизація контролю якості покриттів.Викладання лекцій проводиться у режимі комп’ютерної презентації.3. «Самостійне опрацювання теоретичного матеріалу» з тестами.Відомо, що викладач у процесі своєї роботи повинен не тільки передавати студентам певний об’єм інформації, але і прагнути сформувати у них потребу самостійно здобувати знання, застосовуючи різні засоби, зокрема комп’ютерні. Чим краще організована самостійна пізнавальна активність студентів, тим ефективніше і якісніше проходить навчання. Тому деякі матеріали, що відносяться до лекційних тем, пропонуються для самостійного вивчення. При цьому організований доступ студентів до розділів МСН без звернення за допомогою до викладача. При необхідності подальшого використання матеріалів МСН можна копіювати ресурси, компонувати, редагувати і згодом відтворювати їх.4. «Лабораторні роботи» з інструкціями з техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторіях і при роботі на персональному комп’ютері й з тестами до кожної теми:– вплив товщини покриття на міцність деталі;– контроль мікротвердості покриттів;– моделювання технологічних випробувань покриттів;– контроль внутрішніх напружень покриттів;– вплив дефектів покриття на якість деталі;– корозійний та електрохімічний контроль якості покриттів;– використання х– та s–діаграм для визначення причин погіршення якості покриттів.5. «Домашні завдання» (умова з варіантами даних і методичні вказівки до виконання, зразок оформлення):– оцінити вплив мікротвердості покриття на міцність деталі;– оцінити вплив корозії покриття на міцність деталі.Для ефективного використання МСН необхідне його планомірне включення в учбовий процес. Тому ще на етапі тематичного планування були розглянуті варіанти можливого використання усіх модулів МНС.Для розвитку розумової діяльності студентів і виховання у них пізнавальної активності самостійну роботу потрібно добре методично забезпечити. У свою чергу, ефективність самостійної роботи студентів багато в чому залежить від своєчасного контролю за її ходом. Тому для оцінки ефективності використання ІКТ у учбовому процесі створена система визначення якості навчання і на її основі побудовані тестові процедури оцінки знань з усіх тем курсу. Перевірку і контроль знань студентів можна здійснити як під час занять, так й інтерактивно. Основними перевагами програми автоматизованого контролю знань є:– випадковий характер вибору тестових завдань, порядок проходження завдань і відповідей, що сприяє об’єктивності оцінок;– представлення варіантів відповідей у вигляді формул і малюнків, що дозволяє розширити коло текстових завдань;– диференційована оцінка кожного варіанту відповіді, що забезпечує детальний аналіз результатів тестування.Комп’ютерне тестування дозволяє [2] розширити можливості проведення індивідуально адаптованих процедур контролю і коректування знань конкретних тем, підвищити об’єктивності контролю знань студентів, забезпечити можливість проведення їх попереднього самоконтролю, підвищити рівень стандартизації вимог до об’єму і якості знань та умінь.Розв’язування експрес-тестів проходить під час лабораторних занять протягом фіксованого проміжку часу. Крім режиму контролю передбачений режим навчання.Важливим елементом навчання є використання моделюючих програм у процесі навчання. У цьому випадку студенти самостійно задають різні параметри задачі, що дає можливість детальніше перевірити характер поведінки моделі за різних умов.Особливістю МСН є застосування комп’ютерного моделювання для лабораторних робіт, оскільки постійні бюджетні проблеми останніх років виключають придбання необхідних установок і приладів. Моделювання контролю якості покриттів дозволило істотно наситити заняття експериментальним і теоретичним змістом. При цьому учбові і учбово-дослідницькі задачі розв’язуються як з формуванням практичних навиків у вивченні фізичних явищ, так і дослідницького мислення, а розроблені методичні вказівки дозволяють разом з типовими лабораторними роботами виконувати роботи евристичного змісту. І, що особливо важливо, використання ІКТ, методів комп’ютерного моделювання дозволяє істотно розширити можливості лабораторних робіт.Використання електронних лабораторних робіт дозволяє більш повно реалізувати диференційований підхід у процесі навчання, ніж роботи і завдання на паперових носіях. Це пов’язано з можливістю включення в роботи необхідної кількості завдань різного рівня складності або об’єму. Істотною перевагою є можливість легко адаптувати наявні роботи до нових версій програм, що з’являються [3].Домашні завдання також виконуються з використанням САПР: на етапі побудови 3D моделі деталі з покриттям студенти працюють в SolidWorks; потім, перейшовши до реальної конструкції, використовують SimulationXpress і SolidWorks Simulation (додатки для аналізу проектних розв’язків, повністю інтегровані в SolidWorks). Оформлення робочої документації досягається засобами Microsoft Office. Така організація роботи дозволяє у процесі навчання побудувати модель контролю якості покриттів на якісно новому рівні й підготувати студентів до використання сучасних інструментаріїв інженера.В SolidWorks Simulation студенти виконують наступне:– прикладають до деталей з покриттями рівномірний або нерівномірний тиск в будь-якому напрямі, сили із змінним розподілом, гравітаційні та відцентрові навантаження, опорну та дистанційну силу;– призначають не тільки ізотропні, а й ортотропні та анізотропні матеріали;– застосовують дію температур на різні ділянки деталі (умови теплообміну: температура, конвекція, випромінювання, теплова потужність і тепловий потік; автоматично прочитується профіль температур, наявний в розрахунку температур, і проводиться аналіз термічного напруження);– знаходять оптимальний розв’язок, який відповідає обмеженням геометрії та поведінки; якщо допущення лінійного статичного аналізу незастосовні, застосовують нелінійний аналіз– за допомогою аналізу втоми оцінюють ефект циклічних навантажень у моделі;– при аналізі випробування на ударне навантаження вирішують динамічну проблему (створюють епюру і будують графік реакції моделі у вигляді тимчасової залежності);– обробляють результати частотного і поздовжнього вигину, термічного і нелінійного навантажень, випробування на ударне навантаження й аналіз втоми;– будують епюри поздовжніх сил, деформацій, переміщень, результатів для сил реакції, форм втрати стійкості, резонансних форм коливань, результатів розподілу температур, градієнтів температур і теплового потоку;– проводять аналізи контактів у збираннях з тертям, посадок з натягом або гарячих посадок, аналізи опору термічного контакту.Змінюючи при чисельному моделюванні деякі вхідні параметри, експериментатор може прослідити за змінами, які відбуваються з моделлю. Основна перевага методу полягає у тому, що він дозволяє не тільки поспостерігати, але і передбачити результат експерименту за якихось особливих умов.Метод чисельного моделювання має наступні переваги перед іншими традиційними методами [4]:– дає можливість змоделювати ефекти, вивчення яких в реальних умовах неможливе або дуже важке з технологічних причин;– дозволяє моделювати і вивчати явища, які передбачаються будь-якими теоріями;– є екологічно чистим і не представляє небезпеки для природи і людини;– забезпечує наочність і доступний у використанні.Але щоб приймати технічно грамотні рішення при роботі з САПР, необхідно уміти правильно сприймати і осмислювати результати обчислень. Цілеспрямований пошук шляхом ряду проб оптимального або раціонального рішення у проектних задачах набагато цікавіший і повчальніший для майбутнього інженера, ніж отримання тільки одного оптимального проекту, який не можна поліпшити і ні з чим порівняти.При великій кількості варіантів проекту аналіз машинних розрахунків дозволяє виявити основні закономірності зміни характеристик проекту від варійованих проектних змінних і сприяє тим самим швидкому і глибокому вивченню властивостей об’єктів проектування.Упровадження сучасних САПР для контролю якості покриттів не тільки забезпечує підвищення рівня комп’ютеризації інженерної праці, але й дозволяє приймати оптимальні рішення. При створенні і використанні таких систем сучасний інженер повинен мати навички роботи з комп’ютерними системами, уміти розробляти математичні моделі формування параметрів оцінки якості покриттів.У цих умовах молодий інженер не має достатнього резерву часу для надбання на виробництві необхідних навичок моделювання складних процесів і систем – він повинен одержати такі навички у процесі навчання у вузі. Таким чином, йдеться про володіння прийомами постановки і розв’язування конструкторсько-технологічних задач сучасними методами моделювання.

На підставі кореляційних змін на поверхні й електродного потенціалу ідентифіковано характерні ділянки, які відповідають окремим етапам процесу корозійної багатоциклової втоми титанових сплавів різного структурно-фазового стану: руйнування захисних оксидних плівок; пасивація свіжоутворених поверхонь (СУП); утворення мікротріщин та їх розвиток у макротріщину; субкритичний ріст магістральної тріщини та спонтанне руйнування. Утворення захисних оксидних плівок на недеформованих і циклічно деформованих титанових a- і (a+b)-сплавах констатували, усуваючи з їхньої поверхні оксиди і визначаючи зміщення по­тенціалу та поведінку за зовнішньої поляризації, а також після призупинення онов­лення поверхні – за швидкістю зміни електродного потенціалу та струму. З’ясовано, що потенціал СУП титанових сплавів (t = 5 ms) знешляхетнюється та наближається до величини зворотного потенціалу анодної реакції Ті + Н2О = ТіО + 2Н+ + 2 (j0а = –1,31 V), неоднозначно залежить від концентрації Cl–-іонів в діапазоні 0,1–1,5 N розчинів NaCl. Регенерація пасивності сплавів у перші секунди відбувається за лінійним законом із подальшим уповільненням і стабілізацією до 1 h. Регенерація пасивності циклічно деформованих сплавів характеризується етапною зміною і потенціалу, і струму. На перших етапах їхній спад описується прямою лінією в координатах напруга (струм) – логарифм часу експозиції за різних кутових коефіцієнтів. На третьому етапі потенціал СУП досягає значення, що дорівнює потенціалу сплаву до оновлення поверхні. Характер зміни i–t кривих без і за наявності деформацій однаковий, але під дією деформації струм знижується швидше і за час експозиції до 10 s зменшується до стаціонарного значення.

Захист від корозії і обростання є однією з важливих проблем експлуатації суден. На даний час існує велике різноманіття способів захисту: катодний захист, ультразвук, інгібітори корозії, корозіоностійкі матеріали, лакофарбні покриття. Останні спосіб є основними методами підвищення корозійної стійкості суднових конструкцій. На їх частку доводиться більше 80% фінансових витрат на відновлення засобів захисту суден від корозії і обростання в процесі їх експлуатації [1]. Сучасні вимоги до застосування систем лакофарбних покриттів для захисту від корозії різних суднових конструкцій, полягає в скороченні токсичних викидів в навколишнє середовище та підвищення енергоефективності суден.

Спалювання непроектного вугілля на теплових електростанціях неминуче призводить до забруднення зовнішніх поверхонь нагріву котла і як наслідок – до погіршення техніко-економічних показників роботи пиловугільного котла. Аналізуючи літературні джерела та досвід експлуатації електростанцій, визначено основні чинники, які зумовлюють перебіг корозійних процесів на зовнішніх поверхнях нагрівання котлів під час спалювання різних видів палива та вплив на них режимів роботи котлів. До основних чинників, що зумовлюють процеси корозії на зовнішніх поверхнях нагрівання котлів, які розміщені в резерві, належать: вид і властивості палива, яке спалюється перед виведенням котлів у резерв – хімічний склад і властивості відкладень на поверхнях нагрівання, відносна вологість і температура повітря, що оточує поверхні нагрівання, проведені заходи для зниження вмісту сірки у відкладеннях на поверхнях нагрівання перед виведенням їх у резерв. Практикою експлуатації встановлено, що ретельно очистити поверхні від відкладень можливо тільки за допомогою водяного обмивання. Після обмивання потрібно провести якісне сушіння всіх зволожених поверхонь котла, щоб мінімізувати процеси низькотемпературної корозії. Викладено результати дослідження режимів малозатратної та ефективної процедури сушіння шляхом подачі в пароводяний тракт котла живильної води зі загальностанційного трубопроводу.

Бейгельзімер Я. Ю., Кулагін Р. Ю., Саввакін Д. Г., Давиденко О. А., Дмитренко В. Ю., Оришич Д. В. Вплив інтенсивної пластичної деформації на характеристики сплаву системи Ti-Zr-Nb // Обработка материалов давлением. – 2019. – № 1 (48). – С. 88–93. Сплави системи Ti-Zr-Nb є перспективними матеріалами для виготовлення конструкційних деталей, що працюють в хімічно-агресивних середовищах. Завдяки ніобію модуль Юнга цих сплавів знижується з 95–110 ГПа, що характерно для сплавів цирконію і титану, до 50–60 ГПа і нижче. Це дозволяє наблизити його значення до відповідної характеристики кісткової тканини, що необхідно для механічної сумісності матеріалів медичних імплантатів, а також може бути використано в техніці для виготовлення пружних елементів різного призначення. Раніше було показано, що сплави системи Ti-Zr-Nb можна отримувати методом холодного пресування і вакуумного спікання порошкових сумішей гідриду титану, гідриду цирконію і ніобію. При використанні порошків гідридів, водень грає роль тимчасового легуючого елемента і видаляється з металів в процесі вакуумного нагріву, одночасно активуючи дифузійно-контрольовані процеси спікання і хімічної гомогенізації порошкової системи, а також очищуючи поверхню титанових частинок від домішок (кисень, хлор, вуглець). Незважаючи на позитивний вплив водню, в процесі спікання при відсутності деформаційних процесів (без тиску) не вдається знизити об'ємну частку пор нижче 5–8 % в залежності від складу сплавів, що негативно відбивається, в першу чергу, на втомній міцності, а також характеристиках пластичності і міцності. У статті досліджується вплив крутіння під високим тиском на характеристики сплаву 51Zr-31Ti-18Nb (ат.%), отриманого шляхом холодного пресування і вакуумного спікання порошкових сумішей гідриду титану, гідриду цирконію і ніобію. Показано, що інтенсивна пластична деформація призводить до наступних ефектів: забезпечує значне зниження як загальної пористості, так і розмірів окремих пор; усуває хімічну неоднорідність сплаву, що зберігається після спікання; формує в сплаві субмікрокристалічну структуру; збільшує твердість сплаву. Отримані результати вказують на великий потенціал методу крутіння під високим тиском при створенні корозійно та біологічно сумісного сплаву з високим комплексом механічних характеристик

Мета. Розробка екологічно безпечного леткого інгібітора для захисту від атмосферної корозії вуглецевої сталі на основі рослинних відходів, а саме вичавок промислової переробки абрикоса. Методика. Протикорозійну ефективність летких фракцій інгібітора оцінено методами прискорених корозійних випробувань. Морфологію та товщину утворених плівок вивчено за допомогою скануючої атомно-силової мікроскопії. Результати. Встановлено, що високо захисна плівка летких органічних сполук вичавок абрикоса товщиною до 250 нм формується не менше, ніж 48 годин, забезпечуючи гальмування анодної і катодної реакцій корозії в умовах періодичної конденсації вологи. В оптимальній концентрації летких сполук забезпечується повний захист металу від корозії. Наукова новизна. Показано, що вичавки промислової переробки абрикоса є сировиною для створення ефективного екологічно безпечного інгібітору для тимчасового захисту металопрокату від атмосферної корозії. Визначено особливості процесу формування захисної плівки та її товщину. Практична значимість. Результати свідчать про ефективність використання пакувальних матеріалів з вітчизняними леткими інгібіторами на основі рослинних відходів (вичавок абрикосу) для використання виробниками металопрокату з метою підвищення конкурентоспроможності металопродукції.

Проведено аналіз методів хромування для підвищення зносостійкості та корозійної тривкості змінних деталей гідравлічної частини поршневих насосів: штоків поршнів, надставок штоків, плунжерів і циліндрових втулок. Обґрунтовано переваги застосування електрохімічного хромування деталей в проточному електроліті з нанододатками, яке забезпечує отримання зносостійких покриттів зі стабільними показниками якості поверхні та високими фізико-механічними властивостями. Розроблено систему автоматизованого керування, яка забезпечує підтримання на заданому рівні технологічних параметрів процесу електрохімічного хромування в проточному електроліті: співвідношення концентрацій компонентів електроліту, швидкості потоку, густини струму та температури електроліту, а також дозволяє контролювати величину водневого показника електроліту та його електричного опору. Дослідили нанесення на зразки зі сталі 40ХН, які поверхнево гартували та шліфували, хромового покриття із стандартного електроліту з нанододатками. Визначали шорсткість поверхні, товщину і мікротвердість покриття. Хромовані зразки випробовували на зношування під час зворотно-поступального руху. Величину зносу визначали гравіметричним методом. Провели статистичну обробку результатів експерименту із застосуванням кореляційно-регресійного аналізу. Дослідили вплив масового співвідношення концентрацій компонентів електроліту, густини струму, швидкості потоку електроліту і температури електроліту на величину шорсткості, мікротвердості та зносу покриттів. Побудували регресійні моделі другого порядку, які описують залежності величини шорсткості поверхні, мікротвердості та зносу хромових покриттів від технологічних параметрів процесу. Встановлено, що зростання величини співвідношення концентрацій компонентів електроліту, швидкості потоку та густини струму призводить до зниження шорсткості, а збільшення температури електроліту спричиняє збільшення шорсткості хромового покриття. Технологічні параметри процесу хромування практично однаково впливають на збільшення величини мікротвердості та зменшення зношування покриття, а введення до складу хромового покриття нанооксидів алюмінію призводить до зростання його мікротвердості та відповідно, і зменшення зносу.

Здійснено систематизацію літературних даних щодо одержання композиційних електрохімічних покриттів на основі нікелю, структури та властивостей покриттів нікелю з частинками ультрадисперсних алмазів, фулерену, фторопласту, різних сполук металів. Найбільшого поширення серед композиційних електрохімічних покриттів (КЕП) набули покриття з нікелевою матрицею, які характеризуються високою твердістю та зносостійкістю, а також стійкістю в корозійних середовищах. В останні роки значну увагу приділяють нікелевим покриттям, що містять як дисперсну фазу ультрадисперсні алмази (наноалмази; УДА), фулерен С60 і фторопласт (тефлон). Для осадження КЕП нікель-УДА Зазвичай використовують класичні сірчанокислі електроліти. УДА позитивно впливають на якість нікель-алмазних покриттів. Коефіцієнти тертя, порівняно з нікелевими покриттями, зменшуються з 0,43 до 0,33, а мікротвердість зростає з 2,45 до 4,31 ГПа. Деталі, покриті КЕП-нікель-УДА, можуть служити в 20 разів довше ніж деталі з нікелевим покриттям. При осадженням алмазних шарів з нікелевим покриттям на різальних інструментах одержують рівномірні КЕП із вмістом частинок від 20000 до 25000 на см2 поверхні. Входження наноалмазних частинок до нікелевої матриці призводить до зменшення розміру зерна, утворення дислокацій у вигляді клубків і сіток уздовж меж зерен. КЕП нікель-УДА має стовпчасту структуру. Збільшення мікротвердості За включенням бору в нікель-алмазні КЕП, можливо, пов’язане з переходом від стовпчастої до ланцюго-розширеної структури. Введення в сірчанокислий електроліт нікелювання частинок фулерену С60 полегшує катодний процес осадження КЕП нікель-фулерен. Одержаний КЕП має шорстку поверхню, мікровиступи якої утворюються за зарощуванням дисперсних частинок металом.

У статті наведено результати досліджень щодо впливу шорсткості поверхні нержавіючої харчової сталі на процес формування біоплівки штамом Esсheriсhia coli АТСС 25299. Для дослідження були використані пластинки з нержавіючої корозійно-стійкої нікель-хромової аустенітної сталі марки AISI 321, з шорсткістю поверхні Rа = 0,955 мкм, Rа = 0,63 мкм та Rа = 0,16 мкм. Встановлено, що за сприятливих температурних режимів кишкова паличка протягом 9–12 год. здатна формувати біоплівки середньої та високої щільності на поверхні нержавіючої сталі з шорсткістю 0,955 мкм. Проте щільність біоплівок за початкової кількості клітин E. coli до 1 тис. на см2 площі була в середньому в 1,8–2,2 раза (Р ≤ 0,05) нижчою, порівняно з біоплівкою, сформованою у варіантах з початковою кількістю клітин 2–10 тис. та 20–50 тис. на см2 площі сталі. Інтенсивність формування біоплівки на поверхні сталі з шорсткістю 0,63 мкм була дещо сповільнена, порівняно з поверхнею із шорсткістю 0,955 мкм. Проте, незважаючи на це, за щільністю біоплівки у варіантах з початковою кількістю клітин E. coli 2–10 тис. і 20–50 тис. на см2 площі були високої щільності починаючи з 12 години інкубації, тобто аналогічно, як на поверхні із шорсткістю 0,955 мкм. Процес плівкоутворення за таких початкових кількостях E. coli на поверхні з шорсткістю 0,63 мкм завершувався на 24 год., тимчасом, як за шорсткості 0,955 мкм на 18 год. інкубації. За початкової кількості E. coli на поверхні сталі до 1 тис. з шорсткістю поверхні 0,63 мкм, біоплівки формувалися високої щільності, починаючи з 20 год., що, в середньому, на 5-6 год. довше, порівняно з шорсткістю поверхні 0,955 мкм. За шорсткості поверхні сталі 0,16 мкм процес плівкоутворення значно сповільнився, порівняно з поверхнями, які мали шорсткість 0,955 та 0,63 мкм. Через дев’ять годин інкубації E. coli на сталі з шорсткістю 0,16 мкм біоплівки були в середньому в 2,0 рази (Р ≤ 0,05) слабшої щільності, порівняно з шорсткістю 0,955 мкм, і в 1,3–1,6 раза (Р ≤ 0,05), порівняно з шорсткістю 0,63 мкм незалежно від початкової кількості E. coli. За 12 годин інкубації E. coli у варіанті з початковою кількістю до 1 тис. на см2 площі біоплівка ще була слабкою, а у варіантах з початковою кількістю 2–10 тис. і 20–50 тис. на см2 площі – середньої щільності – 0,805 і 0,916 од. відповідно. Протягом 18 годин інкубації біоплівка була середньої щільності тільки у варіанті з початковою кількістю до 1 тис. E. coli на см2 поверхні. За більшої початкової кількості бактерій вона була високої щільності. Тільки через 24 год інкубації E. coli біоплівки у всіх варіантах були високої щільності.

Статтю викладено як системний аналіз причин відмов та надання практичних науково обґрун-тованих пропозицій для покращення надійності роботи зерно-транспортних ліній сучасних зерноз-биральних комбайнів. Автори проаналізували основні чинники та причини, що призводять до перед-часного виходу з ладу та руйнування елементів зерно-транспортної лінії зернозбиральних комбайнів. Об’єктом дослідження обрано фізичні явища, що відбуваються у верхній частині зернового та коло-сового елеваторів зерно-транспортної групи зернозбиральних комбайнів під час транспортування зерна. Детально досліджено та проаналізовано роботу спряження: робоча поверхня привідної зірочки – ланцюг зі скребками зернового та колосового елеватора комбайна. Визначено основні причини руйнування зубів привідної зірочки та прискореного зносу ланцюга зі скребками елеватора зернозбирального комбайна: абразивне зношування, контактне зношування, пластична деформація, корозійне зношування та ін. Основними з науково обґрунтованих та практичних рекомендацій стали такі: проведення системного діагностичного обстеження складників зерно-транспортної групи; зменшення інтервалів між обслуговуванням комбайнів у разі роботи у складних умовах збирання врожаю; можливість дзеркального встановлення частково зношеної зірочки поворотом на 180°; ретельне очищення робочих органів транспортних систем зернозбирального комбайна від рослинних залишків і бруду при технічних обслуговуваннях та постановці на зберігання; використання нових конструкційних матеріалів, зокрема і композитів, для виготовлення нових привідних зірочок ланцюга зі скребками елеваторів зерно-транспортної групи зернозбиральних комбайнів. Пропоновані поради та рекомендації з обраної тематики дослідження доцільно застосовувати при використанні існую-чих конструкцій та проєктуванні нових елементів зернотранспортних ліній сучасних зернозбираль-них комбайнів вітчизняного та закордонного виробництва. Також результати цього дослідження доцільно впроваджувати в навчальний процес при підготовці здобувачів вищої освіти спеціальностей 208 Агроінженерія та 133 Галузеве машинобудування.

Мета. Метою дослідження є удосконалення технології термічної обробки основного трубопресового інструмента – голки-оправки для пресування неіржавіючих труб на трубопрофільних пресах для подальшого вибору оптимальних режимів термозміцнення.Методика. Для проведення дослідження з поковок діаметром 250 мм були вирізані зразки розміром 10×10×55 мм і піддані остаточній термічній обробці в цехових умовах при різних температурних режимах загартування, відпуску і хіміко-термічної обробки. Виготовлення мікрошліфів зводилось до виконання наступних операцій: шліфування, полірування й травлення. Проведено мікроструктурний аналіз зразків і визначена твердість після різних режимів термічної обробки.Результати. Побудовані і досліджені графіки залежності твердості зразків від температури загартування, відпуску, запропонований оптимальний режим газового азотування (що підтверджено результатами замірів твердості) для отримання високих експлуатаційних властивостей трубопресового інструмента і отримання необхідного балу зерна, проведено дослідження структури азотованого шару (мікроструктурне і електронне). Результатом роботи є розробка оптимального режиму термозміцнення інструмента (голки-оправки) (загартування з двократним відпуском і послідуючим азотуванням замість традиційного режиму – загартування з трикратним відпуском), що підвищує міцність, зносо- і теплостійкість сталі шляхом утворення стійких у процесі нагрівання карбідів, нітридів, боридів і т. п. В результаті сталь здобуває високу твердість на поверхні HRC 71 – 72, що не змінюється при нагріванні до 400 – 450 °С, високу опірність зношуванню, високі границі витривалості, корозійну стійкість.Наукова новизна. Вперше науково обґрунтовано вибір більш ефективного режиму термозміцнення трубопресового інструмента (з проведенням мікроструктурних досліджень), що дозволяє його використовувати в реальних умовах виробництва неіржавіючих труб на трубних підприємствах «ПрАТ Сентравіс Продакшн Юкрейн», «ТОВ ВО Оскар» та ін.Практична цінність. Удосконалення технології термічної обробки голки-оправки (загартування з відпуском і послідуючим азотуванням замість звичайної технології – загартування з відпуском) дозволить збільшити стійкість пресового інструмента на 30 % та знизити витрати по переробці виготовлення неіржавіючих труб, а також покращити якість внутрішньої поверхні труб (відсутність плівок, порізів та інших дефектів неіржавіючих труб).

У статті виконана оцінка ґрунтових умов експлуатації нафтотранспортної системи України за показником pH середовища, механічним та агрохімічним складом вмісту гумусу, та побудовано карти впливу на нафтопровід в залежності від умов експлуатації що дало змогу оцінити можливість створення корозійних процесів на ділянках нафтопроводів. Проаналізовано технічні характеристики магістральних нафтопроводів та виявлено потенційно небезпечні нафтогазопроводи України, а саме Львівській, Луганській, Дніпропетровських областях. Зроблено аналіз статистичних даних основних причин аварій на нафтопроводі, є корозія, механічні пошкодження матеріалу трубопроводу під час будівництва чи в процесі експлуатації, заводський брак конструкційного матеріалу, дефекти зварних з'єднань, навмисні пошкодження, що вказує про важливу роль в аваріях корозійних процесів. Зіставили карти ґрунтів за значенням рН, механічним та агрохімічним складом, вмісту гумусу корозійна активність ґрунтів за різними показниками має різний ступінь вираженості, тож ґрунтові умови, в яких експлуатуються підземні нафтопроводи, досить розбіжні. Встановлено, існують всі умови для розвитку й протікання корозійних процесів на ділянках нафтопроводів, оскільки експлуатуються в умовах високої корозійної активності ґрунту. Результати даної наукової роботи в комплексі з іншими дослідженнями дадуть змогу визначити потенційні екологічні загрози від корозії трубопроводів, що дасть можливість розробити заходи щодо запобігання виникнення шкідливих впливів при розгерметизації нафтопроводів.

В даній роботі було проведено ряд експериментальних досліджень зварювання-паяння MIG/СMTі паяння плазмовою дугою тонколистової оцинкованої сталі припоями Al-5Si, Al-12Si і Al-6Cu-Mn-Zr-Ti. Отриманні зразки були випробуванні на міцність та корозійну стійкість. Результати показали, що зразки, отриманні з використанням зварювання-паяння MIG/CMT характеризуються відсутністю формування зчеплення між оцинкованою сталлю і алюмінієвим припоєм. В свою чергу,паяння плазмовою дугою дозволило отримати з’єднання з міцністю 110-270 МПа і високими антикорозійними властивостями. Для подальшого покращення процесу паяння оцинкованих сталей алюмінієвими припоями були наведені рекомендації, щодо оптимізації складу присадкового матеріалута способів паяння.

В роботі розглянуто проблему забезпечення ефективності, експлуатаційної надійності, екологічної безпеки і підвищення довговічності нафто-газотранспортної мережі України, зокрема і Полтавщини. Відомо, що корозійні процеси значно підвищують екологічні ризики, пов’язані з експлуатацією нафтопроводів. Нафто-газопроводи експлуатуються в природних умовах, головним чином, під землею, тому вони підлягають впливу підземної ґрунтової корозії, що часто приводить до розгерметизації сталевих нафтопроводів. Екологічний ризик розглядається в цілому як ймовірність настання небажаних подій і наслідків та є важливою ознакою екологічної безпеки. В роботі показано доцільність використання алгоритмічної бази для аналізу ризиків в результаті аварій на нафто-газопроводах через їх розгерметизацію на основі теорії надійності. Однією з основних кількісних складових техногенного ризику є визначення розмірів зон негативного впливу вражаючих факторів аварій. Виділення потенційно-небезпечних ділянок на магістральних газопроводів рекомендовано проводити за допомогою плану їх траси з прилеглою територією. В якості таких ділянок в першу чергу необхідно виділяти: ділянки магістральних газопроводів, поблизу яких, на відстані не більше 0,5 км від їх осі, розташовані населені пункти, окремі громадські будівлі, місця масового скупчення людей і комплекси будівель, споруд, обладнання сторонніх організацій. Додатково в якості потенційно-небезпечних ділянок розглядаються сільськогосподарські угіддя, лісові угіддя, землі природно-заповідного фонду, водні джерела, що значно підвищує екологічні наслідки аварійних ситуацій. Аналіз дає змогу виявити фактичне становище на ділянках газопроводів, спрогнозувати можливі негативні наслідки в разі виникнення надзвичайних ситуацій та дозволить вчасно вжити необхідні заходи з метою їх попередження.