Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

КАФЕДРА «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ»

Заведующий кафедрой
канд. техн. наук, доцент Кадолич Жанна Владимировна

Республика Беларусь, г.Гомель, пр. Октября, 48
тел. (+375 - 232) 29 10 58, E-mail: kadolich@gstu.by

Направления научных исследований:

  • структурообразование диффузионно-упрочненных слоев легированных сталей;
  • современные методы определения свойств материалов, вкл. адаптацию известных методов к нестандартным объектам;
  • выявление причин отказа деталей машин, инструментальной и технологической оснастки;
  • адаптивные технологии упрочнения деталей машин и технологической оснастки;
  • разработка состава, исследование многофункциональных полимерных композиционных материалов, в т.ч. моделирующих биофизические свойства тканей организма.

Перечень задач, возможных к выполнению на договорных условиях:

  • Аудит технического состояния штамповой оснастки
  • Разработка технологических схем повышения наработки на отказ техно­логической оснастки с учетом производственных условий и оборудования конкретного предприятия
  • Независимая экспертиза причин отказа технологической оснастки и деталей машин
  • Оценка качества растительных масел методом электретно-термического анализа

Результаты прикладных исследований сотрудников кафедры

Адаптационное упрочнение матриц для холодной высадки стержневых изделий

Назначение и область применения —изготовление деталей типа стержень с утолщением.

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»
Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»
Управление локальной прочностью в рабочем слое стали Р6М5 за счет создания остаточных напряжений сжатия в окрестности карбидных включений

Управление напряженным состоянием в рабочем слое матрицы по критериям усталостной долговечности, контактной выносливости и износоустойчивости материала с учетом его упрочнения

Научная группа разработчиков:
Степанкин И.Н., Кенько В.М.

Адаптационное упрочнение обсечных пуансонов холодновысадочного инструмента

Назначение и область применения — изготовление головок болтов многогранной формы

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Методика адаптации — управление напряженным состоянием в условиях суммирования эксплуатационных

Адаптационная модель
по критериям стойкости и механизма разрушения материала

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Научная группа разработчиков:
Степанкин И.Н., Кенько В.М.

Адаптационное упрочнение пуансонов обратного выдавливания для холодной объемной штамповки

Назначение и область применения — изготовление деталей типа гильза, ниппель и др.

Пуансоны обратного выдавливания компьтерная модель пуансонов

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Напряженное состояние — в фазе внедрения в заготовку в фазе извлечения

Адаптационная модель пуансонов по критериям усталостной долговечности стали Р6М5 с диффузионно-упрочненным карбидным слоем

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Научная группа разработчиков:
Степанкин И.Н., Кенько В.М.

Карбидные слои быстрорежущих сталей

Назначение и область применения — тяжелонагруженная оснастка для холодной высадки и выдавливания

Стандартная ТО

Структурообразование науглероженного слоя стали Р6М5
обусловленное температурой аустенизации и баллом аустенита

10 балл 12 балл 11 балл 10 балл
Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»
Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Научная группа разработчиков:
Степанкин И.Н., Кенько В.М.

Фазовый состав поверхностных слоев быстрорежущей стали Р6М5

Стандартная ТО Науглероженный слой (11 балл аустенита)

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Технологические процессы получения прецизионных гравюр штампового инструмента

Назначение и область применения — чеканочная оснастка для государственных наград, символики и маркировки метизов.

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Технологические особенности:

  • высокая пластичность инструментальных сталей в холодном состоянии
Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

результаты оптимизации технологического предварительной термохимической с целью достижения заданного уровня технологической пластичности инструмента в холодном состоянии

  • оптимальная микроструктура рабочего слоя инструмента
Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Обработка по стандартной технологии Обработка по оригинальной технологии

  • отсутствие необходимости в финишном упрочнении

Сведения об апробации: чеканочная оснастка РАУП «ГПО КРИСТАЛЛ» филиал «Завод ЮВЕЛИР».

Научная группа разработчиков:
Степанкин И.Н., Кенько В.М., Панкратов И. А.

Оборудование и методика для проведения усталостных испытаний на контактную выносливость

Установка для испытания на контактную усталость и износ

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Назначение: установка позволяет определить механические свойства материалов, а именно износ и контактно-механическую усталость материалов и предназначено для оценки контактной выносливости материалов, применяемых для изготовления штамповой оснастки, в том числе и с диффузионно-упрочненными слоями.

Результаты испытаний: представляются в виде кривых изнашивания в осях наработка на отказ — глубина лунки износа.

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Область применения:

  • Выявление ресурса наработки на отказ по критерию контактного изнашивания. Диапазон амплитуд контактной нагрузки 0-5000 МПа.
  • Непрерывный мониторинг трансформации структуры рабочей поверхности материала и количественная оценка накопления усталостных повреждений по мере изнашивания контактной поверхности материала
  • Мониторинг процесса контактного изнашивания для материалов с упрочненными слоями и покрытиями, с целью адаптационного проектирования технологических процессов упрочнения к реальным условиям эксплуатации широкого спектра деталей машин и технологической оснастки

Научная группа разработчиков:
Степанкин И.Н., Кенько В.М., Панкратов И. А., Поздняков Е.П.

АНТИФРИКЦИОННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Разработаны антифрикционные композиционные материалы на основе выпускаемых в РБ термопластичных полимеров полиамида-6 полиэтилентерефталата (лавсана). Материалы предназначены для изготовления изделий триботехнического назначения и получения покрытий, в том числе для восстановления изношенных поверхностей деталей и узлов трения технологического оборудования и транспортной техники.

Базовые полимеры используют в порошкообразном виде и модифицируют различными целевыми добавками, что позволяет получать композиционные материалы, обладающие повышенными технико-экономическими показателями при их переработке и эксплуатации.

Разработана технология покрытий новыми материалами металлоизделий, в частности из стали, чугуна, алюминия, бронзы и др. Возможно многократное нанесение антифрикционного слоя на поверхности одних и тех же деталей по мере износа покрытия. Ресурс работы стальных деталей с антифрикционными композиционными покрытиями зависит от режимов и условий их эксплуатации, но, как правило, превышает ресурс работы бронзовых и баббитовых элементов пары трения.

Высокая размерная стабильность узлов трения с тонким антифрикционным слоем позволяет в ряде случаев заменять подшипники качения подшипниками скольжения.

Наилучшую работоспособность антифрикционные покрытия и материалы показали при работе в контакте со стальным контртелом в условиях сухого, граничного и жидкостного трения.

Пробковый конический клапан с полимерным антифрикционным покрытием

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Скорость скольжения, м/с до 2,0
Нагрузка (удельное давление в зоне трения), МПа до 40
Температурный диапазон эксплуатации, ОС от — 40 до +120
Коэффициент трения:
без смазки 0,12 — 0,16
граничная смазка 0,04 — 0,08
жидкая смазка 0,01 — 0,03
Прочность сцепления со сталью (адгезия), кН/м до 5

Разработчики выполняют комплекс работ по выбору материалов, разработке технологических рекомендаций по их производству и переработке в изделия, проектированию технологической оснастки и оборудования, изготовлению и испытанию опытных образцов. По особому соглашению возможна поставка композиционных материалов, изготовление партий деталей и изделий.

Научная группа разработчиков:
Юркевич О.Р., Грудина Н.В.

Импортозамещающая технология для изготовления ножей производства анкерной фибры

(заказчик — Белорусский металлургический завод)

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Прототип (пр-во Италия) Белорусский аналог
увеличение наработки на отказ более чем в 1,6 раз

Научная группа разработчиков:
Степанкин И.Н., Кенько В.М.

Группа менеджмента внедрения на РУП «БМЗ»:
Бобарыкин Ю.Л.,  Степанкин И.Н., Одарченко И.Б.

Технический аудит деталей технологического оборудования для химической промышленности

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Распределение эквивалентных напряжений

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Распределение главных деформаций

Распределение напряжений и деформаций в материале ковшей элеватора для очистки калий-хлор содержащей пульпы галургическим методом и выявленные в материале ковша усталостные разрушения

Исполнители:
Степанкин И.Н., Столяров А.И.

Технический аудит транспортных систем

Научно-практическая деятельность кафедры «Материаловедение в машиностроении»

Результаты численного анализа напряженно-деформированного состояния несущей рамы торфовозного вагона ТСВ-6А, заводской номер 0104.
Распределение растягивающих напряжений в материале конструкции вдоль оси вагона, МПа.

Методика идентификации растительных масел на основе анализа их электрофизических свойств

Химические соединения, входящие в состав масел, способны участвовать в процессах электрической поляризации-деполяризации. Эти процессы специфичны для каждого вида растительного масла с учетом его происхождения и состава. Метод электро-термического анализа (ГОСТ 25209) является информативным способом выявления механизмов этих процессов. Результат анализа – спектр термостимулированных токов

ekstremumy_tokov.png

Экстремумы токов означают, что в данных температурных диапазонах происходят процессы, связанные с высвобождением электрического заряда.

Таблица – Схема соответствия температурным диапазонам экстремальных областей на спектрах термостимулированных токов жидких растительных масел

analiz_masel.png

Новая методика анализа растительных масел представляет собой модификацию физического метода исследований, обладает новизной для Республики Беларусь и стран СНГ.

Научная группа разработчиков: Кадолич Ж.В., Зотов С.В.