Дослідження впливу геометрії профілю та мікрорельєфного зміцнення на зносостійкість фальцювальних пластин

Петро Олексійович Киричок; Дмитро Олександрович Палюх

doi:10.20535/2077-7264.1(83).2024.305494

Автор(и)

Петро Олексійович Киричок НН ВПІ КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0002-4692-6867
Дмитро Олександрович Палюх НН ВПІ КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2077-7264.1(83).2024.305494

Ключові слова:

мікрорельєфні напрямні, точкове формування, геометрія профілю, фальцювальні пластини

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси формування геометрії профілю та мікрорельєфного зміцнення, що впливають на зносостійкість пластин для фальцювання інтегральних обкладинок. Аналітичні та експериментальні дослідження базуються на розробці імітаційної моделі процесу зношування фальцювальних пластин. Основне припущення полягає в тому, що мікрорельєфне зміцнення підвищить зносостійкість фальцювальних пластин, покращуючи якість і довговічність процесу фальцювання.

Дослідження показало значні відмінності в зносостійкості фальцювальних пластин з різними геометріями профілю. Профілі, утворені за допомогою евольвентної кривої, забезпечують більш рівномірний розподіл напружень, що зменшує концентрацію напружень та підвищує довговічність пластин. З іншого боку, профілі з осьовим вигином на 90⁰ мають вищу концентрацію напружень, що призводить до швидшого зношування та утворення мікротріщин.

Запропонована методика оцінки мікроструктурних змін дозволяє визначити оптимальні геометричні параметри профілю, які підвищують зносостійкість фальцювальних пластин. Зокрема, рівномірний тензор напружень у евольвентних профілях сприяє кращій розподільній здатності механічних навантажень, що знижує ризик локальних перегрівів і покращує загальну якість фальцювання. Такі профілі є більш придатними для використання у високоточних і складних фальцювальних завданнях, забезпечуючи довготривалу і надійну експлуатацію.

Біографії авторів

Петро Олексійович Киричок, НН ВПІ КПІ ім. Ігоря Сікорського

д-р техн. наук, проф., директор ВПІ КПІ ім. Ігоря Сікорського, заслужений діяч науки і техніки України; голова редколегії, головний редактор збірника наукових праць "Технологія і техніка друкарства"

Дмитро Олександрович Палюх, НН ВПІ КПІ ім. Ігоря Сікорського

аспірант

Посилання

Paliukh, O., Kyrychok, P., Trishchuk, R., Korobka, M., & Dziadyk, E. (2020). Defining technological features in the manufacture of semi-hard book covers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4/1 (106), 80–90. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.208798 [in English].

Son, W. C., Jong, Y. G., Pak, M. C., & Song, M. J. (2021). Microstructure and wear resistance of Fe-Cr-C-Mo-VTi-N hardfacing layers. Faculty of Materials Engineering, Kimchaek University of Technology, Pyongyang. https://doi.org/10.48550/arXiv.2104.11402.

Zhang, G., Feng, A., Zhao, P., Pan, X., & Feng, H. (2023). Effect of Energy Density on the Microstructure and Wear Resistance of Nickel-Based WC Coatings by Laser Cladding of Preset Zr702 Alloy Plates. Coatings, 13, 826. https://doi.org/10.3390/coatings13050826.

Lesyk, D., Alnusirat, W., Dzhemelinskyi, V., Burmak, A., & Mordyuk, B. (2022). Influence of Multi-pin Ultrasonic Impact Treatment on Microrelief, Structure, and Residual Stress of AISI O2 Tool Steel. Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, 435–434. http://doi.org/10.1007/978-3-031-06025-0_43.

Wang, C., Li, R., Bi, X., Yuan, W., Gu, J., Chen, J., Yan, M., & Zhang, Z. (January–February 2023). Microstructure and wear resistance property of laser cladded CrCoNi coatings assisted by ultrasonic impact treatment. Journal of Materials Research and Technology, Vol. 22, 853–864. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.11.170.

Xiao, J., Zhang, Y., Zhao, Z., Xie, X., & Liang, Z. (December 2023). Improved wear resistance of 440C steel ball via ultrasonic strengthening grinding process. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 322, 118198. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2023.118198.

Nilay, Ç., Melis, Y., & Hülya, D. (June 2023). Effect of solutionizing and quenching treatment on Ti6Al4V alloy: a study on wear, cavitation erosion and corrosion resistance. Journal of Materials Science, Vol. 58, Issue 24, 10201–10216. Retrieved from https://ui.adsabs.harvard.edu/link_gateway/2023JMatS..5810201C/doi:10.1007/s10853-023-08688-w.

Sun, L., Huang, L., Wu, P., Huang, R., Fang, N., Xu, F., & Xu, K. (2023). Progress on the Effect and Mechanism of Ultrasonic Impact Treatment on Additive Manufactured Metal Fabrications. Crystals, 13(7), 995. https://doi.org/10.3390/cryst13070995.

Bhadauria, N., Pandey, S., & Pandey, P. M. (2020). Wear and enhancement of wear resistance — A review. Materialstogay: proceedings, Vol. 26, Part 2, 2986–2991. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.616.

Wang, Y., Li, D., Nie, C., Gong, P., Yang, J., Hu, Z., Li, B., & Ma, M. (2023). Research Progress on the Wear Resistance of Key Components in Agricultural Machinery. Materials, 16(24), 7646. https://doi.org/10.3390/ma16247646.

Zha, X., Yuan, Z., Qin, H., Xi, L., Guo, B., Zhang, T., & Jiang, F. (2024). Coupling mechanisms of static and dynamic loads during the ultrasonic impact strengthening of Ti-6Al-4V/X Zha. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. Retrieved from https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-023-11676-8.