Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессорАдрес для переписки: Шелег Валерий Константинович – Белорусский национальный технический университет, ул. Б. Хмельницкого, 9, 220013, г. Минск. Тел.: +375 17 292-74-54 metech@bntu.by
Address for correspondence: Sheleg Vаlery K. – Belarusian National Technical University, 9 B. Hmelnitzkogo str., 220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 292-74-54 metech@bntu.by
Кандидат технических наук
Для повышения стойкости с одновременным сохранением высоких характеристик по твердости и плотности твердых сплавов, работающих в тяжелых технологических условиях с ударной нагрузкой, предложено за счет применения явления резонанса на частотах, соответствующих звуковому спектру волн, достигать такой внешней энергии, которой будет достаточно для смещения атомов карбидов и связки. Чтобы придать твердым сплавам новые свойства, разработан и запатентован метод аэродинамического упрочнения. Эффект при таком упрочнении достигается за счет высокоэнергетического при невысоких температурах воздействия звуковых волн на структуру твердых сплавов. В упрочненных твердых сплавах происходят измельчение карбидных фаз и их перераспределение, уменьшение дислокаций внутренней структуры, улучшение параметров структуры для заданных условий эксплуатации. Полученные результаты подтверждают резонансный фактор энергетического воздействия при методе аэродинамического упрочнения. Экспериментально установлено, что для упрочнения данным методом твердых сплавов существуют два наиболее эффективных режима обработки, на каждом из которых имеется до пяти явно выраженных резонансных пиков амплитуд при определенных частотах, причем наиболее эффективная первая мода. Определены коэффициенты затухания при обработке твердых сплавов для каждого из режимов упрочнения. Результаты исследований подтверждают, что метод аэродинамического упрочнения является эффективным механизмом, изменяющим свойства твердых сплавов, работающих с ударными нагрузками: при упрочнении на резонансных частотах происходит повышение износостойкости твердосплавных пластин на 20–40 % по истечении 30 мин работы.
The paper proposes to reach such external energy which is sufficient for shifting carbide atoms and binding through application of resonance effect on frequencies that corresponds to sound wave spectrum. The energy is used to increase resistance of hard alloys with simultaneous preservation of high characteristics in hardness and density and which are operating under heavy technological conditions with an impact load. Method of aerodynamic strengthening has been developed and patented in order to impart new properties to hard alloys. While carrying out the strengthening the effect is reached due to high-energy action of sound waves on structure of hard alloys at low temperature. Milling of carbide phases and their redistribution, reduction of dislocation in internal structure, improvement structure parameters for specified operational conditions occur in strengthened hard alloys. The obtained results prove a resonance factor of energy deposition while using method of aerodynamic strengthening. It has been experimentally determined that in order to use this strengthening method for hard alloys there are two most efficient processing modes and each of them has up to five clearly expressed resonance amplitude spikes at specific frequencies and the most efficient one is the first mode. Attenuation ratios have been determined while processing hard alloys for every strengthening mode. Results of the research prove the fact that the method of aerodynamic strengthening is an efficient mechanism that changes properties of hard alloys operating with impact loads: improvement of wear resistance in hard alloy plates is reached by 20–40 % upon the expiry of 30 minute operational period while making strengthening at resonance frequencies.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.