130 likes | 398 Views
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО, МЛАДЕЖТА И НАУКАТА ФОНД „НАУЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ“. НАУЧНОИЗСЛЕДОВАТЕЛСКИ ПРОЕКТ. T ема: Изследване якостта на нови синтеровани материали с приложение в автомобилната промишленост при циклично натоварване. Научен колектив :
E N D
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО, МЛАДЕЖТА И НАУКАТА ФОНД „НАУЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ“ НАУЧНОИЗСЛЕДОВАТЕЛСКИ ПРОЕКТ Tема: Изследване якостта на нови синтеровани материали с приложение в автомобилната промишленост при циклично натоварване • Научен колектив: • гл. ас. д-р Диян Минков Димитров, ТУ-Варна, кат. ТМ – Ръководител • ас. инж. Веселин Тодоров Михайлов -ТУ-Варна, кат.ТТТ • ас. инж. Радостин Димитров Димитров-ТУ-Варна, кат.ТТТ • ас. инж. Найден Спасов Спасов -ТУ-Варна, кат.ТМММ • ас инж. Анелия Миткова Стоянова- ТУ-Варна, кат.ТМММ • ас. инж. Татяна Миткова Мечкарова -ТУ-Варна, кат.ТМММ • инж. Борислав Стефанов Костов - ТУ-Варна. НПЛ „ВДМС” Обща стойност на проекта (лв): 54 388, 00 лв. НАЦИОНАЛЕН КОНКУРС „МЛАДИ УЧЕНИ – 2011 г.”
Ключови думи • Прахова металургия –производство на изделия от метални прахове чрез пресоване и спичане –полученото изделие е с остатъчна поресстост • Изпитване на умора - изпитване дълготрайността на материали чрез поставянето им в условия на циклично изменящо се напрежение
Технология на праховата металургия (ПМ) • Основни стъпки: • Смесване на базовите прахове с добавки и лубриканти • Пресоване 400-800 N/mm2 • Спичанепри около 0.8Tt на основния компонент в защитна атмосфера • Довършителни операции –калиброване, закаляване, импрегнация , оксидиране и др.
Основен консуматор на синтеровани изделия е автомобилната промишленост Големи серии еднотипни детайли – ценова ефективност
Предимства на ПМ технологията: • Най-висок процент използване на суровините; • Най-нисък разход на енергия за производство на kg/продукция.
История и тенденции за бъдещо развитие Първият синтерован детайл в автомобил е зъбно колело за маслена помпа, внедрен от Дженерал Моторс през 1937г. Тенденцията е към развитие в посока от функционални слабо натоварени детайли с към все по-отговорни и динамично натоварени такива в двигателя и трансмисията на автомобила
Дълготрайност при циклични напрежения • Основни повреди който настъпват в компоненти от двигателя и трансмисията (зъбни ремъчни колела и др.) • Механично износване • Поява на пукнатини и разрушение вследствие умора на материала • Броя на работните цикли на типичен детайл като мотовилка например обичайно превишава 108 цикъла
Изпитване на умора • В специално подготвен образец се създават циклично променящи се напрежения • Отчита се броя цикли до разрушаване при определена амплитуда на напреженията (крива на Вьолер) • При честота 100Hz достигането на 107 цикъла отнема 30часа, а 109 цикъла 3000часа
Цели на проекта: • Научни • Колективът работещ по проекта си поставя за цел да разработи, конструира и калибрира стенд за ултразвуково изпитване на умора с честота 20kHz • На базата на този стенд да проведе планирани експерименти за уморна якост на синтеровани нисколегирани стомани • Получените резултати, нови знания и умения да бъдат устойчиво разпространени, чрез образователния процес, научни форуми и срещи с бизнеса. • Кариерно развитие • Чрез изпълнението на проекта работният колектив си поставя за цел, да повиши своя научно изследователски опит, както и да допринесе за развитието на базовата организация.
Методология: • Основната използвана методика е свързана с изпитване на умора при симетричен цикъл по схема опън/натиск. Генератор ел. сигнал 20kHz Преубразувател ел. сигнал -трептения Усилвател на механични трептения сонотрод Образец от изпитвания материал
Очаквани резултати • Разработване на методика за ултразвуково изпитване на умора • База данни за уморна якост на синтеровани материали, която да бъде от полза на производители, конструктори и изследователи • Модели за симулиране работата на синтеровани детайли в конкретни механизми • Повишаване на научно изследователски опит на колектива, който ще бъде използван както при осъществяване на образователния процес в ТУ- Варна, така и при изпълнението на бъдещи проекти • Успешното реализиране на проекта ще бъде база за хабилитация на ръководителя, а натрупаните знания и изследователскки опит ще помогнат на участниците докторанти за успешно завършване и защита на дисертационните работи.
Благодаря за вниманието • В тази презентация са използвани материали от: • www.epma.com –Европейска асоциация по прахова металургия • http://www.mpif.org/ - Американска асоциация по прахова металургия • H. Danninger, B. Weiss.ULTRA HIGH CYCLE FATIGUE PROPERTIES OF SINTERED STEELS , Powder Metallurgy Progress, Vol.1 (2001), No 1, pp19-40 • Claude Bathias, Paul S. Paris. Gigacycle Fatigue in Mechanical Practice. Marcel Dekker. 2005. ISBN: 0-8247-2313-9 • Д.М.Димитров. Структорно състояние и свойства на легирани порести сплави на база AstaloyCrL след спичане и химико-термична обработка. Дисертация за ОНС “Доктор” 2009