«Дослідження процесу відновлення циліндричних деталей плазмовопорошковою наплавкою»

Безніс, Максим Вадимович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8954
Title:	«Дослідження процесу відновлення циліндричних деталей плазмовопорошковою наплавкою»
Authors:	Гордієнко, Валентин Іванович Безніс, Максим Вадимович
Keywords:	Плазмово-порошкове наплавлення
Issue Date:	2024
Abstract:	АНОТАЦІЯ Тема кваліфікаційної роботи магістра: «Дослідження процесу відновлення циліндричних деталей плазмово-порошковою наплавкою» Виконавець: здобувач вищої освіти групи мНТ-32 Безніс Максим Вадимович. Керівник: д.т.н., професор Гордієнко Валентин Іванович. Кваліфікаційна робота містить 87 сторінок формату А4, 29 рисунків, 17 таблиць, 43 літературні джерела. У роботі досліджується відновлення циліндричних деталей сільськогосподарської техніки з використанням технології плазмового порошкового наплавлення та оцінка ефективності електроерозійного диспергування для отримання порошкових матеріалів. Актуальність роботи зумовлена необхідністю підвищення зносостійкості та міцності компонентів техніки, що працюють у складних умовах експлуатації. Зниження витрат на ремонт та забезпечення більш тривалого терміну служби деталей є ключовими чинниками для підвищення економічної ефективності сільськогосподарського виробництва. Оскільки відновлення компонентів техніки без заміни дозволяє значно знижувати витрати на запчастини та зберігати робочу потужність техніки, проблема вибору правильних технологій відновлення стає дедалі актуальнішою. Перший розділ присвячено теоретичному обґрунтуванню технології відновлення деталей з використанням плазмового порошкового наплавлення. У ньому аналізуються основні методи наплавлення та їх ефективність для покращення зносостійкості матеріалів. Другий розділ досліджує вплив електроерозійного диспергування на якість порошкових матеріалів, що використовуються в процесах наплавлення. Показано, як змінюються властивості матеріалів після цього процесу. Третій розділ присвячений порівняльним дослідженням різних методів відновлення і забезпечення стійкості до зносу компонентів, а також обґрунтуванню економічної доцільності запропонованих технологій. Четвертий розділ присвячено Охороні праці та безпеці в надзвичайних ситуаціях; Вимогам безпеки при плазмово-порошковому наплавленні.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8954
Appears in Collections:	131 Прикладна механіка (Обробка металів за спецтехнологіями)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
Безніс.pdf Restricted Access		1.96 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text
Міністерство освіти і науки України 
Черкаський державний технологічний університет 
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування 
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв 
 
До захисту допущено: 
Завідувач кафедри ТОМВ 
____________Георгій КАНАШЕВИЧ 
«_____»_____________2024р. 
 
Пояснювальна записка 
до кваліфікаційної роботи магістра 
 
на тему: «Дослідження процесу відновлення циліндричних деталей плазмово-
порошковою наплавкою»  
 
 
Виконав: здобувач 2 курсу, групи мНТ-32 
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка» 
Освітня програма – «Обробка металів за 
спецтехнологіями» 
Безніс Максим Вадимович  
Керівник: д.т.н., проф. Гордієнко Валентин Іванович 
Рецензент: директор ДП «Семпал» м.Черкаси 
Якушев Володимир Іванович 
 
 
 
 
 
 
Черкаси 2024 р. 
Черкаський державний технологічний університет 
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування 
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв 
Освітній рівень  магістерський. 
Спеціальність 131 «Прикладна механіка». 
Освітня програма «Обробка металів за спецтехнологіями» 
 
        ЗАТВЕРДЖУЮ: 
        Завідувач кафедри ТОМВ 
 Георгій КАНАШЕВИЧ 
        «       »       ____________2024р. 
 
ЗАВДАННЯ 
на кваліфікаційну роботу магістра 
 
_Безніс Максиму Вадимовичу_ 
(прізвище, ім’я, по батькові) 
1. Тема роботи «Дослідження процесу відновлення циліндричних деталей 
плазмово-порошковою наплавкою». 
Керівник  роботи д.т.н., професор Гордієнко Валентин Іванович 
                                            (прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання) 
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від 
 «16» вересня 2024р. №272/04 
2. Термін подання здобувачем роботи 26. 11. 2024 р. 
3. Вихідні дані до роботи: Циліндричні деталі, Технологія плазмово-порошкової 
обробки;  Завдання з розділу охорони праці 
4. Зміст пояснювальної записки: Аналіз дефектів циліндричних деталей 
автотракторної техніки; Аналіз матеріалів, що застосовуються для відновлення 
циліндричних деталей; Теоретичні передумови отримання порошкових матеріалів 
методом електроерозійного диспергування сталі Р18; Аналіз досліджень; 
Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях.  
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових 
креслеників, плакатів, презентацій тощо Тема, мета, задачі; Аналіз дефектів 
циліндричних деталей за ступенем зношення; Принципова схема роботи 
установки електродиспергування; Обладання; Розподіл за розмірами 
мікрочастинок порошку зі сталі Р18; Склад покриття, отриманого плазмовим 
наплавленням порошкової суміші; Вплив концентрації порошку Р18 у механічній 
суміші з порошком ПЗВ5 на зносостійкість покриття при плазмовій наплавці 
ПЗВ5; Технологія відновлення циліндричних деталей; Схема плазмово-
порошкового наплавлення; Охорона праці та безпека в НС; Висновки 
6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується 
Прізвище, ініціали та посада Підпис, дата 
Розділ 
консультанта завдання видав завдання прийняв 
Розділ 1-3 Гордієнко Валентин Іванович   
Розділ 4 Цікановський Володимир Леонідович   
 
7. Дата видачі завдання 16.09.2024 р. 
Календарний план 
№ Назва етапів дипломного  Строк   
Примітка  
з/п роботи  виконання етапів роботи 
1 Збір інформації для написання КРМ 16.09 - 01.10.2024  
2 Написання І розділу КРМ 02.10.- 15.10.2024  
3 Написання ІІ розділу КРМ 16.10 – 24.10.2024  
4 Написання ІІІ розділу КРМ 25.10 – 2.11.2024  
5 Написання розділу з охорони праці 3.11 – 9.11.2024  
6 Оформлення пояснювальної записки 10.11 – 30.11.2024  
7 Оформлення графічної документації 26.11 – 04.12.2024  
8 Захист роботи 22.01- 23.01.2025р.  
    
    
 
 
 
Здобувач                                       ___________              Максим БЕЗНІС 
      Підпис       Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ 
 
Керівник                                       ___________           _Валентин ГОРДІЄНКО_ 
      Підпис       Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ 
 
4 
АНОТАЦІЯ 
Тема кваліфікаційної роботи магістра: «Дослідження процесу відновлення 
циліндричних деталей плазмово-порошковою наплавкою» 
Виконавець: здобувач вищої освіти групи мНТ-32 Безніс Максим Вадимович. 
Керівник: д.т.н., професор Гордієнко Валентин Іванович. 
Кваліфікаційна робота містить 87 сторінок формату А4, 29 рисунків, 17 
таблиць, 43 літературні джерела. 
У роботі досліджується відновлення циліндричних деталей 
сільськогосподарської техніки з використанням технології плазмового 
порошкового наплавлення та оцінка ефективності електроерозійного 
диспергування для отримання порошкових матеріалів. Актуальність роботи 
зумовлена необхідністю підвищення зносостійкості та міцності компонентів 
техніки, що працюють у складних умовах експлуатації. Зниження витрат на ремонт 
та забезпечення більш тривалого терміну служби деталей є ключовими чинниками 
для підвищення економічної ефективності сільськогосподарського виробництва. 
Оскільки відновлення компонентів техніки без заміни дозволяє значно знижувати 
витрати на запчастини та зберігати робочу потужність техніки, проблема вибору 
правильних технологій відновлення стає дедалі актуальнішою. 
Перший розділ присвячено теоретичному обґрунтуванню технології 
відновлення деталей з використанням плазмового порошкового наплавлення. У 
ньому аналізуються основні методи наплавлення та їх ефективність для 
покращення зносостійкості матеріалів. 
Другий розділ досліджує вплив електроерозійного диспергування на якість 
порошкових матеріалів, що використовуються в процесах наплавлення. Показано, 
як змінюються властивості матеріалів після цього процесу. 
Третій розділ присвячений порівняльним дослідженням різних методів 
відновлення і забезпечення стійкості до зносу компонентів, а також обґрунтуванню 
економічної доцільності запропонованих технологій. 
Четвертий розділ присвячено Охороні праці та безпеці в надзвичайних 
ситуаціях; Вимогам безпеки при плазмово-порошковому наплавленні.   
5 
ABSTRACT 
The topic of the Master's qualification work: " Research into the process of 
restoring cylindrical parts by plasma-powder surfacing " 
Performer: Master’s student of the group mNT-32, Beznis Maxym Vadymovych. 
Supervisor: Doctor of Technical Sciences, Professor Gordienko Valentyn 
Ivanovych. 
The qualification work consists of 87 pages of A4 format, 29 figures, 17 tables, and 
43 sources of literature. 
This work investigates the restoration of cylindrical agricultural machinery parts 
using the plasma-powder surfacing technology and the assessment of the effectiveness of 
electroerosion dispersion for obtaining powder materials. The relevance of this work is 
determined by the need to increase the wear resistance and strength of components 
working in harsh operating conditions. Reducing repair costs and ensuring a longer 
service life of parts are key factors for improving the economic efficiency of agricultural 
production. Since restoring components without replacement significantly reduces spare 
part costs and preserves the working capacity of machinery, the problem of choosing the 
right restoration technologies is becoming increasingly important. 
 
The first chapter is devoted to the theoretical justification of the restoration 
technology of parts using plasma-powder surfacing. It analyzes the main surfacing 
methods and their effectiveness in improving the wear resistance of materials. 
 
The second chapter investigates the impact of electroerosion dispersion on the 
quality of powder materials used in the surfacing processes. It shows how the properties 
of materials change after this process. 
 
The third chapter is devoted to comparative studies of different restoration methods 
and ensuring wear resistance of components, as well as substantiating the economic 
feasibility of the proposed technologies. 
 
The fourth chapter is dedicated to Occupational Safety and Emergency Situations 
Safety. Safety requirements for plasma-powder surfacing 
6 
Зміст 
Вступ ................................................................................................................................. 8 
Розділ 1. Стан питання .............................................................................................. 10 
1.1 Аналіз дефектів циліндричних деталей автотракторної техніки ................. 10 
1.2 Аналіз методів відновлення циліндричних деталей ..................................... 15 
1.2.1 Електроконтактне приварювання ................................................................ 16 
1.2.2 Індукційне наплавлення ................................................................................ 16 
1.2.3 Ручне електродугове наплавлення ............................................................... 18 
1.2.4 Газопорошкове наплавлення ........................................................................ 18 
1.2.5 Плазмове наплавлення .................................................................................. 19 
1.3 Аналіз матеріалів, що застосовуються для відновлення циліндричних 
деталей ............................................................................................................................ 20 
1.4 Вибір методу відновлення циліндричних деталей ........................................ 22 
1.5 Вибір матеріалів для відновлення циліндричних деталей ........................... 26 
1.6 Вибір способу отримання матеріалів для відновлення циліндричних деталей
 27 
Висновки до розділу 1 і задачі дослідження .......................................................... 27 
Розділ 2. Теоретичні дослідження ........................................................................... 30 
2.1 Теоретичні передумови отримання порошкових матеріалів методом 
електроерозійного диспергування сталі Р18 .............................................................. 30 
2.2 Матеріали та обладнання ................................................................................. 36 
2.3 Обладнання для наплавлення .......................................................................... 41 
2.4 Дослідження гранулометричного складу ....................................................... 43 
2.5 Досліджень форми та морфології поверхні частинок .................................. 45 
2.6 Дослідження коефіцієнта тертя та зносостійкості поверхні покриттів ...... 45 
Висновки до розділу 2 .............................................................................................. 48 
Розділ 3. Аналіз досліджень ..................................................................................... 48 
 
7 
3.1 Склад та властивості електроерозійного порошку із сталі Р18 та спеченого 
виробу з нього ................................................................................................................ 48 
3.2 4.2 Результати дослідження покриття, отриманого плазмовим наплавленням 
порошку, диспергованого зі сталі Р18 ........................................................................ 54 
3.3 Технологія отримання порошку із сталі Р18 електроерозійним 
диспергуванням ............................................................................................................. 59 
3.4 Технологія відновлення осі опорного катка гусеничного трактора плазмовим 
наплавленням з використанням порошку, отриманого електроерозійним 
диспергуванням сталі Р18 ............................................................................................ 61 
Висновок до розділу 3............................................................................................... 66 
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ............................ 68 
4.1 Вимоги безпеки при плазмово-порошковому наплавленні ............................ 68 
4.2 Правовий режим воєнного стану .................................................................... 74 
Загальні висновки ...................................................................................................... 82 
Список використаної літератури ................................................................................. 83 
 
  
 8 
Вступ 
Наразі у швидкоплинних умовах імпортозаміщення спостерігається 
зниження темпів придбання сільськогосподарської техніки (табл. 1.1). 
Основною причиною цього є вихід основних іноземних брендів із ринку, а також 
труднощі з постачанням комплектуючих. У результаті зростають ціни на 
вітчизняну продукцію через дорогі комплектуючі та імпортозалежність певних 
видів деталей техніки (гідравліка, електроніка, пластмаси, гумотехнічні вироби). 
Існує також значна залежність від імпорту окремих видів сільськогосподарських 
машин і обладнання (бурякозбиральні комбайни, бурякопідбирачі) [1-2]. 
Таблиця 1.1 – Придбання основних видів сільськогосподарської техніки 
Вид техніки 2021 р., шт. 2022 р., шт. 2022 р. до 2021 
р., % 
Трактори 15 779 12 991 -17,7 
Зернозбиральні 7 036 5 385 -23,5 
комбайни 
Кормозбиральні 701 597 -14,8 
комбайни 
Інша техніка 50 280 38 635 -23,2 
Із таблиці 1.1 видно, що на сьогодні значно знизився імпорт закордонної 
сільськогосподарської техніки, а отже, і постачання запасних частин. Це може 
призвести до порушення оптимальних агротехнічних строків і підвищення 
ризику зниження показників якості та врожайності агрокультур. Водночас у 
агропромисловому комплексі виробництво запасних частин зросло приблизно 
на 20%, що стало альтернативою їхньому придбанню. 
Навіть незначний дефіцит сільськогосподарської техніки може призвести 
до порушення оптимальних агротехнічних строків, що підвищує ризики 
зниження показників якості та врожайності агрокультур. За останній час 
відтворення запчастин за кресленнями зросло приблизно на 30%. 
Такі технології, як наплавлення, напилення, загартування та інші методи, 
дозволяють значно поліпшити характеристики деталей і збільшити їхній термін 
служби. Крім того, наукові дослідження та досвід ремонтних підприємств 
показали, що використання таких технологій дозволяє зменшити витрати на 
запасні частини та підвищити зносостійкість деталей і з’єднань у кілька разів. 
 9 
Створення нових високоякісних матеріалів і технологій може бути 
пов’язане зі значними витратами, тому вторинне використання металів і сплавів, 
а також удосконалення наявних технологій стає доцільним рішенням. Одним із 
пріоритетних напрямків у цьому процесі є реновація деталей автомобілів, 
зокрема автотракторної техніки. 
З метою забезпечення довговічності та надійності автотракторної техніки 
необхідно використовувати якісні матеріали, здатні захищати деталі від 
зношування, корозії та інших зовнішніх впливів. Створення нових 
високоякісних матеріалів може бути пов’язане зі значними витратами на їх 
виробництво, тому вторинне використання металів і сплавів стає доцільним 
рішенням. Це дозволяє не лише суттєво зменшити навантаження на екологію та 
заощаджувати природні ресурси, але й забезпечити високу рентабельність 
процесу відновлення [3]. 
Сталь Р18 володіє комплексом унікальних властивостей: довговічністю, 
міцністю, високою твердістю тощо. Завдяки цьому вона має широкий спектр 
застосувань, тому її вторинна переробка є актуальним напрямком. За допомогою 
електроерозійного диспергування (ЕЕД) можлива переробка сталі Р18 у 
порошкові матеріали, які придатні для використання як матеріали для 
плазмового порошкового наплавлення. 
Метод плазмового порошкового наплавлення (ППН) має кілька переваг, 
які роблять його затребуваним у різних галузях. Він дозволяє отримувати 
однорідні металеві покриття з мінімальною кількістю дефектів. Це робить його 
придатним для широкого спектра застосувань – від відновлення зношених 
деталей до створення нових компонентів із потрібними властивостями. 
Керована термічна обробка: плазмовий потік високої температури 
дозволяє легко контролювати тепловий вплив на деталь, що наплавляється. Це 
дає змогу зменшити деформації, які виникають унаслідок термічної обробки, та 
мінімізувати спотворення деталі [4-7]. 
Висока швидкість процесу наплавлення дозволяє наносити шар із великою 
швидкістю, що робить його економічно ефективним методом виробництва. 
Висока швидкість також дає змогу зменшити час простою обладнання і 
 10 
підвищити його продуктивність. Висока якість наплавленого шару 
забезпечується використанням зносостійких порошків, отриманих шляхом 
переробки сталі Р18 методами порошкової металургії [8-11].  
Мета дослідження: підвищення зносостійкості циліндричних деталей за 
допомогою плазмового порошкового наплавлення із використанням 
порошкового матеріалу, отриманого шляхом електроерозійного диспергування 
сталі Р18. 
Об’єкт дослідження: технологія відновлення зношених циліндричних 
деталей за допомогою плазмового порошкового наплавлення порошкового 
матеріалу, отриманого шляхом диспергування сталі Р18. 
Предмет дослідження: властивості покриття, отриманого плазмовим 
наплавленням порошкового матеріалу, диспергованого зі сталі Р18. 
Розділ 1. Стан питання  
1.1 Аналіз дефектів циліндричних деталей автотракторної техніки 
Автотракторна техніка являє собою складну систему з різноманітними 
елементами, кожен з яких має свої унікальні характеристики, що визначають 
його стійкість до виходу з ладу. На працездатність цих елементів впливають як 
їхні внутрішні конструктивні особливості, залежні від призначення та 
властивостей, так і зовнішні фактори, обумовлені умовами експлуатації [12-15]. 
Сучасний трактор складається з 15–20 тисяч деталей, серед яких 7–9 тисяч 
втрачають свої початкові властивості в процесі експлуатації. З них приблизно 
3–4 тисячі деталей мають коротший термін служби, ніж у трактора в цілому, що 
призводить до значних простоїв техніки та збільшення витрат на її 
обслуговування [16]. 
З літературного огляду встановлено, що понад 70% зношених деталей 
автотракторної техніки можуть бути успішно відновлені та повторно 
використані. Це значно знижує витрати на обслуговування та є економічно 
обґрунтованим для ремонтних підприємств. Витрати на відновлення деталей 
зазвичай не перевищують 25–30% їхньої вартості, а правильно підібрана 
технологія відновлення дозволяє досягти 100% ресурсу. 
 11 
Різний термін служби автомобільних деталей обумовлений їх 
функціональним призначенням, різноманітними навантаженнями, видами 
тертя, матеріалами виготовлення, а також точністю та якістю обробки. Аналіз 
дефектів циліндричних деталей за ступенем зношення представлений на 
рисунку 1.1. Більшість відновлюваних деталей є циліндричними, які часто 
обмежують ресурс вузлів і агрегатів машин [17-19]. 
У циліндричних деталей найчастіше дефекти з’являються на посадкових 
поверхнях під підшипники та різьбових поверхнях. Серед усіх циліндричних 
деталей, які підлягають відновленню, 47% зношення спостерігається на рівні до 
0,3 мм; 29% — на рівні від 0,3 до 0,6 мм; 19% — від 0,6 до 1,2 мм, і 8% мають 
зношення більше ніж 1,2 мм. 
 
Рисунок 1.1 – Аналіз дефектів циліндричних деталей за ступенем зношення 
Під час відновлення циліндричних деталей важливо приділяти особливу 
увагу наступним аспектам: точності відновлюваних розмірів і шорсткості 
поверхонь, необхідній твердості матеріалів, однорідності та міцності адгезії між 
відновленими шарами і основним металом, а також забезпеченню 
симетричності, високої точності співвісності та мінімальних значень биття 
оброблених поверхонь, паралельності бічних поверхонь зубців шліців і 
шпонкових пазів щодо осі вала або базових поверхонь. 
 
Виготовлення циліндричних деталей із середньовуглецевої та 
низьколегованої сталі є поширеною практикою в машинобудуванні. Ці деталі 
зазвичай піддаються різним термічним обробкам для поліпшення їхніх 
 12 
механічних властивостей. Одним із методів обробки таких деталей є поверхневе 
гартування струмами високої частоти. Цей процес дозволяє значно підвищити 
твердість і зносостійкість поверхні деталі, що особливо важливо для 
забезпечення її довговічності та надійності під час роботи в умовах підвищених 
навантажень. 
Одним із часто використовуваних способів обробки матеріалів є нагрівання 
до певної температури в присутності цементуючого середовища, а потім швидке 
охолодження для підвищення їхньої міцності. У цьому випадку поверхня деталі 
насичується вуглецем, що сприяє формуванню твердого та зносостійкого шару, 
поліпшуючи її експлуатаційні властивості. 
Дефекти циліндричних деталей можна поділити на три основні групи: 
механічні пошкодження, хіміко-теплові пошкодження та зношення. Механічні 
пошкодження можуть виникати через неправильний режим експлуатації або 
порушення технологічного процесу виробництва деталі. 
Механічні пошкодження можуть проявлятися у вигляді тріщин, сколів, 
задирів на поверхні деталі, а також призводити до деформації валу, його 
поломки або скручування. Особливо важливими є з’єднання валу з 
підшипниками ковзання, оскільки саме в цих зонах часто утворюються ризики 
та задири. Причиною цього може бути забруднення мастила або абразивний 
вплив частинок стороннього походження. 
Хіміко-теплові пошкодження можуть бути спричинені впливом агресивних 
середовищ, високих температур або хімічних реакцій між матеріалом деталі та 
навколишнім середовищем. Такі пошкодження можуть призводити до змін 
мікроструктури матеріалу та погіршення його механічних властивостей. 
Зношування є природним процесом, який відбувається під час роботи 
деталей в умовах тертя. Воно може бути абразивним, адгезійним, корозійним та 
інших типів. Важливо правильно підбирати матеріал і проводити обробку 
деталей, щоб мінімізувати зношування і збільшити їхній термін служби. 
Таким чином, вивчення та дослідження різних видів дефектів циліндричних 
деталей дозволяє вживати заходів для їх попередження і забезпечувати більш 
надійну та довговічну роботу обладнання [20-21]. 
 13 
На поверхні циліндричних деталей можуть утворюватися тріщини 
мікронного розміру внаслідок впливу надмірних локальних навантажень, ударів 
від займання робочої суміші та інших факторів. Ці дефекти часто виникають у 
найбільш навантажених зонах деталей, особливо на межі опорної поверхні. 
Автотракторна техніка, зокрема вали, є найбільш вразливими до появи тріщин. 
Окрім тріщин, спричинених ударними навантаженнями, циліндричні деталі 
також можуть зазнавати утворення втомних тріщин під впливом тривалих 
змінних навантажень. Тепловий вплив також може сприяти утворенню тріщин. 
Для деталей малого діаметра часто характерні вигини та деформації під дією 
ударних навантажень. Наприклад, вал ротора турбокомпресора може бути 
схильним до утворення дефектів через цей фактор. 
Дефекти хіміко-теплового характеру на циліндричних деталях можуть 
виникати через складні взаємодії в умовах високих навантажень та експлуатації. 
До таких пошкоджень можуть належати короблення, корозія, раковини та інші 
подібні дефекти. Хоча такі пошкодження трапляються рідше, ніж інші види 
дефектів, їхній вплив на працездатність і довговічність деталей також є значним. 
Короблення, яке може виникнути через нерівномірний нагрів або 
охолодження, може призвести до порушення геометрії деталі та погіршення її 
роботи. Корозія, спричинена хімічним впливом різних середовищ, також може 
негативно вплинути на стан поверхні та міцність деталей. Раковини, або 
тріщини з відкладеннями корозійних речовин, також є серйозним дефектом, що 
вимагає уважного контролю та усунення. 
Для запобігання та усунення зазначених дефектів необхідно здійснювати 
регулярний технічний контроль, проводити профілактичні заходи та стежити за 
умовами експлуатації деталей [22-25]. Лише таким чином можна забезпечити 
надійність і довговічність роботи циліндричних деталей в складних умовах 
експлуатації [26-27]. 
Місцева (або вибіркова) корозія на деталях автотракторної техніки є більш 
небезпечним і руйнівним явищем, ніж корозія з суцільною площею ураження. 
Вона характеризується ураженням окремих ділянок поверхні металу, що може 
призводити до утворення тріщин, отворів та інших серйозних дефектів, які 
 14 
загрожують цілісності та працездатності деталей. Причинами місцевої корозії 
можуть бути як внутрішні фактори, пов’язані з особливостями матеріалу та 
конструкції деталі (наприклад, неоднорідність у структурі, наявність 
напружень), так і зовнішні фактори, залежні від умов експлуатації та впливу 
навколишнього середовища (температура, вологість, вплив агресивних хімічних 
речовин тощо). 
Для боротьби з місцевою корозією необхідно застосовувати спеціальні 
методи захисту, такі як покриття, катодний захист, контроль хімічного 
середовища, регулярний моніторинг стану поверхні тощо. Також важливо 
проводити правильне технічне обслуговування та усувати дефекти на ранніх 
стадіях, щоб запобігти серйозним наслідкам місцевої корозії для автотракторної 
техніки. 
Зношування поверхонь деталей автотракторної техніки відбувається через 
різні умови їх експлуатації [28]. Одним із найпоширеніших видів дефектів є 
корозійно-механічне зношування, спричинене механічним впливом та 
одночасним впливом хімічних або електрохімічних процесів у середовищі на 
металеві поверхні [29-31]. При контакті та терті поверхонь важливу роль 
відіграє адгезійний зв’язок, який визначає взаємодію сил і передачу енергії між 
ними. 
Руйнування фрикційного зв’язку відбувається на площинах із 
максимальними дотичними напруженнями і зазвичай зосереджене на 
мікронерівностях шорстких поверхонь. Зношування внаслідок зчеплення 
відбувається, коли відсутні мастильні плівки та структури на поверхні, які могли 
б запобігти виникненню ліній пластичної деформації у тонких шарах поверхні 
[32]. Руйнування матеріалу відбувається на значній глибині всередині матеріалу, 
а відокремлені частини матеріалу можуть прилипати до поверхні дотичних 
деталей. Коли сила зсуву перевищує рівень сил, необхідних для руху між 
деталями, виникає задир сполучених поверхонь. Цей тип зношування є 
катастрофічним і часто призводить до швидкого виходу з ладу фрикційного 
контакту між деталями. 
 15 
Основною причиною несправності циліндричних деталей, виявленою в 
ході аналізу, є зношування деталей, які працюють у з’єднаннях типу «вал – 
підшипник». Цей дефект становить понад 70% від загальної кількості виявлених 
проблем [33]. Зношування циліндричних деталей, особливо виражене в умовах 
тертя типу підшипника ковзання, має свої особливості. У цьому типі тертя 
взаємодія між деталями відбувається через ковзання, що може призводити до 
інтенсивного зношування поверхонь і прискореного зношування матеріалу. 
Циліндричні деталі поділяються на вали та осі. Підшипники ковзання 
виготовляють із спеціальних матеріалів, які мають мінімальні показники тертя 
та високу зносостійкість як для самого підшипника, так і для валу. Для 
зменшення тертя, запобігання перегріву та підвищення ефективності роботи 
підшипники регулярно обробляються спеціальними мастильними матеріалами 
[34-35]. 
В автомобільній і тракторній техніці використовують різні типи з’єднань, 
такі як вал-підшипник ковзання, у різних вузлах: у циліндро-поршневій групі 
(між колінчастим валом, вкладишами та блоком двигуна, а також між 
поршневим пальцем і шатуном), у головці блоку циліндрів (між розподільчим 
валом і головкою блоку циліндрів), у підвісці автомобіля (між шкворнем і 
цапфою поворотного кулака) та у турбокомпресорі (між валом ротора і втулкою 
підшипника). 
Під час експлуатації транспортних засобів відбувається природне 
зношування цих з’єднань, що може призводити до поломки та виходу з ладу 
відповідного вузла чи агрегату. У процесі ремонту в понад 50% випадків, окрім 
зношування корпусної втулки, потрібна заміна або відновлення самого валу [36-
40]. У зв’язку з цим відновлення циліндричних деталей у з’єднаннях із 
підшипником ковзання та вибір методів їхнього відновлення є актуальним 
завданням. 
1.2 Аналіз методів відновлення циліндричних деталей  
Циліндричні деталі відрізняються різноманітністю в конструктивному і 
технологічному плані, що впливає на різноманітність способів їхнього 
відновлення. Незважаючи на відмінності в конструкції, основними дефектами 
 16 
всіх циліндричних деталей є зношування, яке вимагає спеціальних методів 
відновлення для забезпечення правильної роботи вузлів і механізмів. 
Наразі відомі такі способи відновлення циліндричних деталей, аналіз 
методів відновлення циліндричних деталей електроконтактним приварюванням 
наведено в таблиці 1.2 і на рисунку 1.2. 
1.2.1 Електроконтактне приварювання 
Цей метод заснований на з’єднанні основного та додаткового металу через 
спільну пластичну деформацію, яка відбувається під впливом імпульсів струму 
та стискаючого зусилля [24]. Схема і аналіз електроконтактного приварювання 
представлені на рисунку 1.2 і в таблиці 1.2. 
 
Рисунок 1.2 – Електроконтактне приварювання стрічки 
Таблиця 1.2 – Електроконтактне приварювання 
Метод відновлення Переваги Недоліки 
Електроконтактне *Відсутність проплавлення основного • Обмеженість 
приварювання металу товщини наплавленого 
(зона термічного впливу не перевищує шару; 
0,5 мм); • Складність 
*Мінімальні деформації наплавлених встановлення. 
деталей; 
*Можливість наплавлення шарів 
малої товщини (2–1 мм); 
*Можливість отримання 
наплавленого металу з будь-якими 
властивостями. | 
1.2.2 Індукційне наплавлення 
Сутність: індукційний нагрів струмами високої частоти додаткового металу 
або поверхні деталі, що наплавляється, на яку наноситься рідкий додатковий 
 17 
метал. Схема і аналіз індукційного наплавлення представлені на рисунку 1.3 і в 
таблиці 1.3. 
 
Рисунок 1.3 − Індукційне наплавлення 
Таблиця 1.3 − Індукційне наплавлення 
Метод відновлення Переваги Недоліки 
Індукційне   мінімальний вплив на основний  низька ефективність 
наплавлення метал через невелику глибину процесу наплавлення; 
проплавлення; можливість перегріву 
  можливість нанесення тонких шарів основного металу під час 
під час наплавлення; наплавлення; 
  висока продуктивність у серійному  необхідність 
виробництві завдяки зручності використання 
механізації та автоматизації процесів. наплавлювальних 
матеріалів із низькою 
температурою плавлення 
порівняно з основним 
металом; 
 складність контролю 
розплавленого матеріалу 
на складних поверхнях; 
• високі витрати на 
наплавлювальні матеріали 
та обладнання. 
Індукційне наплавлення стало широко використовуватися як метод для 
відновлення та зміцнення робочих частин сільськогосподарської техніки, таких 
як ґрунтообробні машини. Також цей процес широко застосовується для 
обробки фасок клапанів у двигунах внутрішнього згоряння та для зміцнення 
гільз циліндрів. 
 18 
1.2.3  Ручне електродугове наплавлення 
Для відновлення циліндричних деталей на ряді ремонтних підприємств 
використовують ручне електродугове наплавлення електродами, що 
забезпечують твердість наплавленого шару не менше ніж 60 одиниць HRC. 
Проте досвід експлуатації відновлених таким способом циліндричних деталей 
показує дуже низький ресурс їхньої роботи — пробіг автомобіля не перевищує 
30 тис. км або 4 тис. мотогодин. Схема ручного електродугового наплавлення 
представлена на рисунку 1.4. 
 
Рисунок 1.4 – Схема ручного дугового наплавлення циліндричних деталей 
1.2.4 Газопорошкове наплавлення 
Метод газопорошкового наплавлення полягає в подачі порошкового сплаву 
безпосередньо в зону наплавлення через газокисне полум’я. Цей вид 
наплавлення дає змогу відновити початкові розміри деталей та підвищити їхню 
стійкість до зношування. Для цього використовуються спеціальні пальники, які 
дозволяють точно й ефективно проводити процес наплавлення. Використання 
цих технологій у виробництві дає змогу значно продовжити термін служби 
деталей та забезпечити їх більш стабільну й надійну роботу. 
Спочатку деталі ретельно очищаються та прогріваються. Потім наноситься 
тонкий шар порошку, і ділянка знову прогрівається до «схоплювання» порошку 
з деталлю [24]. Після цього пальник відводиться вбік, і в полум’я подається 
порошок. Нанесений шар має товщину не більше міліметра. 
Схема й аналіз газопорошкового наплавлення представлені на рисунку 1.5 
і в таблиці 1.4. 
 19 
 
Рисунок 1.5 – Газопорошкове наплавлення циліндричних деталей 
Таблиця 1.4 – Газопорошкове наплавлення 
Метод відновлення Переваги Недоліки 
Газопорошкове •  відносна простота реалізації •  низький рівень 
наплавлення процесу нанесення покриттів; механізації та 
•  практичне усунення проблеми автоматизації процесу 
відшарування покриття від основи; наплавлення; 
•  низькі витрати на обладнання та •  незручність і низька 
реалізацію процесу наплавлення; точність нанесення 
•  універсальність застосування. покриттів на 
малогабаритні деталі; 
•  високі втрати 
порошкових сплавів під 
час наплавлення 
(20…50%); 
•  нерівномірний розподіл 
температур у зоні нагріву; 
• відсутність 
стабільної однорідності 
якості наплавлених шарів. 
 
1.2.5 Плазмове наплавлення 
Сутність методу: стовп електричної дуги примусово охолоджується та 
стискається газом, завдяки чому досягається висока концентрація енергії 
плазмової дуги. Додатковий матеріал, потрапляючи в область дуги, 
розплавляється та переноситься нею на поверхню деталі з високою швидкістю, 
завдяки чому утворюється високоміцне покриття [23]. 
Схема й аналіз плазмового наплавлення представлені на рисунку 1.6 і в 
таблиці 1.5. 
 20 
 
Рисунок 1.6 – Схема плазмового наплавлення 
Таблиця 1.5 – Плазмове наплавлення 
Метод відновлення Переваги Недоліки 
Плазмове •  висока якість наплавленого металу; • необхідність у 
наплавлення • невелика глибина проплавлення складному 
основного металу за високої міцності обладнанні 
зчеплення. 
Використання методу наплавлення є одним із найбільш перспективних 
способів відновлення зношених деталей, оскільки він дозволяє здійснювати 
легування та контролювати твердість і мікроструктуру наплавленого шару. 
Останнім часом активно застосовується технологія плазмового наплавлення з 
використанням порошкових і дротяних матеріалів. Оскільки присадкові 
порошки мають широкий спектр застосування та універсальність, процес 
плазмового наплавлення з використанням порошкових матеріалів є найбільш 
ефективним [24]. 
1.3 Аналіз матеріалів, що застосовуються для відновлення 
циліндричних деталей 
Властивості деталей автотракторної техніки, пов’язані з їхньою міцністю, 
визначаються фізико-механічними характеристиками матеріалу, з якого вони 
виготовлені. Однак ресурс таких деталей залежить від властивостей і стану 
поверхневого шару, а також від умов їхньої експлуатації. 
Для формування необхідних поверхневих шарів застосовуються різні 
методи обробки, включаючи механічні, термічні, електрофізичні та 
 21 
електрохімічні впливи, а також їхні комбінації. У результаті цих процесів 
досягається отримання поверхневих шарів потрібної товщини (від кількох 
мікрометрів до 1 мм і більше) з необхідними характеристиками, що сприяє 
зменшенню зношування деталей та підвищенню їхніх експлуатаційних 
властивостей [36-37]. 
Циліндричні деталі завжди були одними з найбільш навантажених і 
зношуваних деталей. Зазвичай їх виготовляють із низьковуглецевих (15Х, 20Х, 
15Н2М, 12Х13А) і середньовуглецевих (40, 45, 45Х) сталей. У деяких випадках, 
при використанні низьковуглецевих сталей, деталі піддаються ХТО (хіміко-
термічній обробці) до твердості HRC 50...60. У разі застосування 
середньовуглецевих сталей ці елементи гартуються ТВЧ (струмами високої 
частоти) на глибину 2...6 мм [18-20]. 
Провівши аналіз методів відновлення циліндричних деталей, метод 
плазмового наплавлення був обраний як найбільш перспективний. У зв’язку з 
цим розглянемо види наплавлювальних матеріалів для відновлення 
циліндричних деталей. Наплавлювальні матеріали можна класифікувати за 
видом і загальною кількістю легувальних домішок. 
Аналізуючи наплавлювальні матеріали, що застосовуються в 
промисловості, можна зазначити, що все різноманіття використовуваних систем 
легування сплавів на основі заліза можна звести до чотирьох груп, які 
представлені в таблиці 1.6. 
Таблиця 1.6 – Легування наплавлювального матеріалу на основі заліза 
Види наплавлювальних матеріалів 
1 Наплавлювальні матеріали, у яких хром є головним елементом, що 
формує властивості матеріалу (за умови певного вмісту вуглецю). У 
хромисті матеріали зазвичай додають ще один або два легувальні 
елементи в невеликій кількості. Ці додаткові елементи значно впливають 
на характеристики матеріалу, покращуючи його властивості. Додавання 
легувальних елементів дозволяє досягти певних хімічних, механічних 
або фізичних властивостей матеріалу, роблячи його більш міцним, 
стійким до корозії чи наділяючи іншими корисними якостями. 
 22 
2 Високомарганцеві наплавлювальні матеріали. 
3 Матеріали з вольфрамом як основним легувальним елементом. 
4 Група матеріалів, що застосовуються для роботи в умовах 
абразивного зношування. Ці матеріали є сплавами з трьома або більше 
легувальними елементами. 
Для плазмового порошкового наплавлення використовують різні 
композиції та суміші порошків, які отримують механічним змішуванням 
розмелених феросплавів, вуглецевих, вольфрамовмісних матеріалів, а також 
карбідів і боридів [11-12]. 
1.4 Вибір методу відновлення циліндричних деталей 
Існує багато методів, які можна використовувати для відновлення 
циліндричних деталей, наприклад, електроконтактне приварювання, індукційне 
наплавлення, ручне електродугове наплавлення, газопорошкове наплавлення, 
плазмове наплавлення та інші. Після дослідження і аналізу цих методів стало 
зрозуміло, що плазмове наплавлення має багато переваг у порівнянні з іншими 
методами. Це передовий і широко застосовуваний спосіб для зміцнення і 
відновлення деталей автотракторної техніки. 
У роботі досліджується можливість застосування плазмового порошкового 
наплавлення для відновлення циліндричних деталей з урахуванням їхньої 
форми, матеріалу та обсягу відновлення. Під час проведення плазмового 
порошкового наплавлення здійснюється аналіз умов, у яких буде виконуватися 
процес. Визначаються оптимальні параметри, такі як швидкість наплавлення, 
температура, склад порошку та інші важливі фактори. Наступне дослідження і 
визначення цих параметрів допомагають досягти високої якості та ефективності 
процесу наплавлення, забезпечуючи необхідну міцність, стійкість до 
зношування та інші бажані властивості наплавленого покриття [23-25]. 
Плазмовий струмінь має здатність розплавляти практично будь-які відомі 
матеріали завдяки використанню негорючих газів. Процес плазмового 
наплавлення характеризується високою швидкістю та продуктивністю, а також 
може здійснюватися в різних середовищах, включаючи під водою. Під час 
здійснення процесу наплавлення як додатковий матеріал застосовують 
 23 
тугоплавкий високоміцний дріт або металевий порошок. Це дозволяє 
отримувати захисні покриття з високою зносостійкістю і оптимальними 
характеристиками [36]. 
Плазмовий струмінь формується за допомогою спеціального плазмового 
пальника, який відрізняється не лише високою температурою полум’я, але й 
здатністю концентрувати велику теплову потужність у відносно невеликих 
об’ємах. Завдяки цим характеристикам зони перегріву при використанні 
плазмового пальника складають усього 3–5 разів менше, ніж при 
електродуговому зварюванні, і в 10–30 разів менше, ніж при газовому 
зварюванні [7]. 
Застосування плазмової обробки зменшує зону термічного впливу в 3–5 
разів порівняно з електродуговим і газовим зварюванням. Це дозволяє 
створювати наплавлені шари товщиною від 0,1 мм до кількох міліметрів із 
високою точністю та контролем, мінімізуючи зміни в навколишній зоні. У 
таблиці 1.7 наведено параметри різних способів наплавлення. 
Плазмове наплавлення забезпечує деталі високою продуктивністю завдяки 
високій якості наплавленого металу, його однорідності та сприятливій 
структурі, яка формується під впливом специфічних умов кристалізації металу 
в зварювальній ванні. Це дозволяє створювати деталі з тривалим терміном 
служби та оптимальними технічними характеристиками, що є особливо 
важливим для різних галузей промисловості, які потребують високої надійності 
та якості обробки поверхонь. 
Серед різних методів плазмового наплавлення найбільш універсальним 
вважається плазмово-порошкове наплавлення. Цей спосіб поєднує переваги 
плазмової технології з можливістю нанесення різних видів порошків на 
оброблювану поверхню. Плазмово-порошкове наплавлення дозволяє 
отримувати високоякісні наплавлені шари з бажаними властивостями, такими 
як висока міцність, зносостійкість, корозійна стійкість тощо. Цей метод широко 
застосовується в різних галузях промисловості для відновлення та захисту 
поверхонь деталей, забезпечуючи високу ефективність і якість обробки [38]. 
Таблиця 1.7 − Основні показники методів наплавлення 
 24 
Спосіб Товщина Продуктивність, Шільність 
шару, кг/год з’єднання, МПа 
Електродугова під 1,м0…м 5,0 0,3…3,0 550 
шаром флюсу 
Електродугова в 0,5…3,5 1,5…4,5 550 
середовищі діоксиду 
вуглецю. 
Электродугова в 0,5…2,5 0,3…3,6 450 
середовищі аргону 
Вібродугова 0,5…1,5 0,3…1,5 400 
Газополуменева 0,5…3,5 0,15…2,0 480 
Плазмово- 0,5…5,0 1…12 490 
порошкова 
Плазмово-порошкове наплавлення має значну перевагу у можливості 
нанесення тонких шарів із мінімальним тепловим впливом на основний метал. 
Це робить цей метод особливо затребуваним для створення точних покриттів і 
обробки деталей, де важливо зберегти вихідні властивості матеріалу. 
Комплект обладнання для плазмової обробки включає кілька важливих 
вузлів. Насамперед, це плазмотрон, який створює плазмовий потік для обробки 
поверхні. Далі йде механізм транспортування порошкових і дротяних 
матеріалів, необхідних для формування наплавленого шару. Важливим 
компонентом є також пульт управління, що об'єднує різні вимірювальні, 
регулювальні та блокувальні пристрої, забезпечуючи управління процесом. 
Джерело живлення дуги, джерело і приймач охолоджувальної води, а також 
комплекс комунікацій для зв’язку вузлів установки і забезпечення подачі газів, 
електроенергії та охолоджувальної води до плазмотрона також є невід’ємною 
частиною комплекта обладнання для плазмової обробки [9]. 
Плазмотрони з дугою непрямої дії застосовуються для формування 
плазмового потоку шляхом створення високотемпературної плазми між 
вольфрамовим електродом і соплом. Цей тип плазмотронів широко 
використовується для точного та контрольованого напилення й нагрівання 
поверхонь деталей, забезпечуючи високу ефективність і якість покриття 
матеріалом. 
Плазмотрони прямої дії створюють плазмовий струмінь безпосередньо між 
вольфрамовим електродом і деталлю, яку наплавляють або обробляють. Такий 
 25 
підхід забезпечує більш прямий вплив плазмового струменя на поверхню та 
дозволяє досягти необхідної глибини прогріву або наплавлення матеріалу. Для 
оптимальної роботи та отримання якісних результатів вибір типу плазмотрона 
залежить від конкретного завдання і вимог до процесу. 
Плазмотрони прямої дії широко використовуються для зварювання, 
наплавлення та різання металів. Для створення електричної дуги між 
вольфрамовим електродом і оброблюваною деталлю застосовується допоміжна 
дуга. Спочатку вмикається плазмоутворювальний газ, який проходить через 
зону горіння електричної дуги і перетворюється на плазму, стаючи 
електропровідним. Відбувається стискання струменя через холодні стінки сопла 
плазмотрона та вплив електромагнітного поля навколо плазмового струменя. 
Мінімальний переріз і чудова здатність плазмового струменя проводити тепло 
значно підвищують щільність електричного струму, що призводить до 
збільшення температури газу та його швидкості витікання. У результаті цього 
процесу можна досягти точного та ефективного впливу на поверхню деталі, 
забезпечуючи необхідний рівень нагріву та обробки матеріалу [10]. 
При контакті факела зі струменем на поверхні деталі автоматично виникає 
основна електрична дуга між вольфрамовим електродом і виробом. Коли 
основна дуга встановлюється і горить стабільно, допоміжна дуга вимикається. 
Для генерації плазми в плазмотронах часто використовують гази, такі як аргон, 
гелій, азот, водень, а також їхні суміші. Ці гази застосовуються як 
плазмоутворювальне середовище для забезпечення необхідних умов 
формування і роботи плазмового струменя. Аргонна плазма, залежно від 
параметрів, таких як струм дуги та витрата плазмоутворювального газу, може 
досягати найвищих температур у діапазоні від 15 000 до 30 000 °C і мати 
швидкість витікання із сопла від 1000 до 1200 м/с. 
Схема відновлення зношених валів методом наплавлення зображена на 
рисунку 1.7. 
 
 26 
 
Рисунок 1.7 – Плазмово-порошкове наплавлення: 
1 - вольфрамовий електрод; 2 - джерело живлення стиснутої дуги; 
3 - плазмоутворювальне сопло; 4 - плазмовий струмінь; 
5 - захисне сопло;6 - стиснута дуга прямої дії. 
 
Продуктивність плазмового наплавлення дозволяє наплавляти матеріал до 
товщини 10 мм за кілька проходів, що дає змогу відновлювати деталі зі значним 
зношуванням [11-14]. Проте більш ефективними є наплавлені шари товщиною 
до 2 мм за глибини проплавлення основного металу від 0,4 до 0,6 мм. 
Відновлені циліндричні деталі методом плазмового порошкового 
наплавлення можуть працювати в умовах значних змінних і динамічних 
навантажень. У зв’язку з цим відновлення саме методом плазмового 
порошкового наплавлення є найбільш перспективним. 
1.5 Вибір матеріалів для відновлення циліндричних деталей  
Провівши аналіз матеріалів, які застосовуються при плазмовому 
наплавленні, вибір було зроблено на користь вольфрамовмісних матеріалів. 
Легована, інструментальна сталь Р18 — це якісний сплав, до складу якого, 
окрім заліза, входить багато легувальних елементів, що покращують його 
властивості. Головним із них є вольфрам. Крім вольфраму, в Р18 міститься 
багато інших елементів: 0,8% вуглецю, який забезпечує високу твердість; 0,4% 
 27 
марганцю і кремнію, які покращують в’язкість; 4% хрому, що уповільнює 
іржавіння; 1,2% ванадію, який відповідає за загальну міцність, і 0,5% кобальту, 
завдяки якому забезпечуються ріжучі властивості. Вміст заліза у цій сталі 
становить 73%, що є незначною часткою [5-6]. 
Значний вміст вольфраму і вуглецю наділяє метал міцністю і в’язкістю, 
здатністю не втрачати твердості при нагріванні до високих температур, 
витримувати значні ударні навантаження [17]. Висока вартість є одним із 
недоліків цього методу. У зв’язку з цим як наплавлювальний матеріал буде 
використовуватися порошок зі сталі Р18, отриманий методом електроерозійного 
диспергування. 
1.6 Вибір способу отримання матеріалів для відновлення 
циліндричних деталей 
Електроерозійне диспергування є перспективним методом для отримання 
порошкових матеріалів, що використовуються для відновлення деталей 
автотракторної техніки, включаючи циліндричні деталі. На сьогодні метод 
електроерозійного диспергування досяг високого рівня розробки. Цей метод 
дозволяє отримувати порошкові матеріали з широкого спектра 
електропровідних матеріалів. Його переваги полягають у безпеці та 
екологічності процесу, низькому енергоспоживанні, відсутності механічного 
зношування обладнання, можливості отримувати порошок безпосередньо зі 
сплаву різної форми в одній операції, а також у формуванні сферичних частинок 
різного розміру — від нанометрів до сотень мікрон. До того ж, вартість 
електроерозійних порошків, отриманих за допомогою цього методу, у 2–3 рази 
нижча за вартість промислових аналогів. 
Таким чином, матеріал для плазмового порошкового наплавлення буде 
отриманий методом електроерозійного диспергування зі сталі Р18. Тому метою 
роботи є підвищення зносостійкості циліндричних деталей автотракторної 
техніки плазмово-порошковим наплавленням із використанням порошкового 
матеріалу, отриманого методом електроерозійного диспергування зі сталі Р18. 
Висновки до розділу 1 і задачі дослідження 
На основі проведеного аналізу стану питання зроблені такі висновки: 
 28 
1. Встановлено, що основна маса дефектів циліндричних деталей 
зводиться до значного зношування, задирів, тріщин, подряпин на поверхнях. Як 
правило, на практиці реальне зношування є результатом комбінованого впливу 
кількох зазначених видів зношування, причому майже завжди один із них 
домінує. 
2. Дослідження показують, що для відновлення циліндричних деталей 
одним із найбільш перспективних методів є використання технології плазмового 
наплавлення. Цей метод дає змогу забезпечити не лише високі фізико-механічні 
властивості покриттів, але й усунути експлуатаційні дефекти у вигляді тріщин. 
Виходячи з цього, можна зробити висновок, що плазмовий метод відновлення є 
найбільш ефективним. 
3. Зазначено, що серед порошкових наплавлювальних матеріалів для 
плазмово-порошкового наплавлення одними з найбільш перспективних є 
матеріали, що містять вольфрам, який у значній кількості присутній у сталі Р18. 
4. Встановлено, що за допомогою методу електроерозійного 
диспергування можливо отримувати металеві порошки зі сталі Р18, придатні для 
відновлення і зміцнення деталей автотракторної техніки методом плазмово-
порошкового наплавлення, зокрема циліндричних деталей. 
На основі проведеного огляду стану питання, для досягнення поставленої 
мети сформульовані наступні завдання: 
1. Провести дослідження властивостей порошкового матеріалу, 
отриманого методом електроерозійного диспергування сталі Р18. 
2. Виконати оцінку розподілу температурного поля в зоні з’єднання 
покриття з деталлю при плазмово-порошковому наплавленні циліндричних 
деталей. 
3. Дослідити зносостійкість, коефіцієнт тертя, мікроструктуру, 
мікротвердість покриттів, отриманих плазмовим наплавленням порошкового 
матеріалу, диспергованого зі сталі Р18. 
4. Проаналізувати технологію відновлення і зміцнення циліндричних 
деталей плазмово-порошковим наплавленням диспергованого порошкового 
матеріалу зі сталі Р18 та визначити її техніко-економічну ефективність. 
 29 
  
 30 
Розділ 2. Теоретичні дослідження  
2.1 Теоретичні передумови отримання порошкових матеріалів 
методом електроерозійного диспергування сталі Р18 
Електроерозійне диспергування — це процес, при якому використаний 
матеріал руйнується внаслідок короткочасних електричних розрядів між 
електродами. У результаті розряду, за певних температур, відбувається 
нагрівання, плавлення і часткове випаровування матеріалу [9]. 
Для досягнення високої температури в обмеженій області необхідно 
сконцентрувати велику кількість енергії. Це досягається завдяки використанню 
коротких імпульсних розрядів електроерозійного диспергування в робочій 
рідині. Робоча рідина заповнює простір між електродами, який називається 
міжелектродним зазором або проміжком. 
Гладка поверхня має своєрідний рельєф, що складається з дрібних або 
великих нерівностей. Між двома електродами завжди існують два проміжки, 
їхня відстань зазвичай менша, ніж відстань між іншими проміжками поверхонь 
електродів. Коли електричний струм проходить через електроди, виникає 
електричне поле, яке досягає найбільшої напруженості в місці, де проміжок між 
електродами мінімальний. Місцезнаходження цієї ділянки визначається 
поверхнями електродів, як мікро-, так і макрорельєфом, а також наявністю 
часток електропровідного матеріалу в проміжку між електродами. 
Для опису процесів, що відбуваються під час електричного розряду, можна 
виділити три основні стадії. 
На початку процесу електроерозійного диспергування відбувається пробій 
між електродами через утворення області з високим електричним полем. Коли 
розряд починає проходити через електроди, утворюється канал розряду — це 
вузька циліндрична область, заповнена нагрітою плазмою, що включає іони та 
електрони. Тобто відбувається іонізація робочої рідини. 
Перед пробоєм між електродами, зі збільшенням напруги, виникає 
електромагнітне поле, яке впливає на зважені частинки в робочій рідині, 
впорядковуючи їх. Цей процес може тривати до 50 мікросекунд, залежно від 
властивостей робочої рідини. Після цього, під впливом цього поля, на 
 31 
електродах починають з’являтися нові заряджені частинки — електрони на 
катоді та іони на аноді. Цей процес підпорядковується теорії Таунсенда, яка 
описує енергетичний баланс у розряді [7]. 
 
Q — кількість тепла, Дж; 
t — час, мкс; 
λ— теплопровідність, Вт/(м·К); 
T — температура, °C; 
j — густина струму, А/м²; 
E — напруженість електричного поля, В/м; 
P — неелектрична потужність, що поглинається ззовні; 
W0 — енергія утворення зарядженої частинки з нейтральної частинки в 
деяких "нульових" фізичних станах; 
W — енергія, якою в середньому володіють нейтральні частинки за заданих 
фізичних умов; 
n — густина виникаючих негативно заряджених частинок. 
Склад робочої рідини впливає на інтенсивність теплового потоку, 
характеристики розрядного контуру установки та матеріал електродів. У 
маломасштабних умовах у каналі розряду відбувається виділення тепла за 
законом Джоуля-Ленца [8-9]. Температура в каналі розряду досягає значень від 
8000 до 10000 К і визначається температурою кипіння та діелектричною 
міцністю робочої рідини. Подання енергії призводить до нагрівання поверхні 
лунки до температури кипіння металів, а всередині лунки температура досягає 
точки плавлення. На основі розв'язання задачі Стефана встановлено зв'язок між 
T (температурою) і густиною енергії в центрі джерела: 
 
где, Тпл.   − температура плавлення 
Глибина проплавлення лунки може бути розрахована за формулою: 
 
 32 
Енергія газів, що заповнюють утворену порожнину газової бульбашки, 
збільшується завдяки випаровуванню з поверхні розплаву, що знаходиться в 
лунці. Це призводить до подальшого розширення газової бульбашки. 
Нерівномірний і нестаціонарний нагрів спричиняє термічні напруження та 
фазові перетворення в поверхневому шарі електродів, що веде до утворення 
вторинної структури взаємодії [5]. 
Третя стадія процесу полягає в зупинці струму, відриві ударної хвилі від 
газової бульбашки та подальшому її розширенні за рахунок інерції, а також у 
переміщенні продуктів ерозії. Після припинення електричного імпульсу та 
досягнення максимальної потужності відбувається уповільнення зростання 
енергії газу в бульбашці. З часом газ уже не може компенсувати дисипацію 
енергії, пов’язану з інерційним збільшенням розмірів газової бульбашки та 
зниженням інтенсивності її випаровування. 
Це призводить до того, що тиск усередині газової бульбашки починає 
значно знижуватися, оскільки температура і тиск газів знижуються швидше, ніж 
температура поверхні лунки. Усе це викликає додаткове випаровування 
невеликих порцій із поверхні після завершення імпульсу струму. На цій стадії 
ударна хвиля поглинається навколишньою робочою рідиною. На початку цієї 
фази в проміжку між електродами знаходиться рідкий метал, що утворює газову 
бульбашку в заглибленнях електродів. Усередині цієї бульбашки знаходяться 
пари металу і робоча рідина. 
Адіабатичне збільшення газової бульбашки та конденсація парів, що триває 
певний час, призводять до того, що тиск у бульбашці падає нижче атмосферного. 
Під дією сил, що розвиваються в каналі розряду, розплавлений матеріал у 
заглибленнях закипає і викидається зі швидкістю до 3 м/с у міжелектродний 
проміжок (МЕП). На цій стадії рідкий і пароподібний матеріал викидається із 
зони розряду в робочу рідину. Цей матеріал охолоджується зі швидкістю від 106 
до 109 К/с і затвердіває в робочій рідині, утворюючи окремі частинки. Подібні 
процеси, хоча й у меншому масштабі, відбуваються при взаємодії іонів із 
поверхнею катода, який переважно піддається ерозії у паровій фазі [6]. 
 33 
На поверхні електродів, у місцях дії імпульсу струму, утворюються 
невеликі заглиблення, які з’являються внаслідок імпульсного розряду і 
видалення невеликої кількості матеріалу. Кількість матеріалу, видаленого 
одиничним імпульсом із поверхні деталі, а також форма утвореного заглиблення 
залежать від енергії імпульсних розрядів, їхньої тривалості та властивостей 
оброблюваного металу. 
Частинки матеріалу, що переходять із парової фази, стають більшими та 
з’єднуються разом, утворюючи конгломерати з неправильною геометричною 
формою [8]. Таким чином відбувається електрична ерозія матеріалу, яка 
демонструється на прикладі впливу одного імпульсу з утворенням одного 
ерозійного заглиблення на поверхні та частинок порошку в робочій рідині. Після 
припинення дії імпульсного розряду напруга на електродах знижується. 
Починається процес деіонізації робочої рідини, що дозволяє нейтралізувати 
заряджені частинки і відновити електричну міцність рідини. Міжелектродний 
проміжок готується до наступного розряду. 
Якщо між імпульсами є достатньо часу для деіонізації робочої рідини (для 
рідких вуглеводнів від 10−2  до 10−6), процес повторюється, утворюючи нові 
ерозійні заглиблення на поверхні та частинки порошку в рідині. Новий 
імпульсний розряд виникає там, де відстань між електродами є мінімальною. 
Імпульсна напруга від генератора впливає на електроди, виготовлені зі 
сталі марки Р18, а потім на пластини з того ж матеріалу. Після досягнення 
певного рівня напруги в робочій рідині, що знаходиться між електродами, 
відбувається пробій і утворюється розрядний канал. 
Через велику концентрацію теплової енергії в точці розряду 
використовуваний матеріал плавиться і випаровується. Робоча рідина також 
випаровується, що призводить до значного розвитку динамічних сил у газовій 
бульбашці та розрядному каналі. Краплі рідкої речовини викидаються в робочу 
рідину, яка оточує електроди. У ході цього процесу відбувається кристалізація 
зі сферичним або еліптичним утворенням частинок порошкового матеріалу зі 
сталі марки Р18. 
 34 
Для ефективного проведення процесу електроерозійного диспергування 
через міжелектродний проміжок необхідно використовувати спеціальні 
генератори імпульсів, які створюють періодичні електричні імпульси визначеної 
амплітуди, тривалості та частоти. Під час цих імпульсів утворюється електрична 
енергія, що застосовується для процесу диспергування. Інтервали між 
імпульсами не містять електричного струму. 
Генератор імпульсів — це пристрій, що перетворює змінний струм 
промислової частоти і формує імпульси необхідної амплітуди, тривалості та 
частоти [8-10]. 
Нині для методу електроерозійного диспергування широко застосовуються 
різні генератори імпульсів, які можна поділити на два основні типи залежно від 
способу формування імпульсів. 
Релаксаційні генератори. У них імпульси формуються завдяки нелінійному 
опору між електродами. Параметри імпульсів у таких генераторах залежать від 
стану міжелектродного проміжку та характеру навантажувального ланцюга. 
Важливо зазначити, що енергія накопичується в реактивних елементах ланцюга, 
таких як ємність або індуктивність. 
Розрядні, машинні та напівпровідникові генератори імпульсів. У таких 
генераторах імпульси створюються без активного використання нелінійних 
властивостей міжелектродного проміжку і підводяться до цього проміжку для 
запуску процесу електричної ерозії. 
Установка для електроерозійного диспергування включає дві основні 
складові: генератор імпульсів і реактор. Генератор створює імпульси визначеної 
амплітуди, тривалості та частоти, які необхідні для проведення процесу 
диспергування. Реактор, своєю чергою, використовується для реалізації самого 
процесу диспергування, де проводяться необхідні фізико-хімічні реакції, що 
призводять до формування дисперсної системи. Разом ці дві складові 
забезпечують ефективне проведення процесу електроерозійного диспергування 
[4,6]. 
Перший пристрій для реалізації електроерозійного диспергування було 
запропоновано ще в 1943 році. Воно складалося з посудини, наповненої 
 35 
рідиною, в якій на паралельних осях оберталися два диски: один був катодом, а 
інший — анодом. 
Між торцями дисків виникали іскрові розряди, які спричиняли знос 
матеріалу. Для компенсації зносу автоматична система відстеження 
підтримувала постійний зазор між дисками, наближаючи їх у міру зношування. 
Розряд генерувався коливальним контуром, налаштування якого здійснювалося 
шляхом вибору відповідних електричних параметрів. 
Попри наявність зазначеної конструкції для електроерозійного 
диспергування, у 1972 році Інститутом неорганічної та фізичної хімії Академії 
наук Киргизької РСР була розроблена установка. У цій установці катод і анод 
були підвішені на шарнірах так, щоб під дією гравітації спиратися на проміжний 
диск. Під час обертання проміжного диска відбувалося відривання електродів 
від нього, внаслідок чого з’являлися іскрові розряди, які призводили до 
руйнування електродів. 
Для підвищення ефективності методу за допомогою електродів було 
запропоновано здійснювати електроерозійне диспергування за надлишкового 
тиску 0,2–100 атм і за температури 80–320 °C [11]. 
Електроерозійне диспергування виконується за допомогою унікальної 
експериментальної установки, яка включає три основні компоненти: регулятор 
напруги, генератор імпульсів і реактор (рис. 2.1). 
 36 
 
Рисунок 2.1 – Принципова схема роботи установки електродиспергування: 
1 – регулятор напруги; 2 – генератор імпульсів; 3 – реактор; 
4 – струшувач; 5, 6 – електроди; 7 – електроерозійні частинки; 8 – сталь 
Р18; 
9 – газова бульбашка;10 – робоча рідина. 
Процеси, що відбуваються під час електроерозійного диспергування, 
здійснюються в просторі між електродами, заповненому робочою рідиною. Ця 
рідина оточує електроди, фрагменти диспергованого матеріалу та продукти 
ерозії, впливаючи на них фізико-хімічним, мийним і механічним способом. Цей 
вплив має значення на всіх етапах процесу електроерозійного диспергування. 
У результаті диспергування різних матеріалів, залежно від виду робочої 
рідини, можна отримати як чистий металевий порошок, так і оксиди та карбіди. 
2.2 Матеріали та обладнання 
Вольфрамовмісні сплави є дорогими та дефіцитними матеріалами, але 
широко застосовуються в різних галузях промисловості. У зв’язку з цим питання 
економії вольфраму є надзвичайно актуальною проблемою. Одним із варіантів 
її вирішення є вторинне використання та подальше застосування 
вольфрамовмісних матеріалів [10–12]. 
 37 
Як диспергований матеріал у цьому випадку використовували зношені та 
нові різці, свердла, фрези, виготовлені зі сталі Р18. 
У таблиці 2.1 наведено хімічний склад сталі марки Р18. 
Таблиця 2.1 – Хімічний склад і властивості сталі марки Р18 
Хімічний склад % сталі марки Р18 
С Si Mn Ni S P Cr Mo W V Co Fe 
0,73- до до до до до 3,8- до 1 17- 1- до ~73 
0,83 0,5 0,5 0,4 0,03 0,03 4,4 18,5 1,4 0,5 
В якості обладнання використовувалася установка для отримання 
порошкових матеріалів із електропровідних матеріалів, яка включає регулятор 
напруги, генератор імпульсів і реактор [13–15]. 
Суть методу електроерозійної обробки полягає у вириванні частинок 
матеріалу з поверхні імпульсом електричного розряду. Якщо задано напругу 
(відстань) між електродами, зануреними в рідкий діелектрик, то під час їхнього 
зближення (збільшення напруги) відбувається пробій діелектрика – виникає 
електричний розряд, у каналі якого утворюється плазма з високою 
температурою. 
Використовували дистильовану воду, що відповідає стандартам, 
встановленим у ГОСТ 6709-72 (табл. 3.2). 
Таблиця 2.2 – Властивості робочих рідин 
Робоча Щільніс Темпера- Кінематич Питомий Діелектрична 
рідина ть, г/см3 тура на опір, проникність 
при 20 кипіння, в’язкість Ом·см при 25 ºС 
ºС ºС 40ºС, м2
ٴ/  с 
Вода 1000 100 1 105…106 78,53 
дистильов
ана 
Металеві порошки в більшості випадків не є матеріалами, які зустрічаються 
в природі у вільному стані, а представляють собою вторинний продукт, 
властивості якого залежать від способу виготовлення. Тому теоретичні основи 
їхнього виробництва займають важливе місце в процесах порошкової 
металургії. 
Для отримання порошків існує два основні методи: фізико-хімічні та 
механічні [16–17]. Механічні методи дозволяють перетворювати вихідний 
 38 
матеріал на порошок, суттєво не змінюючи його хімічного складу, і 
використовують відповідне обладнання для цього процесу. 
Існують різні методи для подрібнення твердих матеріалів, зокрема 
дроблення та помел. У процесі дроблення та помелу тверді матеріали 
піддаються впливу спеціального обладнання. Це може включати використання 
кульових млинів, вихрових млинів, вібромлинів та інерційних дробарок. 
Застосування кульових обертових млинів може бути ефективним методом 
подрібнення матеріалу до стану порошку як самостійно, так і як додаткова 
операція в поєднанні з іншими методами отримання порошків. У порошковій 
металургії широко застосовуються різні форми кульових млинів. Найчастіше 
використовуються млини з періодичним завантаженням і розвантаженням, але 
також існують млини безперервної дії. Основним елементом усіх кульових 
млинів є барабан, який може бути виготовлений зі сталі або облицьований 
твердими сплавами. У цей барабан завантажуються матеріали, які підлягають 
подрібненню, а також кулі з твердосплавних, сталевих або чавунних матеріалів. 
Процес подрібнення в кульових млинах полягає у підготовці матеріалу, 
який може мати грубу форму, отриману в результаті різальної обробки, або бути 
відходами металообробної промисловості, такими як стружка чи тирса. Потім 
цей матеріал подрібнюється до отримання частинок неправильної форми, таких 
як багатогранники, листочки або завитки, розміром від 40 до 300 мкм [11]. 
Подрібнення матеріалу у вихрових млинах відбувається шляхом взаємного 
зіткнення і тертя між частинками при їхньому ударі одна об одну. Вихідний 
матеріал у вигляді січки або дрібної стружки завантажується в спеціальний 
бункер. Коли частинки матеріалу потрапляють у млин, вони піддаються впливу 
вихрових потоків, які надають їм руху та спрямовують їх зіткнення одна з 
одною. У результаті цих зіткнень великі частинки матеріалу подрібнюються на 
дрібніші частинки розміром від 40 до 200 мікрометрів. Цей процес дроблення 
матеріалу дозволяє отримати порошкову форму і забезпечує необхідний ступінь 
подрібнення для подальшого використання в різних галузях промисловості. 
Газовий потік, спрямований у робочу частину млина, захоплює подрібнені 
частинки та переносить їх в осадник, де великі частинки осідають, а дрібні 
 39 
переносяться до приймальної камери і потім висипаються в контейнер. Великі 
частинки, що осіли в осаднику, повертаються для подальшого подрібнення. 
Подрібнення металевих частинок у процесі створює тепло, впливає на 
матеріал і може спричинити його окислення. Щоб запобігти окисленню та 
можливому самозайманню порошку, оболонка млина оснащена водяним 
охолодженням, а в камеру постійно подається інертний або захисний газ. 
Однією з переваг подрібнення у вихрових млинах є те, що самі частинки 
беруть участь у подрібненні. Це запобігає забрудненню порошку продуктами 
зношування обладнання млина, що часто трапляється при використанні інших 
типів млинів, наприклад, кульових [12]. 
Механізм подрібнення в таких млинах ґрунтується на інтенсивному впливі 
на суміш великої кількості розмелювальних тіл. Під час завантаження цих тіл 
разом із матеріалом для подрібнення в барабан млина вони переміщуються в 
різних напрямках зі змінною швидкістю. Матеріал для подрібнення та шари для 
розмелювання діаметром від 10 до 20 мм завантажуються в барабан млина 
приблизно на 80% його місткості. Зазвичай обсяг куль у вісім-десять разів 
перевищує обсяг подрібнюваного матеріалу. 
Ультразвукова установка призначена для диспергування матеріалів різного 
ступеня твердості у рідкому середовищі до нанорозмірів, гомогенізації, 
пастеризації, емульгування, інтенсифікації електрохімічних процесів, активації 
тощо. Ультразвукова установка використовується як диспергатор 
(подрібнювач), гомогенізатор, емульгатор, пастеризатор тощо. 
Установка електроерозійного диспергування є спеціалізованим 
обладнанням, що використовується для отримання порошкових матеріалів 
методом електроерозії. Цей процес включає використання електричного 
розряду для руйнування матеріалу і отримання дрібних і рівномірних частинок 
порошку. 
Для установки електроерозійного диспергування потрібні такі компоненти: 
Генератор електричного розряду: це основна частина установки, яка 
створює високовольтний електричний розряд, що використовується для 
збудження матеріалу та його подрібнення на дрібні частинки. 
 40 
Завантажувальна камера: реактор, у якому розміщується матеріал для 
обробки. Він забезпечує правильне середовище для обробки матеріалу, 
наприклад, вакуум або інертне середовище, щоб уникнути окислення або інших 
небажаних впливів. 
Електроди: електричний розряд виникає між двома електродами, які 
знаходяться всередині завантажувальної камери. Один із електродів виконує 
функцію робочого, а інший — контрелектрода. Між цими електродами виникає 
електричний розряд, який використовується для виконання певних процесів або 
операцій. Відстань і положення електродів регулюються для досягнення 
потрібного результату. 
Система охолодження: процес електроерозії може призводити до 
нагрівання матеріалу й обладнання. Тому установка зазвичай оснащена 
системою охолодження, яка запобігає перегріванню та підтримує стабільні 
умови роботи. 
Система фільтрації та сортування: після руйнування матеріалу та 
отримання порошку його необхідно відокремити й очистити від уламків чи 
інших небажаних частинок. Установка може містити систему фільтрів і 
сортувальні механізми для цієї мети. 
Під час використання установки електроерозійного диспергування важливо 
правильно підбирати параметри процесу, такі як напруга, струм, час обробки 
тощо, залежно від необхідних характеристик порошкового матеріалу. Це 
дозволяє досягти оптимального результату й отримати порошок із необхідними 
властивостями, забезпечуючи отримання чистих ультра- та нанодисперсних 
металопорошків без забруднень. Основою процесу є іскровий розряд, що 
здійснюється в інертному середовищі, що запобігає окисленню. Хімічні та 
фізичні властивості металів і сплавів не обмежують процес диспергування. 
Розмір частинок порошку можна регулювати в широких межах, а також за 
потреби можуть відбуватися хімічні реакції та утворення різних оксидів, 
гідроксидів і інших сполук. Електроерозійне диспергування також є 
енергоефективним і компактним методом. 
 41 
Для плазменно-порошкової наплавки використовувався залізний порошок 
марки ПЗВ5, який змішували з електроерозійним порошком зі сталі Р18. ПЗВ5 
— металевий сплав, основним компонентом якого є залізо (Fe). Вміст заліза в 
ПЗВ5 має становити не менше 99% згідно з хімічним складом, наведеним у 
таблиці 3.3. Допустима кількість домішок вказана в таблиці хімічного складу 
(ГОСТ 9849–86). 
Залізний порошок ПЗВ5 характеризується такими властивостями: 
пластичність, виражені магнітні властивості, легка ковкість. Залізний порошок 
ПЗВ5 застосовується в різних галузях промисловості: електроніка, 
приладобудування, автомобілебудування, виготовлення виробів, космічна 
промисловість, металургійна промисловість. 
Таблиця 2.3 – Хімічний склад сплава ПЗВ5 
Хім. Елемент Fe Mn C Si P S 
% вмісту от 99 до 0,45 до 0,25 до 0,25 до 0,05 до 0,05 
2.3 Обладнання для наплавлення 
З метою підвищення зносостійкості, довговічності деталей, економії металу 
та зниження трудовитрат особливо доцільно застосовувати наплавочні тверді 
порошкові сплави. Плазмова наплавка — це ефективний механізований метод 
нанесення покриттів різної товщини порошковими матеріалами, який 
забезпечує мінімальне нагрівання базового матеріалу, високу міцність 
зчеплення покриття з основою та мінімальні запаси для подальшої обробки. 
Основними особливостями плазмової наплавки є висока температура стиснутої 
дуги, що досягає 10 000–20 000 °С, локальне підведення тепла до виробу та 
широкий діапазон регулювання цієї температури [13]. 
Відповідно до поставлених завдань дослідження були підготовлені суміші 
порошків, що складаються з основної маси промислового залізного порошку 
марки ПЗВ5 та електроерозійного порошку зі сталі Р18 [14]. 
Для проведення експерименту було підготовлено три зразки сумішей 
порошків у різних пропорціях: 
промисловий залізний порошок марки ПЗВ5 та 10% електроерозійного 
порошку, отриманого зі сталі Р18, як зміцнювальної фази; 
 42 
промисловий залізний порошок марки ПЗВ5 та 15% електроерозійного 
порошку, отриманого зі сталі Р18, як зміцнювальної фази; 
промисловий залізний порошок марки ПЗВ5 та 20% електроерозійного 
порошку, отриманого зі сталі Р18, як зміцнювальної фази; 
промисловий залізний порошок марки ПЗВ5 та 30% електроерозійного 
порошку, отриманого зі сталі Р18, як зміцнювальної фази; 
промисловий залізний порошок марки ПЗВ5 та 40% електроерозійного 
порошку, отриманого зі сталі Р18, як зміцнювальної фази; 
промисловий залізний порошок марки ПЗВ5 та 50% електроерозійного 
порошку, отриманого зі сталі Р18, як зміцнювальної фази. 
Експеримент із нанесення покриття методом плазмово-порошкової 
наплавки проводився отриманими видами сумішей металевих порошків на 
зразках сталі 40Х (табл. 2.4). 
Таблиця 2.4 – Склади порошкових композицій, що використовуються для 
ППН 
№ зразка Вміст ПЗВ5, % Вміст електроерозійного 
порошку із сталі Р18, % 
1 20 80 
2 30 70 
3 50 50 
4 60 40 
5 70 30 
Покриття наносилися за допомогою установки плазмово-порошкової 
наплавки. Режим наплавки: полярність – зворотна; сила зварювального струму 
160–180 А; напруга дуги 27–28 В; кількість обертів валу – 1,5 об/хв; поздовжня 
подача – 3,5 мм/об; зміщення електрода з зеніту – 8 мм; виліт електрода 16–20 
мм. 
Для покращення механічних властивостей наплавленого металу вали 
піддавали нормалізації в електричній печі, куди одночасно завантажували 3–4 
вали. Температура нагрівання становила 860–900 °С протягом 1 години; 
витримка за цієї температури – 20 хв, охолодження деталей – на повітрі. 
У ході роботи було задіяно таке обладнання та матеріали: установка для 
плазмово-порошкової наплавки УД-209 із використанням зварювального 
 43 
випрямляча ВДУ-506, система охолодження з використанням магістральної 
води (відповідно до ГОСТ 2844–82) та захисне середовище аргону (відповідно 
до ГОСТ 10157–79). 
2.4 Дослідження гранулометричного складу   
Розміри частинок металевого порошку можуть значно варіюватися залежно 
від способу його отримання. У цьому дослідженні розглядався порошок зі сталі 
Р18, отриманий методом електроерозійного диспергування в дистильованій 
воді. Дослідження частинок цього порошку проводили на лазерному аналізаторі 
розмірів частинок «Analysette 22 NanoTec» (рис. 2.2). Ця установка 
використовується для визначення розподілу розмірів частинок у суспензіях, 
емульсіях і аерозолях. 
У порівнянні з іншими методами вимірювання, такими як розсіювання, 
седиментація або аналіз за зображенням, лазерна дифракція має низку суттєвих 
переваг. Вона дозволяє більш точно і швидко визначати розмір частинок, має 
широкий динамічний діапазон вимірювань, а також здатна аналізувати як моно-
, так і полідисперсні системи. 
 
Рисунок 2.2 − Лазерний аналізатор розмірів частинок «Analysette 22 
NanoTec» 
Аналізатор частинок «Analysette 22 NanoTec» здатний вимірювати розміри 
частинок у діапазоні від 0,01 до 2000 мікрометрів, використовуючи метод 
лазерної дифракції. Цей метод базується на принципі розсіювання 
електромагнітних хвиль. В пристрої «Analysette 22 NanoTec» є лазер, 
вимірювальна комірка та детектор. Частинки подаються у вимірювальну 
комірку через диспергувальний пристрій і проходять через лазерний промінь. 
Розсіяне світло, пропорційне розміру частинок, збирається на детекторі через 
 44 
лінзу. За допомогою математичних методів аналізується розподіл розсіяного 
світла, і потім здійснюється розрахунок розмірного розподілу частинок. Таким 
чином, отримуються об'ємні долі, що відповідають еквівалентним діаметрам 
частинок при використанні лазерної дифракції. 
Ультразвукова ванна об'ємом близько 500 мл із потужністю 80 Вт і 
частотою 36 кГц дозволяє ефективно диспергувати зразки без потреби у 
додатковому обладнанні. Цифровий ультразвуковий генератор забезпечує 
стабільність підтримання заданої потужності на оптимальному рівні, що 
дозволяє проводити аналіз зразків із високою точністю. Це значно спрощує 
роботу та забезпечує точні результати під час підготовки зразків для подальшого 
аналізу. Нижній поріг чутливості при малих об'ємах як дрібних, так і великих 
частинок у розподілах їх за розмірами (у межах діапазону вимірювань) 
становить 3%. Відтворюваність відповідає стандарту ISO 13320-1, де значення 
d50 становить менше 1%. 
Дослідження здійснювалося методом диспергування у рідині за допомогою 
ультразвуку. У ході дослідження застосовувалася наступна методика: 
Підготовка зразка: речовина диспергувалася у рідині. 
Вимірювання фону: перед кожним вимірюванням проводилося фонове 
вимірювання для зменшення впливу рідини на результат. Усі забруднення, що 
залишилися від попередніх вимірювань, враховувалися й усувалися під час 
поточного вимірювання. 
Аналіз розподілу частинок: для зразків масою від 1 до 5 г використовувався 
спеціальний модуль для диспергування в рідині об'ємом 500 мл. Тип 
вимірювання: застосовувався метод Фраунгофера. 
Діапазон вимірювання: обрано найширший діапазон вимірювань у межах 
від 0,01 до 1021,87 мікрометра для частинок порошку; тривалість вимірювання: 
50 сканів – середнє значення. 
Результати: після вимірювань отримані криві розподілу частинок за 
розміром, включно з диференційними та кумулятивними кривими, а також дані 
про форму частинок, зокрема мінімальні, середні та максимальні коефіцієнти 
елонгації. 
 45 
2.5  Досліджень форми та морфології поверхні частинок 
Властивості металевого порошку, що використовується в технічних цілях, 
безпосередньо залежать від того, яка поверхня у його частинок. 
Дослідження електроерозійного порошку зі сталі Р18 проводилося за 
допомогою растрового електронного мікроскопа «Quanta 200 3D» (рис. 2.3). 
Завдяки високій роздільній здатності та широкому діапазону робочих 
параметрів, мікроскоп «Quanta 200 3D» забезпечує можливість проведення 
точного й детального аналізу зразків із високою ефективністю та точністю. 
 
Рисунок 2.3 − Растровий електронний мікроскоп «Quanta 200 3D» 
Растрова електронна мікроскопія дозволяє здійснювати аналіз частинок 
порошку з досить високою роздільною здатністю. У растровому електронному 
мікроскопі досягається значна глибина фокуса, що забезпечує можливість 
спостерігати об’ємне зображення та вивчати структуру зразка. 
2.6 Дослідження коефіцієнта тертя та зносостійкості поверхні 
покриттів 
Під час дослідження зносостійкості покриттів, отриманих методом 
плазмово-порошкової наплавки з використанням порошку зі сталі Р18, 
визначали коефіцієнт тертя між поверхнею зразка та контртілом за допомогою 
спеціалізованих машин для вимірювання тертя. 
Ці дослідження проводилися на автоматизованій машині тертя 
«Tribometer» від компанії «CSM Instruments», а також на машині тертя ІІ 5018 за 
схемою ролик-колодка. 
Машина тертя «Tribometer» від компанії «CSM Instruments» є 
комп'ютеризованим пристроєм, який використовує стандартну схему 
 46 
випробувань "шарик-диск". У процесі роботи цієї машини тертя комп'ютер 
керує всіма параметрами випробувань, а взаємодія між шариком і диском 
дозволяє вимірювати коефіцієнт тертя між поверхнями та оцінювати 
зносостійкість матеріалів. У процесі випробувань зразок встановлювали у 
тримач, над яким закріплювали стержень із шариком діаметром 6 мм, 
виготовленим зі сталі «Stainless Steel AISI 420» із високою твердістю. За 
допомогою датчика переміщення визначався радіус кривизни поверхні зносу 
зразка, при цьому другий датчик виконував функцію компенсації сили тертя, що 
дозволяло точно вимірювати коефіцієнт тертя в певний момент часу. Ці 
вимірювання дозволяють використовувати модель Герца, яка відповідає 
міжнародним стандартам ASTM G99-959 та DIN 50324, і може бути застосована 
для оцінки зносостійкості як зразка, так і контртіла. 
Експеримент на машині тертя ІІ 5018 (рис. 2.4) проводили за схемою ролик-
колодка (рис. 2.5). 
Перед випробуваннями виконували тарування механізму навантаження та 
моменту сили динамометром ДОСМ −1, після чого визначали похибку 
вимірювань і будували тарувальні графіки. 
 
Рисунок 2.4 − Машина для триботехнічних випробувань ІІ 5018 
Досліджували такі пари тертя: зразок зі сталі 40Х (рис. 2.5  – 2.7) без 
покриття у вихідному стані, сталь 40Х після загартування, а також зі покриттям, 
отриманим плазмовою наплавкою порошкової суміші 50% ПЗВ5 + 50% 
порошок зі сталі Р18. Випробувану поверхню шліфували до шорсткості 
поверхні Rа = 0,8. 
 47 
 
Рисунок 2.5 - Зразок та колодка для випробування на зносостійкість 
 
Рисунок 2.6. − Зразок для випробування на зносостійкість 
 
Рисунок 2.7 - Колодка для випробування на зносостійкість 
Зношування пар тертя визначали за методом втрати маси. Зважування 
зразків до та після випробувань здійснювали на аналітичних вагах ВСЛ-
200/0,1А ГОСТ 24104-2001 з точністю до 0,0001 р. Перед зважуванням пари 
тертя промивали (ГОСТ 443 і ацетоні). 
 48 
Висновки до розділу 2 
1. Розглянуто теоретичні передумови та практичні рекомендації 
отримання порошкових матеріалів електроерозійним диспергуванням 
вольфрамовмісних сталей та сплавів. 
2. Показано можливість застосування обладнання та технології 
електроерозійного диспергування для отримання порошкових матеріалів із 
сталі Р18. 
3. Вибрано та обґрунтовано методики проведення металографічних 
досліджень, випробувань на мікротвердість, мікрорентгеноспектрального та 
мікрорентгеноструктурного аналізу зони з'єднання покриття з основним 
металом, випробувань на зносостійкість. 
4. Вибрано та обґрунтовано метод електроерозійного диспергування для 
отримання порошку зі сталі Р18. 
 
Розділ 3. Аналіз досліджень  
3.1 Склад та властивості електроерозійного порошку із сталі Р18 та 
спеченого виробу з нього 
Відповідно до поставлених завдань було отримано порошок зі сталі Р18 
(прутки, свердла, фрези тощо) методом електроерозійного диспергування [15]. 
З метою вивчення властивостей і складу отриманого порошку були 
проведені дослідження: гранулометричного складу, дослідження форми та 
морфології поверхні частинок, рентгеноспектрального та рентгеноструктурного 
мікроаналізу частинок. 
Розміри частинок металевого порошку можуть значно відрізнятися залежно 
від способу його виробництва. Для аналізу розмірів частинок електроерозійного 
порошку використовувався лазерний аналізатор розмірів частинок Analysette 22 
NanoTec. Результати наведено у таблиці 3.1 і на рисунку 3.1 [14]. 
Таблиця 3.1 − Розподіл за розмірами мікрочастинок порошку зі сталі Р18 
№ Розмір % 
п/п мікрочастин
1 0,226о-к0 ,466 0,39 
2 0,466-0,96 1,22 
 49 
3 0,96-1,982 0,63 
4 1,982-4,08 1,2 
5 4,08-9,24 3,2 
6 9,24-22,8 9,42 
7 22,8-56,4 56,76 
8 56,4-127,4 19.67 
9 127,4-240 6,53 
10 240-344 0,7 
На рисунку 3.1 представлені інтегральна крива розподілу частинок 
порошку диспергованого зі сталі Р18 за розмірами. 
 
Рисунок 3.1 − Розподіл за розмірами частинок порошку, диспергованого зі 
сталі Р18: 1 − інтегральна крива; 2 − гістограма. 
На рисунку 3.1 зображені інтегральна крива 1 та гістограма 2. Інтегральна 
крива, показана на лівій шкалі, демонструє відсотковий склад зразка за 
розмірами частинок, вказуючи, яка частка зразка має розмір частинок, менший 
або рівний певному значенню. Гістограма, показана на правій шкалі, відображає 
розподіл зразків залежно від розмірів частинок, демонструючи кількість зразків 
із певними розмірами частинок [14]. 
У результаті аналізу гранулометричного складу порошку, диспергованого 
зі сталі Р18, 50% частинок мають розмір 44,13 мкм, а решта 50% − розмір, що не 
перевищує вказаного. Також було виявлено, що мікрочастинки діапазону від 
22,8 до 56,4 мкм становлять 56,76% всього об’єму металевого порошку. 
Вміст частинок у порошку, отриманому методом електроерозійного 
диспергування, безпосередньо залежить від способу, яким матеріал викидається 
 50 
з лунки. У більшості випадків порошок містить частинки, які утворилися під час 
охолодження розплавленого матеріалу в рідкій фазі. 
На рисунку 3.2 представлені знімки частинок порошку, диспергованого зі 
сталі Р18, зроблені за допомогою растрового електронного мікроскопа «Quanta 
200 3D» [14]. 
  
х200 х500 
  
 
 
х1000 х2000 
 
 
х5000 
Рисунок 3.2 − Форма (морфологія) та розміри частинок порошку зі сталі 
Р18, отриманого електроерозійним диспергуванням 
 51 
Частинки, які утворюються при кристалізації парового матеріалу (парова 
фаза), зазвичай мають незвичайну форму, а їхній розмір на порядок менший 
порівняно з частинками, які утворюються в рідкій фазі. Такі частинки зазвичай 
агломеруються одна з одною на поверхні інших частинок. Частинки парової 
фази найбільше піддаються фазовим і хімічним змінам. 
Частинки, що утворюються внаслідок кристалізації киплячого матеріалу, 
зазвичай мають неправильну форму, а їхній розмір також менший порівняно з 
частинками, що утворюються в рідкій фазі. У процесі електроерозійного 
диспергування саме ці частинки найбільше піддаються фазовим і хімічним 
змінам. З досліджень К.К. Намітокова можна зробити висновок, що утворення 
парової фази відбувається за умов високої потужності теплового впливу, що 
спричиняє вибухоподібний процес ерозії матеріалу. Критичне значення 
потужності теплового впливу, за якого утворюється парова фаза, приблизно 
дорівнює 10¹² Вт/м², але це значення змінюється залежно від матеріалу. 
За допомогою рівняння температурного поля для аналізу теплових процесів 
на поверхні анода, спричинених впливом каналу іскрового розряду, було 
виявлено, що збільшення тривалості імпульсу спричиняє збільшення діаметра 
каналу розряду, що призводить до зниження щільності потужності теплового 
впливу [13-16]. Водночас скорочення діаметра каналу розряду спричиняє 
збільшення об’єму парової фази. 
Проведені дослідження дозволили визначити геометричні та розмірні 
характеристики частинок порошку зі сталі Р18, отриманого методом 
електроерозійного диспергування у дистильованій воді. Порошкові матеріали, 
що складаються з частинок сферичної форми, легко піддаються обробці, тому їх 
широко застосовують у різних галузях, зокрема для створення: 
корозійностійких, легованих металів, сплавів і покриттів, а також у технологіях 
реновації та зміцнення деталей методами зварювання, наплавки та 
спорідненими процесами [16-18]. 
З метою вивчення розподілу елементів на поверхні електроерозійного 
порошку за допомогою растрового електронного мікроскопа «Quanta 200 3D» 
 52 
було виконано рентгеноспектральний мікроаналіз. Отримані результати 
представлені на рисунку 3.3 [19]. 
 
Рисунок 3.3 − Рентгенограма частинок порошку, диспергованого зі сталі 
Р18 у дистильованій воді 
На рисунку 3.3 представлені основні хімічні елементи, виявлені у складі 
електроерозійного порошку зі сталі Р18: залізо та кисень. Також присутні 
вуглець, вольфрам, хром, ванадій та молібден. 
За допомогою рентгенівського дифрактометра Rigaku Ultima IV було 
проведено рентгеноструктурний (фазовий) аналіз електроерозійного порошку зі 
сталі Р18. 
Дифрактограма досліджуваних зразків електроерозійного порошку 
наведена на рисунку 3.4 та в таблиці 3.2 [19]. 
 
Рисунок 3.4 − Дифрактограма частинок електроерозійного порошку, 
диспергованого із сталі Р18 у дистильованій воді 
Таблиця 3.2 - Фазовий склад досліджуваного порошку 
 53 
Формула Тип решітки Параметри решітки 
FeV 221:Pm-3m − а =2.898372 Å; 
кубічна b = 2.898372 Å; 
с = 2.898372 Å 
Fe3O4 227:Fd-3m − кубічна а =8.427671 Å; 
b =8.427671 Å; 
с = 8.427671 Å 
Fe2W2C 203:Fd-3 − кубічна а =11.099788 Å; 
 b = 11.099788 Å; 
с = 11.099788 Å 
WC 187:P-6m2 − а =2.904028 А; 
гексагональна b = 2.904028 Å; 
с = 2.825559 Å 
З дифрактограми 3.4 випливає, що основними фазами електроерозійного 
порошку, отриманого зі сталі Р18, є: карбід вольфраму (WC), карбід Fe₂W₂C, 
з’єднання FeV та оксид Fe₃O₄. Карбіди вольфраму є надзвичайно міцними 
сполуками вольфраму та вуглецю, які значно підвищують твердість, міцність і 
зносостійкість матеріалу. 
Мікроструктура спеченого виробу з порошку диспергованої сталі Р18 
(рис.3.5) [10-11]. 
  
Рисунок 3.5 − Мікроструктура спеченого виробу з електроерозійного 
порошку сталі Р18 
На основі представлених результатів можна зробити висновок, що 
поверхня спеченого виробу є однорідною та не містить видимих пор і 
несплошностей. Це досягається завдяки рівномірному розподілу тепла під час 
іскрового плазмового спікання. 
Елементний склад досліджуваного зразка представлено на рисунку 3.6. 
 54 
 
Рисунок 3.6 − Елементний склад спеченого виробу з електроерозійного 
порошку сталі Р18 
За результатами досліджень, спечений виріб з електроерозійної шихти 
складається з таких хімічних елементів: Fe, C, Mo, Cr, V, W. 
Дослідження фазового складу зразків проводили методом рентгенівської 
дифракції на дифрактометрі Rigaku Ultima IV, зображеному на рисунку 3.7 [10-
11]. 
 
Рисунок 3.7 − Дифрактограма спеченого виробу 
 
3.2 4.2 Результати дослідження покриття, отриманого плазмовим 
наплавленням порошку, диспергованого зі сталі Р18 
Склад покриття, отриманого плазмовим наплавленням порошкової суміші 
50% ПЗВ5 + 50% порошок зі сталі Р18, представлена на малюнку 3.8 [8]. 
 55 
а) 
 
б) 
 
в) 
 
Рисунок 3.8 – Елементний склад покриття, отриманого плазмовою 
наплавкою порошкової суміші 50% ПЖВ5 - 50% порошку зі сталі Р18: 
мікроструктура – (а); елементний склад покриття, отриманого плазмовою 
наплавкою порошкової суміші 50% ПЖВ5 + 50% порошку зі сталі Р18 (б, в) 
 
З представлених на рисунку 3.8 даних видно, що до складу покриття 
входять Fe, який є основним хімічним елементом; Cr, що підвищує твердість, 
корозійну стійкість і ударну в'язкість; Mo, що підвищує пружність і корозійну 
стійкість; W, що збільшує прокаліюваність і твердість [12]. 
Результати дослідження пористості покриття, отриманого плазмовою 
наплавкою порошкової суміші 50% ПЖВ5 + 50% порошку зі сталі Р18, 
представлені в таблиці 3.3 та на рисунку 3.9. 
 56 
Таблиця 3.3 – Пористість покриття, отриманого плазмовою наплавкою 
порошкової суміші 50% ПЖВ5 + 50% порошку зі сталі Р18 
2 Пористість, Dmin, Dmax, Dmed, 
Площа аналізу, мкм  
% мкм мкм мкм 
15928,6 0,18 0,1 2,4 0,2 
 
Рисунок 3.9 − Гістограма розподілу пор за розміром (мкм) 
З даних, представлених у таблиці 3.3 та на рисунку 3.9, видно, що 
пористість отриманого покриття становить 0,18 %. Також видно, що 55 % пор 
мають діаметр менший за 0,4 мкм. Варто зазначити, що в покритті зустрічаються 
поодинокі пори діаметром 2,4 мкм, загальна площа яких становить менше 1,5 %. 
Результати вимірювань мікротвердості зони з'єднання сталь 40Х – 50% 
ПЖВ5 + 50% Р18, отриманого методом плазмово-порошкової наплавки, 
представлені в таблиці 4.4. 
Таблиця 3.4 – Мікротвердість HV зони з'єднання 
Номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Середнє 
відбитка значення 
Сталь 40Х 2,02 2,24 2,37 2,19 2,41 2,34 2,42 2,31 2,45 2,36 2,31 
Покриття 3,80 3,38 4,62 5,20 4,98 4,20 3,67 6,20 4,60 3,90 4,46 
З даних у таблиці 3.4 випливає, що середнє значення мікротвердості 
порошку, що складається на 50% з ПЖВ5 і на 50% зі сталі Р18, є в 1,9 рази 
вищим за мікротвердість підкладки. 
Вплив концентрації порошку Р18 у механічній суміші з порошком ПЗВ5 на 
зносостійкість покриття при плазмовій наплавці ПЗВ5 представлено на рисунку 
3.10 [3-4]. 
 57 
 
Рисунок 3.10 − Вплив концентрації порошку Р18 у механічній суміші з 
порошком ПЗВ5 на зносостійкість покриття при плазмовій наплавці 
З даних, представлених на рисунку 3.10, видно, що зносостійкість покриття 
з механічної суміші 50% ПЖВ5 + 50% Р18 має найбільше значення, що, 
ймовірно, пов'язано з наявністю більшої кількості за масою порошку зі сталі Р18 
у суміші. Також видно, що зносостійкість покриття з механічної суміші 50% 
ПЗВ5 + 50% Р18 у 1,87 раза вища за зносостійкість сталі 40Х, у 1,26 раза вища 
за зносостійкість покриття зі суміші порошків 80% ПЗВ5 + 20% Р18, у 1,12 раза 
вища за зносостійкість покриття зі суміші порошків 70% ПЗВ5 + 30% Р18 та у 
1,1 раза вища за зносостійкість покриття зі суміші порошків 60% ПЗВ5 + 40% 
Р18. Таким чином, рівне співвідношення порошку ПЗВ5 і порошку Р18 у 
механічній суміші є оптимальним. 
Також встановлено, що підвищення вмісту порошку Р18 у механічній 
суміші понад 50% призводить до зниження зносостійкості покриття внаслідок 
викришування твердої фази. Зносостійкість покриття, отриманого плазмовою 
наплавкою порошкової суміші 50% ПЗВ5 + 50% Р18, у 1,8 раза вища за 
зносостійкість покриття, отриманого плазмовою наплавкою лише порошку 
ПЗВ5. 
Отримані дані про трибологічні випробування, проведені з використанням 
автоматизованої системи тертя «Tribometer», представлені на рисунку 3.11 та у 
таблиці 3.5 [8-9]. 
 58 
  
а б 
Рисунок 3.11 − Результати трибологічних випробувань зразків на шляху 
тертя: а − 200 м, б − 500 м 
Таблиця 3.5 − Трибологічні характеристики сталі 40Х та покриття з 
порошку 50% ПЖВ5 + 50% Р18, отриманого методом плазмово-порошкової 
наплавки 
  Середнє Середнє Чинник Чинник 
Коефіцієнт тертя (µ) значенн відхилення зносу зносу 
Довж я коефіцієнт статистично зразка, 
тертя, мм‧ Н- 
Початк Мініма Макси- коефіціє а тертя го 1
 ‧ м-1 
м нта партнера, 
овий льний маль- 
тертя мм‧ Н-1‧ м-1 
ний 
Сталь 40Х 
200 0,174 0,186 0,321 0,227 0,036 2,17 10-7 1,162 10-7
• •  
500 0,157 0,181 0,319 0,212 0,024 2,52 10-7
•  5,24•10-7 
Покриття із порошку 50% ЗЖВ5 + 50% Р18 
200 0,198 0,152 0,211 0,187 0,016 3,32 -7
•10  0 
500 0,172 0,138 0,202 0,17 0,006 1,325 10-7
•  0 
З таблиці 3.5 видно, що при шляху тертя 500 м середнє значення 
коефіцієнта тертя плазмово-порошкового покриття склало µ = 0,17, а у основи 
зі сталі 40Х - µ = 0,11. При цьому фактор зносу наплавленого зразка і 
статистичного партнера становив 0 і 1,325∙10⁻⁷ мм³∙Н⁻¹∙м⁻¹ відповідно. 
Результати трибологічних випробувань поверхні тертя зразків зі сталі 40Х і 
плазмово-порошкового покриття з порошку 50% ПЗВ5 + 50% Р18 свідчать про 
високий коефіцієнт тертя такого покриття. При цьому знос характеризується 
згладжуванням твердих виступів поверхні зразка. 
Оптичне зображення плями зносу контртела (кульки) після проходів по 
досліджуваній поверхні експериментальних зразків (покриття з механічної 
суміші порошку 50% ПЗВ5 + 50% Р18 і підкладки зі сталі 40Х) представлено на 
рисунку 3.12 [13-14]. 
 59 
  
а б 
покриття 
  
в г 
сталь 40Х 
Рисунок 3.12 − Оптичне зображення плями зносу контртіла (кульки) після 
проходів по досліджуваній поверхні експериментальних зразків: (покриття з 
механічної суміші порошку 50% ПЗВ5 + 50% Р18 і деталі): а – 200 м, б – 500 
м. 
Результати трибологічних випробувань поверхні тертя зразків зі сталі 40Х 
та плазмово-порошкового покриття зі суміші порошків 50% ПЗВ5 + 50% Р18 
свідчать про невисокий коефіцієнт тертя останнього. Знос характеризується 
згладжуванням твердих виступів поверхні зразка. 
3.3 Технологія отримання порошку із сталі Р18 електроерозійним 
диспергуванням 
На основі проведених досліджень розроблено технологію отримання 
порошку методом електроерозійного диспергування з відходів сталі Р18, схема 
якої зображена на рисунку 3.13 [16]. 
Запропонована технологія отримання порошків зі сталі Р18 
електроерозійним диспергуванням включає наступні основні операції: 
1. Збирання та сортування відходів інструментальної сталі Р18. 
Здійснюється сортування зношених та некондиційних пластин за марками сталі 
(хімічним складом). 
 60 
2. Очищення відходів. Проводиться очищення відходів 
інструментальної сталі Р18 від стружки з подальшим промиванням їх у ацетоні 
для видалення жирів, забруднень та олійних залишків. 
3. Завантаження відходів інструментальної сталі до реактора. 
Виконується дозування відходів за допомогою важільних ваг, їх завантаження у 
реактор установки електроерозійного диспергування, а також заливка 
дистильованої води у реактор. Після цього відбувається підключення 
електродів, роль яких виконують відходи сталі Р18, до генератора імпульсів. 
Сортування відходів за хімічним складом 
Очищення відходів від забруднень 
Завантаження відходів і заливка робочої 
рідини в реактор 
Електроерозійне диспергування 
Відстоювання та злив робочої рідини, сушка 
порошку 
Хімічне очищення порошку від домішок у 
воді – соляною кислотою, у гасі – бензином 
Прокалювання порошку в печі за 
температури 150–200 °C протягом 20–30 
хвилин 
Розділення порошку за фракціями 
Готовий порошковий матеріал 
4. Для досягнення оптимальних результатів необхідно встановити 
необхідні параметри диспергування, такі як напруга, ємність конденсаторів і 
частота проходження імпульсів. Ці параметри залежать від властивостей 
матеріалу, який піддається диспергуванню, а також від бажаного результату. 
Після встановлення необхідних режимів диспергування установку вмикають, і 
починається процес електроерозійного диспергування, що дозволяє отримати 
необхідний результат у вигляді подрібнення матеріалу до найдрібніших 
частинок. 
5. Після завершення процесу та вимкнення установки 
електроерозійного диспергування здійснюється відстоювання і осадження 
диспергованих частинок порошку на дно реактора. Злив робочої рідини 
проводять за допомогою вакуумного насоса Камовського. Після сушки порошок 
витягують із реактора і піддають процесу випалу в печі за температури 150–200 
 61 
°С протягом 20–30 хвилин. Під час випалу порошок піддається тепловій обробці 
для видалення залишкової вологи і забезпечення необхідних властивостей 
матеріалу. 
6. Порошок, отриманий методом електроерозійного диспергування у 
дистильованій воді, очищують 5 % розчином соляної кислоти у воді, у гасі – 
бензином. 
7. Розділення порошку за фракціями здійснюється за допомогою 
вібросита AS200 для розділення порошків (10–125 мкм) за фракціями. Ця 
операція може бути відсутньою, оскільки розміри частинок отриманого 
порошку становлять 0,003–100 мкм, що повністю відповідає необхідним 
розмірам для його використання в технології відновлення осі опорного катка 
гусеничного трактора сільськогосподарських машин методом плазменно-
порошкового наплавлення. 
8. Готовий порошковий матеріал фасується у вологозахисні 
контейнери з поліетилену високої щільності. 
3.4 Технологія відновлення осі опорного катка гусеничного трактора 
плазмовим наплавленням з використанням порошку, отриманого 
електроерозійним диспергуванням сталі Р18 
На основі виконаних досліджень [22-24] на прикладі осі опорного котка 
гусеничного трактора проаналізовано технологію відновлення валів 
автотракторної техніки плазмово-порошковим наплавленням. 
Маршрут технологічного процесу зміцнення циліндричних деталей 
сільськогосподарської техніки плазмово-порошковим наплавленням 
порошкового матеріалу, що є сумішшю порошків 50% ПЗВ5 + 50% Р18, 
представлено в таблиці 3.6. 
Таблиця 3.6 – Технологія відновлення циліндричних деталей 
автотракторної техніки плазмово-порошковим наплавленням порошкового 
матеріалу, що є сумішшю порошків 50% ПЗВ5 + 50% Р18 
№ Назва операції Обладнання і Инструменты и материалы 
операциї пристосування 
 62 
005 моечная установка для мойки МС-6; МС-8;  ганчірка 
деталей МД-2 обтирочная 
 
010 дефектувальна стіл дефектовщика суспензія ТУ 6-14-1009- 
ПМД-70 74; індикатор ИЧ-10 кл. 
ГОСТ 577-68; 
мікрометры по ГОСТ 
4381-80; МК50-75 
015 шліфувальна станок круг шліфовальный ПП 
круглошліфувальный 90-50-305 
3А423 
020 контрольная стіл дефектовщика мікрометр МК 75-100 
ПМД-70 ГОСТ4381-80 
025 слесарная молоток графітовый стержень 
слюсарний ГОСТ 3908-0092 ГОСТ6070-80; 
2310-77 уайт-спирит 50 гр. ГОСТ 
3134-78 
030 наплавочна установка для плазмово- Суміш порошка 
порошкової наплавки 50% ПЗВ5+50% 
УД-209, випрямляч Р18, 
зварювальний ВДУ-506 вольфрамовий стрижень, 
035 термічна електропіч камерна СН - 
36х12х4/10Н/ 
040 контрольна стіл дефектовщика суспензія ТУ 6-14-1009- 
операція ПМД-70 74, індикатор ИЧ-10КЛ 
ГОСТ 577-68; МК 75-100 
ГОСТ 4381-80 
045 шліфувальна станок ПП-90-32-305 
круглошліфувальний 92А40СМ7К5 кл2 
3А423 ГОСТ2424-83 
050 контрольна стіл дефектовщика індикатор ИЧ-10КЛ ГОСТ 
ПМД-70 577-68; мікрометр МК 50- 
75 
065 слюсарна стіл слесарний ганчірка, компрессор 
070 консервація  консервант 
 
Об’єктом відновлення була обрана вісь опорного котка гусеничного 
трактора. Вісь опорного котка є елементом рухомої опори гусеничної машини, 
яка найчастіше зазнає зношування тертьових поверхонь, що призводить до 
небажаних наслідків у роботі гусеничного механізму. Як правило, зношені осі 
підлягають заміні на нові. 
 63 
Метод плазмово-порошкового наплавлення дає змогу не лише 
відновлювати осі опорного котка до необхідних розмірів, але й зміцнювати 
зношувану поверхню. 
Постановка експериментів щодо відновлення зношених осей опорного 
котка здійснювалась на установці плазмово-порошкового наплавлення. Схема 
плазмового наплавлення наведена на рисунку 3.14. 
 
Рисунок 3.14 − Схема плазмово-порошкового наплавлення 
Технологія плазменного порошкового наплавлення для осей опорного 
катка, що вийшли з номінальних розмірів, представлена в таблиці 3-6. Як 
плазмоутворюючий, транспортуючий та захисний газ використовувався аргон 
за ГОСТ 10157 – 79. Наплавний матеріал складався зі суміші залізовмісного 
порошку з різними концентраціями зміцнювальної фази для нанесення 
покриттів. 
Ось опорного катка гусеничного трактора, відновлена за запропонованою 
технологією, була встановлена на трактор. На рисунку 3.15 представлено фото 
наплавленого шару на деталі. 
 64 
 
Рисунок 3.15 – Фото деталі: 
1 – наплавлений шар, 2 – поверхня після шліфування 
На рисунку 3.16 представлені результати зносостійкості сталі 40Х, 40Х 
сталі загартованої, покриття зі суміші порошків 50% ПЗВ5 + 50% порошку зі 
сталі Р18. 
 
Рисунок 3.16 – Результати випробувань на зносостійкість: 
1 − сталь 40Х, 2 − 40Х загартована, 3 − покриття зі суміші порошків 
50% ПЖВ5 - 50% порошку зі сталі Р18 
 
З рисунка 3.16 видно, що зносостійкість покриття зі суміші порошків у 
1,8 разів вища за зносостійкість сталі 40Х у вихідному стані та в 1,23-1,28 
разів вища за зносостійкість сталі 40Х, термообробленої до HRC 40-42. 
На прикладі осі опорного катка гусеничного трактора показано 
технологію відновлення циліндричних деталей плазмовим наплавленням із 
використанням порошку, отриманого електроерозійним диспергуванням 
сталі Р18. На базі підприємства були проведені експлуатаційні випробування 
 65 
осей опорного катка гусеничного трактора «АГРОМАШ 90ТГ», відновлених 
плазмовим наплавленням із використанням порошку, отриманого 
електроерозійним диспергуванням сталі Р18. Трактори перебували в 
експлуатації з напрацюванням 2520 м/год та 2896 м/год. Зауважень щодо 
роботи відновлених осей опорного катка гусеничного трактора не 
зафіксовано. У процесі експлуатації відмови, пов'язані з виходом з ладу 
випробуваних деталей, були відсутні. Контроль відновлених деталей не 
виявив дефектів у вигляді відколів та тріщин наплавленого металу. 
 
Також на прикладі відновлення осі опорних катків гусеничного трактора 
Challenger MT865 показано можливість застосування розробленої технології 
для відновлення валів імпортної гусеничної техніки, що використовується в 
агропромисловому комплексі). 
 
66 
 
Висновок до розділу 3 
1. За результатами дослідження електроерозійного порошку, отриманого 
диспергуванням сталі Р18, визначено гранулометричний склад. Встановлено, що 
D50 становить 44,13 мкм, тобто 50% об’єму порошку складають частинки розміром 
менше або дорівнюють 44,13 мкм. Частинки розміром у діапазоні від 22,8 до 56,4 
мкм становлять 56,76% загального об’єму. 
2. Показано, що диспергований порошок зі сталі Р18 здебільшого 
складається з частинок правильної сферичної (або еліптичної) форми. Такі 
частинки легко обробляються, тому їх широко застосовують у створенні 
корозійностійких, жароміцних, жаростійких, легованих металів, сплавів і їх 
покриттів. 
3. У ході аналізу складу порошку, отриманого диспергуванням сталі Р18, 
було виявлено, що основними компонентами є вуглець, кисень, молібден, ванадій, 
хром, залізо і вольфрам. Основними фазами порошку є WC, Fe2W2C, FeV та Fe3O4. 
Карбіди вольфраму, такі як WC і Fe2W2C, характеризуються високою твердістю, 
міцністю і стійкістю до зношування. 
4. Встановлено, що спечений виріб із порошку, отриманого 
диспергуванням сталі Р18 методом іскрового плазмового спікання, має однорідну 
поверхню без несплошностей. Основними хімічними елементами спеченого 
виробу є: залізо (Fe), вуглець (C), молібден (Mo), хром (Cr), ванадій (V), вольфрам 
(W). Рентгеноструктурний аналіз виявив основні фази спеченого виробу: Fe2W2C, 
WC (карбіди вольфраму), Fe3O4 (оксиди заліза), FeСr (інтерметалічні сполуки – 
ферохром). 
5. Встановлено, що оптимальним є рівне співвідношення порошків ПЖВ5 
і Р18 у механічній суміші. Підвищення вмісту порошку Р18 понад 50% призводить 
до зниження зносостійкості покриття через викришування твердої фази. 
 
 67 
6. Дослідження показали, що основними хімічними елементами 
плазмово-порошкового покриття, отриманого при оптимальному співвідношенні 
порошків у механічній суміші, є залізо, кисень, вуглець, вольфрам і молібден. 
7. Відзначено, що дефекти типу пор, тріщин і несплошностей у зоні 
з’єднання сталі 40Х з покриттям зі суміші порошків 50% ПЖВ5 + 50% Р18, 
отриманим плазмово-порошковою наплавкою, відсутні. Середнє значення 
мікротвердості основи зі сталі 40Х у 2,1 раза нижче, ніж у покриття. 
8. Встановлено, що при шляху 500 м середнє значення коефіцієнта тертя 
плазмово-порошкового покриття становило µ = 0,17, а для основи зі сталі 40Х – µ 
= 0,11. При цьому фактор зносу наплавленого зразка та статистичного партнера 
становив 0 і 1,325∙10-7 мм3∙Н-1∙м-1 відповідно. 
9. Технологію відновлення та зміцнення циліндричних деталей 
автотракторної техніки, представлену на прикладі осі опорного катка гусеничного 
трактора, за допомогою плазмового наплавлення з використанням порошку, 
отриманого електроерозійним диспергуванням сталі Р18 у дистильованій воді, що 
дозволяє підвищити зносостійкість деталей у 1,23–1,28 раза порівняно з новими. 
10. Підтверджено ефективність використання рекомендованої технології 
відновлення циліндричних деталей автотракторної техніки. Експлуатаційні дані 
свідчать про те, що зносостійкість відновлених осей опорного катка не 
поступається зносостійкості серійних деталей. 
11. Показано, що впровадження запропонованої технології відновлення 
осей опорного катка плазмовим наплавленням порошку, диспергованого зі сталі 
Р18, дозволить отримати економічний ефект у розмірі 184 400 рублів на 100 осей 
на рік. 
12. Таким чином, навіть на невеликих підприємствах із обмеженими 
програмами відновлення циліндричних деталей застосування розробленої 
технології має суттєве значення та є економічно обґрунтованим. 
 
68 
Розділ 4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 
4.1 Вимоги безпеки при плазмово-порошковому наплавленні 
Перелік небезпечних і шкідливих виробничих факторів, що виникають 
при плазмовій обробці металів: 
1. Рухомі машини та механізми, пересуваються вироби, заготовки та 
матеріали. 
2. Підвищена запиленість і загазованість повітря робочої зони. 
3. Підвищена температура поверхонь обладнання, матеріалів. 
4. Підвищена температура повітря робочої зони. 
5. Підвищений рівень шуму на робочому місці. 
6. Підвищений рівень ультразвуку. 
7. Небезпечний рівень напруги. 
8. Підвищений рівень електромагнітних випромінювань. 
9. Підвищена яскравість світла. 
10. Підвищений рівень ультрафіолетової радіації. 
11. Підвищений рівень інфрачервоної радіації. 
12. Підвищений рівень аероіонів. 
13. Хімічні фактори (зварювальні аерозолі). 
14. Фізичні перевантаження. 
15. Нервово психічні перевантаження. 
Рівні небезпечних і шкідливих виробничих факторів у робочій зоні не 
повинні перевищувати встановлених значень: вміст шкідливих речовин у повітрі 
робочої зони, температура, вологість і швидкість руху повітря - за ГОСТ 12.1.005, 
рівень шуму - по ГОСТ 12.1.003, рівень ультразвуку - по ГОСТ 12.1.001, 
температура поверхні обладнання і теплового випромінювання на робочих місцях 
- за ГОСТ 12.4.123. 
При розробці технологічних процесів плазмової обробки металів слід 
передбачати: 
− механізацію та автоматизацію процесів; 
 
 69 
− заходи щодо запобігання надходження у повітря робочої зони 
шкідливих речовин;  
− зниження рівнів шуму і світлового випромінювання; 
− раціональну організацію робочих місць. 
Управління обладнанням повинно бути автоматизовано і здійснюватися 
дистанційно. 
Конструкція пультів управління повинна виключати можливість 
випадкового пуску обладнання. 
Обладнання, призначене для виконання процесів плазмової обробки металів, 
повинно відповідати вимогам ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.049, ГОСТ 12.2.007.8. 
Органи управління та контрольна апаратура - по ГОСТ 23000, ГОСТ 12.2.064 
і ГОСТ 12.4.040.  
Символи органів управління - за ГОСТ 12.4.040. 
Плазмову обробку металів проводять при діючій витяжної вентиляції. 
Місцеві витяжні пристрої максимально наближають до зони виділення 
шкідливих речовин. 
Допускається використання місцевих витяжних пристроїв, не пов'язаних з 
обладнанням і оснащенням. 
При різанні листового прокату необхідно використовувати місцеві витяжні 
пристрої. 
Вибір конструкції місцевого витяжного пристрою і обсяги випаровувань 
визначаються типом і розміром розкроювальної рами, стола. 
При плазменно-механічній обробці металів на металорізальних верстатах 
слід передбачати повне укриття або місцевий витяжний пристрій, що 
переміщується синхронно з плазмотроном. 
При обробці великогабаритних виробів повинні застосовуватися 
технологічні режими, що виключають деформацію виробів, яка може служити 
причиною травм. 
 70 
Плазмове напилення проводять в укриттях (камерах), виконаних з негорючих 
звукопоглинальних матеріалів і обладнаних витяжною вентиляцією. 
Плазмове напилення ручним способом дрібних деталей проводять в 
звуконепроникних укриттях (камерах), передні стінки яких мають бути обладнані 
світлофільтрами і прорізами для рук працюючого, що знаходиться поза укриття 
(камери). 
Повітря, що видаляється місцевою витяжною вентиляцією від обладнання 
для плазмової обробки металів, повинно підлягати очищенню перед викидом в 
атмосферу. 
Експлуатація судин і газопроводів, що працюють під тиском, повинна 
здійснюватися відповідно до правил будови і безпечної експлуатації посудин, що 
працюють під тиском, та правилами безпеки в газовому господарстві. 
При плазмовій обробці виробів, пофарбованих, облицьованих або покритих 
пастами, герметиком і т.п., місця обробки повинні бути очищені від цих матеріалів 
на 200 мм з обох сторін від меж обробки. 
Прилеглі до району обробки облицювальні матеріали повинні бути укриті 
екранами з вогнестійких матеріалів (азбест, склотканина та ін.). 
Засипка і прибирання порошків в бункери установок для плазмового 
напилення і наплавлення повинні проводитися з використанням місцевих 
витяжних пристроїв або в спеціальних камерах і кабінах, забезпечених витяжною 
вентиляцією. 
Вимоги до виробничих приміщень 
Виробничі приміщення для плазмової обробки металів повинні бути 
обладнані системами припливно-витяжної вентиляції та опалення у відповідності з 
будівельними нормами і правилами на опалення, вентиляцію і кондиціонування 
повітря, а також норм проектування промислових підприємств. 
Стіни і стелі виробничих приміщень, де виконується плазмова обробка, 
повинні мати звукопоглинаюче облицювання із захисним покриттям з негорючого 
перфорованого матеріалу, що поглинає ультрафіолетове випромінювання. 
 71 
Висота облицювання при відсутності звукопоглинаючого захисту на 
обладнанні повинна бути не менше 2,7 м. 
При напиленні покриттів на вироби або деталі великих розмірів в 
приміщеннях слід застосовувати звукоізолюючі кожухи, розраховані відповідно до 
будівельних норм і правил щодо захисту від шуму. 
Для обробки виробничих приміщень слід застосовувати матеріали, які не 
сприяють накопиченню пилу, сорбції парів і газів, а також допускають прибирання 
поверхонь вологим способом. 
Кольорове оформлення приміщень та обладнання слід виконувати з 
урахуванням найменшого коефіцієнту відбиття (не більше 0,4). 
Цехи, дільниці та відділення для плазмової обробки повинні бути обладнані 
засобами пожежогасіння згідно з ГОСТ 12.4.009. 
Вимоги до вихідних матеріалів, готової продукції та відходів, їх 
збереження і транспортування 
Поверхні оброблюваних заготовок і деталей повинні бути сухими, 
очищеними від окалини, мастила та інших забруднень. Кромки заготовок і деталей 
не повинні мати задирок. 
Знежирення поверхонь виробів перед плазмовою обробкою металів повинно 
проводитися сертифікованими розчинами і розчинниками. 
Зберігання матеріалів і готової продукції повинно здійснюватися на складах, 
обладнаних відповідно до вимог будівельних, санітарних та протипожежних норм 
і правил. 
Короткочасне зберігання відходів металу, що утворилися в процесі плазмової 
обробки, повинно проводитися у спеціально відведених ємностях. 
Не допускається наявність у повітрі складських приміщень, де зберігаються 
матеріали, що застосовуються при плазмовій обробці (порошки, дріт тощо), парів 
лугів, кислот та інших агресивних речовин. 
 72 
Вантажно-розвантажувальні і транспортні роботи слід проводити відповідно 
до вимог ГОСТ 12.3.009, ГОСТ 12.3.020 і правил будови і безпечної експлуатації 
вантажопідіймальних кранів. 
Вимоги до розміщення виробничого обладнання організації робочих 
місць 
Просторове планування робочого місця при механізованих і 
автоматизованих процесах плазмової обробки металів з урахуванням угруповання, 
розташування органів управління (важелі, вмикачі і перемикачі) і засобів 
відображення інформації повинні відповідати ГОСТ 12.2.032, ГОСТ 12.2.033. 
Загальні вимоги безпеки до робочих місць - за ГОСТ 12.2.061. 
Місця проведення плазмової обробки металів можуть бути постійними, 
організованими в спеціально обладнаних для цих цілей ділянках або на відкритих 
майданчиках, і тимчасовими, організованими на території підприємств з метою 
ремонту обладнання, а також монтажу будівельних та інших конструкцій. 
На кожне постійне робоче місце для плазмової обробки металів має бути 
відведено не менше 10 м відповідно до санітарних правил на влаштування та 
експлуатацію обладнання для плазмової обробки матеріалів, а при роботі в кабіні - 
не менше 3 м. 
Проходи повинні мати ширину не менше 1 м. 
Організація робочих місць при зварюванні, різанні, загартуванню, зачистці і 
нагріванні повинна виключати нагрів струмоведучих пристроїв. На постійних 
робочих місцях плазмотрони для плазмової обробки повинні бути укріплені на 
консолях і не повинні мати відкритих струмопровідних частин, крім сопла. 
Постійне робоче місце при роботі сидячи повинно бути оснащено 
поворотним стільцем зі змінною регульованою висотою і підставкою для ніг з 
похилою площиною опори. 
При різанні постійне робоче місце має бути екрановане шумоізолюючими і 
світлозахищаючими екранами. 
 73 
Зони з наявністю небезпечного виробничого фактора повинні бути 
огороджені відповідно до вимог ГОСТ 23407 і ГОСТ 12.2.062. Знаки безпеки - за 
ГОСТ 12.4.026. 
При розміщенні на ділянці декількох плазмових установок необхідно 
виключити можливість підсумовування інтенсивності несприятливих факторів 
шляхом застосування камер (кабін) або огорожі кожної з установок. 
Робочі місця для зварювання, різання, наплавлення, зачистки та ін. повинні 
бути оснащені засобами колективного захисту від шуму, інфрачервоної радіації і 
бризок розплавленого металу екранами і ширмами з негорючих матеріалів. 
Робочі місця для плазмової обробки металів в монтажних умовах, 
розташовані на дерев'яних помостах (настилах), повинні бути очищені від горючих 
матеріалів (клоччя, стружки та ін.) в радіусі не менше 5 м і покриті металевими 
листами. На них повинні бути встановлені ємності з водою. 
При організації робочого місця для плазмової обробки всередині замкнутих і 
важкодоступних просторів необхідно: 
− наявність не менше двох отворів (вікон, дверей, люків); 
− проводити роботи тільки після ретельного очищення та перевірки на 
вміст шкідливих речовин у повітрі робочої зони - за ГОСТ 12.1.005; 
− дотримуватися пожежну безпеку - по ГОСТ 12.1.004, при концентрації 
вибухонебезпечних речовин не вище 20% від нижньої межі 
вибуховості; 
− забезпечувати приплив свіжого і видалення забрудненого повітря з 
нижньої і верхньої зон замкнутого і важкодоступного простору 
безперервно працюючою приточно-витяжною та місцевою 
вентиляцією. 
Температура нагріву поверхонь обладнання або захисних огороджень при 
плазмовій обробці металів не повинна перевищувати 45°С. Повинні бути 
передбачені заходи захисту працюючих від можливого перегріву (кабіни, екрани, 
повітряне душування, високодисперсне розпилення води та ін.). 
 74 
Розташування трубопроводів, шлангів для подачі повітря, газу та ін., а також 
вентиляційних пристроїв не повинно ускладнювати обслуговування обладнання. 
Штуцери шлангів повинні забезпечувати зручне міцне кріплення і 
герметичне з'єднання. 
Вимоги до застосування засобів індивідуального захисту 
Особи, які обслуговують плазмові установки, повинні бути забезпечені 
спецодягом та іншими засобами індивідуального захисту відповідно до типових 
галузевих норм, затверджених у встановленому порядку, з урахуванням умов 
проведення робіт. 
Зберігання, періодичний ремонт, чистку та інші види профілактичної 
обробки засобів індивідуального захисту працюючих слід проводити за 
нормативно - технічної документації на ці вироби. 
4.2 Правовий режим воєнного стану 
Воєнний стан - це особливий правовий режим,  що  вводиться  в Україні  або  
в  окремих її місцевостях у разі збройної агресії чи загрози  нападу,  небезпеки  
державній  незалежності  України,  її територіальній   цілісності   та  передбачає  
надання  відповідним органам  державної  влади,  військовому  командуванню  та  
органам місцевого  самоврядування повноважень,  необхідних для відвернення 
загрози та забезпечення національної безпеки,  а також  тимчасове, зумовлене 
загрозою,  обмеження конституційних прав і свобод людини і громадянина та прав  
і  законних  інтересів  юридичних  осіб  із зазначенням строку дії цих обмежень.  
Метою введення воєнного стану є створення умов для здійснення органами  
державної  влади,  військовим  командуванням,   органами місцевого    
самоврядування,    підприємствами,    установами   та організаціями наданих їм 
повноважень у разі  збройної  агресії  чи загрози  нападу,  небезпеки  державній  
незалежності  України,  її територіальній цілісності.  
Правовою основою  введення  воєнного  стану   є   Конституція України,  цей 
Закон,  інші закони України та Указ Президента України про введення воєнного 
 75 
стану  в  Україні  або  в окремих її місцевостях, затверджений Верховною Радою 
України.  
Військовим командуванням,  якому  цим Законом надається право разом з 
органами  виконавчої  влади,  Радою  міністрів  Автономної Республіки    Крим    та    
органами    місцевого   самоврядування запроваджувати та здійснювати  заходи  
правового  режиму  воєнного стану, є:  
− Генеральний штаб Збройних Сил України;  
− командування  видів  Збройних  Сил  України;   
− об'єднане  оперативне  командування,  управління  оперативних 
командувань,  територіальні  управління,  командування  військових  
з'єднань,   частин   Збройних   Сил  України  та  інших  утворених 
відповідно  до  законів  України  військових  формувань.   
Воєнний стан в Україні або в окремих її місцевостях вводиться Указом 
Президента України,  який підлягає  затвердженню  Верховною Радою  України  
протягом  двох днів з моменту звернення Президента України.  
Указ Президента  України   про   введення   воєнного   стану, затверджений  
Верховною Радою України,  негайно оголошується через засоби масової 
інформації. Пропозиції щодо введення  воєнного  стану  в  Україні  або  в окремих   
її   місцевостях   Президентові   України   подає   Рада національної безпеки і 
оборони України.  
В Указі   Президента  України  про  введення  воєнного  стану зазначаються:  
     1) обґрунтування необхідності введення воєнного стану;  
     2) межі  території,  на  якій  вводиться  воєнний  стан,  час введення і строк, 
на який він вводиться;  
     3) завдання військового командування, органів державної влади та  
органів  місцевого   самоврядування   щодо   запровадження   і  здійснення заходів 
правового режиму воєнного стану;  
     4) вичерпний  перелік  конституційних  прав і свобод людини і 
громадянина,  які тимчасово  обмежуються  у  зв'язку  з  введенням воєнного  стану,  
 76 
а  також  перелік  тимчасових  обмежень  прав  і законних інтересів юридичних осіб 
із зазначенням  строку  дії  цих обмежень;  
     5) інші питання, що випливають із цього Закону. 
 Воєнний стан  на  всій  території  України  або  в окремих її місцевостях 
скасовується Указом Президента України за  пропозицією Ради  національної  
безпеки  і  оборони  України  в  разі усунення загрози нападу чи небезпеки  
державній  незалежності  України,  її територіальній  цілісності,  про  що  негайно  
оголошується  через  засоби масової інформації. З пропозицією про скасування  
воєнного  стану  до  Президента України може звернутися Верховна Рада України.  
 В умовах  воєнного  стану  Президент  України,  Верховна Рада України,  
органи державної влади, військове командування, Верховна Рада   Автономної   
Республіки  Крим,  Рада  міністрів  Автономної Республіки  Крим,  органи  
місцевого самоврядування, підприємства, установи   та   організації  здійснюють  
повноваження,  надані  їм Конституцією України та законами України, і 
забезпечують виконання заходів, передбачених цим Законом. Президент України 
як Верховний Головнокомандувач Збройних Сил України в умовах воєнного стану 
здійснює керівництво  стратегічним плануванням  застосування  Збройних Сил 
України та інших утворених відповідно до законів України військових формувань, 
запровадженням та  здійсненням  заходів  правового  режиму  воєнного  стану через 
робочий  орган  Ставку Верховного Головнокомандувача - Генеральний штаб 
Збройних Сил України. 
Міністерство оборони України у зв'язку з  введенням  воєнного стану   діє  
відповідно  до  Положення  про  Міністерство  оборони України, яке 
затверджується Президентом України. 
У період воєнного стану не можуть бути припинені повноваження Верховної 
Ради України,  Уповноваженого Верховної Ради  України  з прав   людини,   
Верховної   Ради   Автономної   Республіки  Крим, міністерств, інших центральних 
і місцевих органів виконавчої влади та  органів  місцевого  самоврядування,  а  
 77 
також  судів,  органів прокуратури  України,  органів, що здійснюють оперативно-
розшукову діяльність, досудове розслідування. 
 Верховна Рада  України  в  разі  введення  воєнного  стану  в Україні або в 
окремих її місцевостях збирається у дводенний  строк без скликання і працює у 
сесійному режимі.  
Керівники органів   державної   влади  та  органів  місцевого самоврядування,  
підприємств,  установ та  організацій  усіх  форм власності   зобов'язані   сприяти   
негайному   прибуттю  народних депутатів  України  на  засідання  Верховної   Ради   
України   та здійсненню їх повноважень.  У разі  закінчення  строку повноважень 
Верховної Ради України під час дії воєнного стану її повноваження  
продовжуються  до  дня першого  засідання  першої  сесії Верховної Ради України,  
обраної після скасування воєнного стану. Повноваження Верховної Ради України, 
передбачені Конституцією України, в період воєнного стану не можуть бути 
обмежені.  
 В Україні або в окремих її місцевостях,  де  введено  воєнний стан,  
керівництво  у  сфері  оборони та забезпечення громадського порядку і   безпеки,   
у   запровадженні   заходів,  здійснюється  відповідним  військовим командуванням 
у тісній  взаємодії  з  органами  виконавчої  влади, Радою  міністрів  Автономної 
Республіки Крим та органами місцевого самоврядування.  
У місцевостях,  де  ведуться  бойові  дії,  запровадження  та здійснення заходів 
правового режиму  воєнного  стану  покладається безпосередньо на військове 
командування.  Військове командування під час дії воєнного стану вживає всіх 
заходів для забезпечення захисту безпеки  населення  та  інтересів держави і несе 
відповідальність за їх запровадження на відповідній території.  
Органи, зазначені в статті  10  цього  Закону,  та  військове командування  
мають  право  видавати  в  межах  своєї  компетенції обов'язкові  для  виконання,  у  
тому  числі   спільні,   рішення, розпорядження,  накази  та  директиви  з  питань  
запровадження та здійснення заходів правового режиму воєнного стану.  
 78 
В Україні  або  в окремих її місцевостях,  де введено воєнний стан,  
військовому командуванню надається право разом  з  органами виконавчої  влади,  
Радою  міністрів Автономної Республіки Крим та органами  місцевого  
самоврядування,  а  якщо  це   неможливо, самостійно  запроваджувати  та  
здійснювати  такі заходи правового режиму воєнного стану:  
     1)  запроваджувати  трудову повинність для працездатних осіб, не 
залучених до роботи в оборонній  сфері  та  сфері  забезпечення життєдіяльності  
населення  і  не заброньованих за підприємствами, установами та організаціями на 
період мобілізації і воєнного  часу з  метою  виконання  робіт,  що мають оборонний 
характер,  а також ліквідації  надзвичайних  ситуацій  техногенного,  природного   
та воєнного характеру,  які виникли в період дії воєнного стану, і їх наслідків,  та 
залучати їх в умовах воєнного  стану  до  суспільно корисних робіт, що 
виконуються для задоволення потреб Збройних Сил України,  інших військових 
формувань  і  сил  цивільного  захисту, забезпечення  функціонування  національної  
економіки  та  системи забезпечення  життєдіяльності  населення  і  не   потребують,   
як правило,  спеціальної  професійної  підготовки осіб.  Працівникам, залученим до 
виконання суспільно корисних робіт,  після закінчення таких  робіт  надається  
попередня  робота  (посада),  а в разі її відсутності - інша рівноцінна робота (посада) 
на тому самому  або, за   згодою   працівника,  на  іншому  підприємстві,  в  установі, 
організації. Порядок залучення працездатних осіб в умовах воєнного  стану  до  
суспільно  корисних  робіт ( 753-2011-п ) з визначенням орієнтовного переліку 
таких робіт та механізму надання компенсації (винагороди)  за  їх  виконання 
встановлюється Кабінетом Міністрів України; 
     2) використовувати потужності та трудові ресурси підприємств, установ і 
організацій усіх  форм  власності  для  потреб  оборони, змінювати   режим  їх  
роботи,  проводити  інші  зміни  виробничої діяльності,  а також умов праці 
відповідно  до  законодавства  про працю;  
     3) вилучати для тимчасового використання необхідне для потреб оборони 
майно міністерств,  інших центральних та місцевих  органів виконавчої влади,  
 79 
територіальних громад,  підприємств,  установ і організацій усіх форм власності та 
громадян, у тому числі згідно з Положенням  про  військово-транспортний  
обов'язок  -  транспортні засоби,  споруди,  машини,  механізми, обладнання та інші 
об'єкти, пов'язані   з  обслуговуванням  транспорту,  та  видавати  про  це відповідні 
документи встановленого зразка;  
     4) встановлювати  охорону  важливих   об'єктів   національної економіки 
України, які забезпечують життєдіяльність населення;  
     5) запроваджувати  комендантську годину (заборону перебування  
у певний період доби на вулицях та в інших громадських місцях  без 
спеціально виданих перепусток і посвідчень), а також встановлювати спеціальний 
режим світломаскування;  
     6) встановлювати особливий режим в'їзду і виїзду,  обмежувати свободу 
пересування громадян,  іноземців та осіб без громадянства, а також рух 
транспортних засобів;  
     7) перевіряти  документи  у  громадян,  а  в   разі   потреби проводити огляд 
речей,  транспортних засобів,  багажу та вантажів, службових  приміщень  і  житла  
громадян,  за  винятком  обмежень, встановлених Конституцією України;  
     8) у  порядку,  визначеному  Конституцією і законами України, 
порушувати питання  про  заборону  діяльності  політичних  партій, громадських   
організацій,   якщо   вона   загрожує  суверенітету, національній  безпеці  України,  
її   державній   незалежності   і територіальній цілісності, життю громадян;  
     9) здійснювати   контроль  за  роботою  підприємств  зв'язку, 
поліграфічних   підприємств,   видавництв,   телерадіоорганізацій, театральних,  
концертно-видовищних та інших підприємств, установ і організацій  культури,   
використовувати   місцеві   радіостанції, телевізійні  центри та друкарні для 
військових потреб і проведення роз'яснювальної роботи серед військ і населення; 
регулювати роботу цивільних телерадіоцентрів,  забороняти   роботу   аматорських 
приймально-передавальних радіостанцій  особистого  і  колективного 
користування та передачу інформації через комп'ютерні мережі;  
 80 
     10) у  разі порушення вимог або невиконання заходів правового режиму  
воєнного  стану  вилучати   у   підприємств,   установ   і організацій     усіх     форм    
власності,    окремих    громадян радіопередавальне    обладнання,     телевізійну,     
відео-     і аудіоапаратуру,  комп'ютери,  а також у разі потреби інші технічні засоби 
зв'язку;  
     11) забороняти торгівлю  зброєю,  сильнодіючими  хімічними  і отруйними 
речовинами,  а також алкогольними напоями та речовинами, виробленими на 
спиртовій основі;  
     12) вилучати у  громадян  вогнепальну  зброю  та  боєприпаси, холодну  
зброю,  а  у  підприємств,  установ  і  організацій також навчальну та бойову техніку,  
вибухові,  радіоактивні  речовини  і матеріали, сильнодіючі хімічні та отруйні 
речовини;  
     13) забороняти  призовникам і військовозобов'язаним змінювати місце 
проживання без відома військового командування;  
     14) встановлювати   для    фізичних    і    юридичних    осіб військово-
квартирну    повинність       з      розквартирування військовослужбовців та 
розміщення військових частин, підрозділів і установ;  
     15) встановлювати  порядок  використання  сховищ,  споруд  та  
інших об'єктів для захисту  населення,  а  також  для  задоволення потреб 
оборони;  
     16) проводити   евакуацію   населення   з  місць  і  районів, небезпечних  
для  проживання,  а   також   підприємств,   установ, організацій та матеріальних 
цінностей, які мають важливе державне, господарське і культурне значення;  
     17) запроваджувати в разі необхідності нормоване забезпечення населення   
основними    продовольчими    і   непродовольчими    товарами, ліками;  
     18) усувати з посад керівників державних підприємств, установ і  
організацій  за  неналежне  виконання  ними  своїх  обов'язків, призначати 
виконуючих обов'язки керівників зазначених підприємств, установ і організацій;  
 81 
     19)  примусово  відчужувати  або вилучати майно у юридичних і фізичних 
осіб для потреб оборони. 
Порядок встановлення   обмежень   прав   і  свобод  людини  і громадянина 
та прав і законних інтересів юридичних осіб  в  умовах воєнного стану визначається 
законами України. 
Органи державної  влади  України,  Верховна  Рада  Автономної Республіки 
Крим,  Рада міністрів  Автономної  Республіки  Крим  та органи    місцевого    
самоврядування,   підприємства,   установи, організації,  об'єднання громадян,  а 
також громадяни  зобов'язані сприяти  військовому  командуванню  у  
запровадженні та здійсненні заходів правового режиму воєнного стану на 
відповідній території.  
За рішенням  Ради  національної  безпеки  і  оборони України, введеним в дію 
в установленому порядку Указом Президента  України, утворені   відповідно  до  
законів  України  військові  формування залучаються  до  вирішення завдань, 
пов'язаних із запровадженням і здійсненням  заходів правового режиму воєнного 
стану відповідно до їх призначення та специфіки діяльності. 
В умовах воєнного стану військове командування  виконує  свої завдання  у  
тісній  взаємодії із Службою безпеки України,  іншими утвореними відповідно до 
законів України військовими формуваннями, органами   внутрішніх   справ  та  
органами  управління  і  силами цивільного  захисту,  а також може приймати в 
підпорядкування чи в оперативне   підпорядкування  інші  військові  формування  
або  їх з'єднання, військові частини, установи та організації. 
  
 82 
Загальні висновки 
1. Досліджено властивості порошкового матеріалу, отриманого методом 
електроерозійного диспергування сталі Р18. Встановлено, що він складається з 
частинок правильної сферичної та еліптичної форми, гранулометричний склад 
такого порошку становить 22,8…56,4 мкм, основними елементами є вуглець, 
кисень, молібден, ванадій, хром, залізо та вольфрам. Відзначено, що диспергований 
порошковий матеріал зі сталі Р18 придатний для використання у технологіях 
відновлення та зміцнення деталей методом плазмово-порошкового наплавлення. 
2. Математични модель дозволяє оцінювати потужність джерела тепла та 
коригувати його в процесі наплавлення для підтримання стабільності 
геометричних параметрів зварювальної ванни і, в підсумку, геометричних 
параметрів наплавленого шару. 
3. Встановлено, що оптимальним є рівне співвідношення порошку ПзВ5 і 
порошку зі сталі Р18 у механічній суміші. Відзначено, що підвищення вмісту 
порошку зі сталі Р18 у механічній суміші понад 50% призводить до зниження 
зносостійкості покриття через викришування зміцнювальної фази. 
4. Відзначено, що дефекти типу пор, тріщин і неплотностей у зоні 
з’єднання сталі 40Х з покриттям із порошкової суміші 50% ПЖВ5 + 50% сталь Р18, 
отриманого методом плазмово-порошкового наплавлення, відсутні. Показано, що 
середнє значення мікротвердості основи зі сталі 40Х у 1,9 раза нижче, ніж у 
покриття. Встановлено, що при шляху 500 м середнє значення коефіцієнта тертя 
плазмово-порошкового покриття становить µ = 0,17, тоді як у основи зі сталі 40Х 
— µ = 0,212. При цьому фактор зносу наплавленого зразка та статистичного 
партнера склав 0 і 1,325∙10⁻⁷ мм³∙Н⁻¹∙м⁻¹ відповідно. 
  
 83 
Список використаної літератури 
1. Wang Y., Li D., Nie C., Gong P., Yang J., Hu Z., Li B., Ma M. Research 
Progress on the Wear Resistance of Key Components in Agricultural Machinery // 
Materials. 2023. Vol. 16, No. 24. Article 7646. 
2. Молодик М.В., Лангерт Б.А., Бредун А.К. Відновлення деталей машин. 
Київ : Урожай, 1989. 256 с. 
3. Ремонт автомобілів : навчальний посібник / упоряд. В.Я. Чабанний. 
Кіровоград : Кіровоградська районна друкарня, 2007. 720 с. 
4. Beneduce S., Tamburrino F., Maccarini G., et al. Machinery Regulation and 
Remanufacturing: A Link to Overcome Circular Economy Barriers in Agricultural 
Equipment // Machines. 2024. Vol. 12, No. 12. Article 941. 
5. Bujaczek R. Agricultural Machines Maintenance and Repair in the Opinion 
of Service Employees // Agricultural Engineering. 2013. Vol. 17, No. 2. P. 13-22. 
6.  Stavinskiy A., Kalinichenko O., Dudnikov A., et al. The Use of Surface 
Strengthening to Increase the Wear Resistance of Working Bodies of Agricultural 
Machines // Bulletin of Sumy National Agrarian University. The Series: Mechanization 
and Automation of Production Processes. 2024. Vol. 28, No. 2. P. 10-16. 
7.  ДСТУ 7435:2013. Техніка сільськогосподарська. Методи визначення 
умов випробовувань. Чинний від 2014-07-01. 
8. Training of Trainers Manual on the Operation, Maintenance and Basic Repair 
of Farm Machinery. Rome : FAO, 2024. 
9. Malvajerdi A.S., Sabzi H., Ghorbani M. Wear and Coating of Tillage Tools: 
A Review // Heliyon. 2023. Vol. 9. Article e16669. 
10. Технічне обслуговування та ремонт сільськогосподарської техніки : 
підручник : у 2 ч. / П.В. Лауш, І.Ф. Василенко, Т.П. Лесюк та ін. Кіровоград : 
Полімед-Сервіс, 2007. Ч. 1. 416 с. 
11.  Stachowiak G., Batchelor A.W. Engineering Tribology. 4th ed. Oxford : 
Butterworth-Heinemann, 2013. 884 p. 
12. Davim J.P. Tribology for Engineers: A Practical Guide. Oxford : Woodhead 
 84 
Publishing, 2011. 304 p. 
13. ДСТУ 4397:2005. Техніка сільськогосподарська. Методи економічного 
оцінювання техніки на етапі випробовування. 
14.  Shamrai V., Kelemesh A., Hrechukha Y. Composite Materials for Wear-
Resistant Coatings of Agricultural Machinery Parts // Problems of Tribology. 2022. Vol. 
27, No. 4. P. 45-52. 
15. ISO 9226:2012. Corrosion of Metals and Alloys - Corrosivity of 
Atmospheres - Determination of Corrosion Rate of Standard Specimens for the 
Evaluation of Corrosivity. 
16. Ivankova O., Bartosh V., Obshchyi Y., Kysil Y. Restoration of Worn Parts 
of Agricultural Equipment by Plastic Deformation // Modern Engineering and 
Innovative Technologies. 2023. No. 25-01. P. 73-79. 
17. Хлопотов Р.А. О проблеме изнашивания деталей автомобиля и 
необходимости совершенствования методов их восстановления // 
Автотранспортное предприятие. 2016. № 2. С. 41-42. 
18. Tabakov P.A. Reliability of Parts with Several Allowable Wear Limits // 
Agricultural Machinery: Maintenance and Repair. 2013. No. 8. P. 30-36. 
19. Joshi A.Y., Kumar A., Jangra K.K., Kumar V. A Systematic Review on 
Powder Mixed Electrical Discharge Machining // Heliyon. 2019. Vol. 5, No. 12. Article 
e02963. 
20. Improving the Durability of Cultivator Blades Using One-Sided Gas-Flame 
Surfacing / A. Fayurshin, M. Farkhshatov, R. Saifullin et al. // Journal of Applied 
Engineering Science. 2021. Vol. 19, No. 1. P. 57-67. 
21. Dudnikov A., Belovod O., Ivankova O., et al. Methods of Restoring Parts of 
Agricultural Machines // Bulletin of Poltava State Agrarian Academy. 2021. No. 4. P. 
273-281. 
22.  Лахтін Ю.М., Арзамасов Б.Н. Хіміко-термічна обробка металів. Київ : 
Арістей, 2006. 448 с. 
23.  Смірнов І.В. Відновлення деталей машин та конструкцій : конспект 
 85 
лекцій для студентів напряму 6.050504 «Зварювання». Київ : НТУУ «КПІ», 2012. 
147 с. 
24.  Иванов В.П., Ивашко В.С., Константинов В.М., Лялякин В.П., 
Пантелеенко Ф.И. Восстановление и упрочнение деталей: справочник. Київ : 
Наука і технології, 2013. 368 с. 
25. Wear and coating of tillage tools: A review 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844023038768 
26. The Use of Surface Strengthening to Increase the Wear Resistance of 
Working Bodies of Agricultural Machines / A. Stavinskiy, O. Kalinichenko, A. 
Dudnikov et al. // Bulletin of Sumy National Agrarian University. 2024. Vol. 28, No. 2. 
P. 10-16. 
27.  Фомінський Л.П. Можливість виробництва порошків та утилізація 
метало відходів електроерозійними методами // Електронна обробка матеріалів. 
1983. № 8. С. 6-8. 
28.  Marchenko D., Shamrai V., Kelemesh A. Development and Investigation of 
the Technology for Hardening Agricultural Machinery Parts under Abrasive Wear 
Conditions // Problems of Tribology. 2026. Vol. 31, No. 1. P. 5-14. 
29.  Lu H., Sun S., Li D., et al. Laser Cladding Remanufacturing of Metallic 
Components: Processes, Materials, Defects and Performance // Metals. 2025. Vol. 15, 
No. 11. Article 1166. 
30. Переработка вольфрамового лома в порошки электроэрозионным 
диспергированием / Л.П. Фоминский и др. // Электронная обработка материалов. 
1985. № 3. С. 22-24. 
31. Research Progress on the Wear Resistance of Key Components in 
Agricultural Machinery https://www.mdpi.com/1996-1944/16/24/7646 
32.  Фомінський Л.П., Тарабрина В.П., Левчук М.В. Особливості порошків, 
отриманих електроерозійним диспергуванням у воді сплаву типу сормайт // Нові 
методи отримання металевих порошків : зб. наук. пр. Київ : ІПМ АН УРСР, 1985. 
С. 109-113. 
 86 
33.  Фомінський Л.П., Левчук М.В., Тарабрина В.П. Структура металевих 
порошків, отриманих електроерозійним диспергуванням у грануляторах // 
Порошкова металургія. 1987. № 4. С. 1-6. 
34.  Структурні особливості порошку, отриманого електроерозійним 
диспергуванням у воді сплаву типу сормайт / Л.П. Фомінський та ін. // Порошкова 
металургія. 1985. № 10. С. 66-71. 
35.  Roy M. (ed.). Surface Engineering for Enhanced Performance against Wear. 
Vienna : Springer, 2013. 362 p. 
36.  ASM Handbook. Vol. 6: Welding, Brazing, and Soldering / ed. D.L. Olson, 
T.A. Siewert, S. Liu, G.R. Edwards. Materials Park, OH : ASM International, 1993. 
37.  Rykalin N.N. Calculations of Thermal Processes in Welding. Moscow : 
Mashgiz, 1951. 296 p. 
38.  Cylindrical Interfaces Repair Technique Using Electric Resistance Welding 
of Metal Powder Materials / I.R. Gaskarov, M.N. Farkhshatov, R.N. Saifullin et al. // 
Results in Engineering. 2022. Vol. 16. Article 100678. 
39.  Shen J., Ma X., Li Y., et al. Cost-Benefit Analysis of Remanufacturing of 
Used Agricultural Machinery Parts // Journal of Cleaner Production. 2025. Vol. 500. 
Article 145678. 
40.  ДСТУ 3321:2003. Система конструкторської документації. Терміни та 
визначення основних понять. 
41.  ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Бібліографічний запис, бібліографічний опис. 
Загальні вимоги та правила складання : методичні рекомендації з впровадження / 
уклад. О.К. Галевич, І.М. Штогрин. Львів, 2008. 20 с. 
42.  ДСТУ 3008:2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і 
техніки. Структура та правила оформлення. 
43.  Методичні рекомендації до підготовки, написання та захисту 
кваліфікаційної роботи для здобувачів освітнього рівня «магістр» за 
спеціальністю 131 «Прикладна механіка», освітні програми «Технології 
машинобудування» та «Обробка металів за спецтехнологіями» усіх форм 
 87 
навчання [Електронне видання] / уклад.: Г.В. Канашевич, О.О. Коваленко, Є.В. 
Хижняк ; М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. Черкаси : 
ЧДТУ, 2023..
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
