Результати наукової діяльності:
- Одним з перших промислових застосувань методу АІР був захист від атмосферної й гідридної корозії виробів Мінсередмаша. Для реалізації розробленої технології створена серія промислових установок АІР-1(1978р.), АІР-2(1979р.), АІР-3 ( 1986-1990гг.) і надалі АІР-3М (2008р.), АІР-ЕЛА60 (2010р.), що дозволяють наносити іонно-плазмові покриття на основі хрому, титану, ніобію й ін. матеріалів;
- Показано високу ефективність атомно-іонних покриттів на основі ніобію й вуглецю для захисту робочих лопаток останніх ступенів парових турбін. Покриття, що утворюються при цьому, забезпечують більш ніж на порядок підвищення кавітаційної стійкості й у кілька разів ерозійної стійкості лопаткової сталі й стеліта при прискорених краплеударних випробуваннях (швидкість співударяння із краплями 440 м/сек). Дослідна партія лопаток з розробленими покриттями для останніх ступенів парових турбін передана на експлуатаційні випробування (ПТМЗ, м. Полтава);
- Атомно-іонні покриття ефективно були використані для зміцнення ріжучої крайки ножів ручного пневмогідравличного інструменту типу УРГД. Було показано, що ножі із твердого сплаву типу WC-Co можуть бути замінені ножами з вуглецевої сталі з розробленими в ННЦ ХФТІ покриттями; при цьому забезпечується більш ніж 10-кратне збільшення стійкості ножів у порівнянні з ножами із твердого сплаву;
- Атомно-іонні покриття успішно пройшли промислові випробування на металургійному комбінаті (МК «Криворіжсталь») у якості зміцнюючих на аварійних ножах для рубання й транспортуючих валків для протягання сортового прокату (збільшення стійкості в 6 - 10 разів);
- Метод АІР був успішно використаний для нанесення жаростійких (типу Cr-Al-Y) і термоізоляційних (типу Zr2 - Y2O3) покриттів на лопатки газотурбінних двигунів підвищеної потужності. Були досягнуті більш високі параметри щільності й зчеплення атомно-іонних покриттів у порівнянні з покриттями, отриманими методами атомного осадження й ін.;
- У цей час розробляється експериментальний зразок установки нового покоління для плазмохімічного покриття матеріалів з використанням електронно-променевого випару й ВЧ іонізації парової фази на базі установки атомно-іонного розпилення типу АІР з потужністю гармати до 300 кВт.
Наші послуги. Приклади:
В ІФТТМТ розроблені технології нанесення вакуумних активованих дифузійних покриттів з наступних функціональних напрямків:
Захист лопаток для турбін, неохолоджуваних камер згоряння з тугоплавких металів для двигунів малої тяги ракетно-космічної техніки. Промислово освоєні розробки забезпечують стійкість виробів у продуктах згоряння палива при температурі до 1600°C. Нові розробки дозволяють піднімати максимальну температуру експлуатації камер згорання до 2000°C.
Захист виробів з вуглець-вуглецевих матеріалів. Розроблені покриття забезпечують корозійну стійкість на повітрі в статичних умовах 1700°C. У стадії розробки - покриття, жаростійкі до 2000°C.
Створення нагрівачів для високотемпературних атмосферних печей (з температурою експлуатації до 1900...2000°C), основу яких становлять Mo-W сплави із захисними покриттями. Особливістю таких нагрівачів є висока стійкість до термічних розгойдувань у режимі включення-вимикання (більше 50 термораскачок). Технологія промислово освоєна.
Зміцнення ріжучого й обробного інструмента із твердого сплаву типу WC-Co, використовуваного для різання важкооброблюваних грузлих сталей і сплавів.
Захист тиглів, труб і різного оснащення від взаємодії з рідкими металами (у тому числі, дорогоцінними, і алюмінієм). Розробки успішно пройшли дослідну апробацію.
Зміцнення виробів із твердого сплаву типу WC-Co, у тому числі конструкційних елементів різних пристроїв, використовуваних при виготовленні штучних алмазів. Розробки успішно освоєні в промисловості.
Зносостійкі й антикорозійні покриття для різних пар тертя, у тому числі, для підшипників ковзання, опорних кілець і валів, виготовлених з дешевих низьковуглецевих сталей; для крильчаток насосів, використовуваних при перекачуванні нафти й газу. Розробки пройшли дослідно-промислові випробування.
Антикорозійні покриття для захисту постійних высококоерцетивних магнітів типу Nd-Fe-B.
Публікації:
2013 рік
Статті в зарубіжних видавництвах:
- A. A. Andreev, V. M. Beresnev, M. A. Volosova, S. N. Grigoriev, D. A. Kolesnikov, A. D. Pogrebnyak, I. V. Serdyuk, O. V. Sobol’, and P. V. Turbin. Tribological Characteristics of Nanocomposite Vacuum–Plasma Ti–Hf, Ti–Hf–N, and Ti–Hf–Si–N Coatings // Journal of Friction and Wear, 2013, Vol. 34, No. 3, pp. 175–182. © Allerton Press, Inc., 2013
- V. Belous, V. Vasyliev, A. Luchaninov, V. Marinin, E.Reshetnyak, V.r Strel'nitskij, S.Goltvyanytsya, V.Goltvyanytsya. Cavitation and abrasion resistance of Ti-Al-Y-N coatings prepared by the PIII&D technique from filtered vacuum-arc plasma// Surface & Coatings Technology 223 (2013) .– Р. 68-74.
- Marchenko I. G., Marchenko I. I., Diffusion in the systems with low dissipation: Exponential growth with temperature drop// Europhisics Letters.–2012.–Vol.100.–Р.5005(4 pp.);
- V. Safonov, A. Zykova, J.Smolik, R.Rogowska, V.Luk’yanchenko, O.Vyrva, S.Yakovin The corrosion properties of zirconium and titanium load-bearing implant materials with protective oxide coatings // Proceeding of 13th International Conference on Plasma Surface Engineering, Linkoping University Electronic Press, Linkoping , Sweden 2013, N2,388-392. http://www.ep.liu.se/wcc/002/wcc12002.pdf
- A.A. Andreev, V.N. Voyevodin, O.V. Sobol’, V.F. Gorban’, G.N. Kartmazov, V.A. Stolbovoy, V.V. Levenets, D.V. Lysan. Regularities In The Effect Of Model Ion Irradiation On The Structure And Properties Of Vacuum-Arc Nitride Coatings .// ВАНТ. – 2013. – № 5(87). – С. 142-146
- V.I.Zmij, S.G.Rudenkiy Research of a vacuum diffusion boron silification process for constructional materials //Physical surface engineering. – 10. – №1. – 2013. – Р.18-21
- The surface properties of Ta2O5 ceramic coatings and next correlations with cell response in vitro and in vivo tests / N.Donkov, V.Safonov, A. Zykova, V. Luk’yanchenko, D.Kolesnikov // Problems of Atomic Science and Technology, 2013, N1(83),p.195-197
- Examination of surface and material properties of nano structural oxide coatings for joint total and module replacement arthoplasty /A. Zykova, V. Safonov, J. Smolik , R. Rogowska, A. Samoilenko, N. Donkov, D. Kolesnikov, V. Lukyanchenko, I.Goncharov // Orthopaedics, Traumatology and Prosthetics. – 2013. – №2. – Р. 51-57
- A.N. Goltsev Application of nanocomposite coatings with different structural physical and chemical characteristics in tissue engineering/ I.V. Rassokha, T.G. Dubrava, L.V. Ostankova, M.V. Ostankov, E.A. Gordienko, V.I.Safonov, A.V. Zykova // Journal of Nano-and Electronic Physics (2013) Vol.5, N1, 01008 (5pp) http://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/30946/1/Goltsev%20A.N._Nanocomposite%20coatings.pdf
Статті в вітчизняних видавництвах:
- О.В.Соболь, А.А.Андреев, С.Н.Григорьев, М.А.Волосова, В.А.Столбовой, В.Е.Фильчиков, Н.В.Киданова, Г.В.Антоненкова, Н.Ю. Черкасова. Влияние постоянного отрицательного потенциала смещения на структуру, субструктуру и напряженно-деформированное состояние TiN-покрытий // «Металлофизика и новейшие технологии» , 2013. – Т. 35. – № 7. – С. 943—951;
- Соболь О.В., Андреев А.А., Горбань В.Ф., Столбовой В.А., Григорьев С.Н., Волосова М.А., Столбовой В.А., Фильчиков В.Е., Киданова Н.В.. Использование импульсной ионной стимуляции для модификации структурно-напряженного состояния и механических свойств вакуумно-дуговых TiN-покрытий // «Металлофизика и новейшие технологии». – 2013. – Т. 35. – № 7. – С. 953—963;
- Л.С. Ожигов, Г.Н. Картмазов, И.Ю. Добровольская, Ю.А. Богатырев, А.С. Митрофанов, В.И. Змий, В.В. Кунченко, А.А. Андреев, Н.Ф. Карцев, Н.Д. Рыбальченко, И.М. Короткова. Покрытия для защиты стали 20 от коррозионно-эрозионного износа в среде второго контура ВВЭР-1000 // ВАНТ. – 2013. – №5(87). – С. 137-141;
- В.Г.Маринін, В.І.Коваленко. Кавітаційна стійкість вакуумно-дугових покриттів, сформованих на підкладках з різною орієнтацією PDF (Russian) . - Владимир Григорьевич Маринин, Владимир Иванович Коваленкo/Технологічний аудит та резерви виробництва . – Том 4. – № 2(12). – 2013. – С.15-18;
- В.И.Змий, С.Г. Руденький, Н.Ф. Карцев, В.В. Кунченко, Ю.В. Кунченко, Е.В. Тимофеева. «Получение комплексных эрозионно-стойких газодиффузионных покрытий на сталях» // Порошковая металлургия. – 2013. – №11-12;
- Марченко И.Г., Марченко И.И. Аномальный рост диффузии в пространственно-периодических системах с малой диссипацией энергии // Вестник Харьковского национального университета. – №1025. – Сер. “Ядра, частицы, поля”.–2012. –С. 62-68;
- Использование нанокомпозитных покрытий в технологиях культивирования мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток /А.Н. Гольцев, И.В. Рассоха, Т.Г. Дубрава, Л.В. Останкова, М.В. Останков, Е.А.Гордиенко, В.И. Сафонов, А.В. Зыкова // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. –2013. – Т.VIII – №1. –C.46-50. http://celltranspl.ru/arhiv/tom-viii-1-2013/ispolzovanie-nanokompozitnykh-pokrytii-v-tekhnologiiakh-kultivirovaniia-multipotentnykh-mezenkhimnykh-stromalnykh-kletok
- И.Г.Марченко, И.И. Марченко. Транспорт частиц в пространственно-периодических потенциалах в недодемпфированных системах // Вестник Харьковского национального университета.– №1069. – Сер. “ядра,частицы, поля”.– 2013. – Вып. 4 (60). – С. 41-50
2012 рік
- Змий В.И., Руденький С.Г., Рыжова Т.П., Тимофеева Е.В., Карцев Н.Ф., Кунченко В.В., Крохмаль С.А., Кунченко Ю.В. Комплексные антикоррозионные покрытия на стали.// Вопросы атомной науки и техники, 2012, №5, сер.ФРП и РМ (81), с.110 – 113.
- О.В.Соболь, А.А.Андреев, С.Н.Григорьев, В.Ф.Горбань, М.А.Волосова, С.В.Алешин, В.А.Столбовой. О влиянии высоковольтных импульсов на структуру и свойства вакуумно-дуговых покрытий нитрида титана // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012, № 4 (682), с. 43-52.
- A.A. Andreev, O.V. Sobol, S.N. Grigoriev, V.F. Gorban, M.A. Volosova, S.V. Aleshin, V.A. Stolbovoi. Effect of high-voltage pulsed on the structure and properties of titanium nitride vacuum-Arc coatings // Metal Science and Heat Treatment, Vol. 54, Nos. 3 – 4, July, 2012, p. 195-203.
- O.V. Sobol, A.A. Andreev, V.A. Stolbovoy and V.E. Filchikov. Structural-Phase and Stresses State of Vacuum-Arc-Deposited Nanosructural Mo-N Coutings Controlled be Substrate Bsas during Deposition // Technical Physics Letters, 2012, Vol 38, No 2, pp. 168-171.
- Соболь О.В., Андреев А.А., Столбовой В.А., Фильчиков В.Е. О возможности управления фазово-структурным и напряженным состояниями вакуумно-дуговых наноструктурных покрытий системы Mo-N путем подачи потенциала смещения на подложку в процессе осаждения // Письма в ЖТФ, 2012, Vol. 38, No. 4, pp. 26–33.
- Андреев А.А., Григорьев С.Н., Соболь О.В., Горбань В.Ф., Волосова М.А., Столбовой В.А., Сердюк И.В. Особенности получения высокотвердых наноструктурных покрытий из нитрида молибдена вакуумно-дуговым методом // Упрочняющие технологии и покрытия (Москва, Россия), 2012, №1, с. 14-20.
- О.В. Соболь, А.А. Андреев, В.Ф. Горбань, Н.А. Крапивка, В.А. Столбовой, И.В. Сердюк, В.Е. Фильчиков. О воспроизводимости однофазного структурного состояния многоэлементной высокоэнтропийной системы Ti-V-Zr-Nb-Hf и высокотвердых нитридов на ее основе при их формировании вакуумно-дуговым методом // Письма в ЖТФ, 2012, том 38, вып. 13.с. 40-46.
- О.В.Соболь, А.А. Андреев, С.Н. Григорьев, М.А. Волосова, В.Ф. Горбань Вакуумно-дуговые многослойные наноструктурные TiN/Ti покрытия: структура, напряженное состояние, свойства // Металловедение и термическая обработка металлов (МиТОМ), №1 (679), 2012, с.28-33.
2011 рік
- Змий В.И., Руденький С.Г., Кунченко В.В. Особенности активированной вакуумной химико-термической обработки материалов.// ВАНТ. Сер.ФРП и РП. 2011, вып. 2(97), с.155-158.
- А.А. Андреев, В.А. Столбовой, І.В. Сердюк. Вакуумно-дуговые сверхтвердые покрытия и их использование для упрочнения инструментов // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2011. – № 2/5 (50). – С. 65–69
2010 рік
- Змий В.И., Руденький С.Г. Реакционно-активированная диффузия и вакуумные покрытия. – Харьков:ННЦ ХФТИ, 2010.-158с.
- А.А. Андреев, Л.П. Саблев, В.М., С.Н. Григорьев. Вакуумно-дуговые покрытия. Харьков, ННЦ ХФТИ, 2010.– 318 с.