Page 7 - Автореферат_-Стасишин

5

У першому розділі проведено огляд та аналіз сучасного стану проблеми
моніторингу і неруйнівного контролю елементів конструкцій за дії втомних
навантажень та хімічних чинників. Розглянуто основні методики моніторингу
напружено-деформованого стану матеріалу під час циклічних навантажень.
Висвітлено основні проблеми і задачі, які стоять під час оцінки ступеня деградації
матеріалів за втомних навантажень та впливу робочих середовищ. Також розглянуто
основні чинники, які впливають на час та місце виникнення макротріщини.
Значну увагу приділено вивченню механізмів впливу водню на конструкційні
матеріали. Через малі атомарні розміри та високу рухливість газоподібний водень
проникає у метали та сплави. Ця властивість також дозволяє йому заповнювати
порожнини у структурі металу, зокрема, простір між зернами, пори, тріщини тощо.
Під час нагрівання матеріалу водень має здатність накопичуватись у дефектах та
переходити з атомарного стану в молекулярний. Таке накопичення може призвести
до розривів кристалічної ґратки металів та утворення блістерів, тріщин і сколів.
Таким чином, ці процеси спричиняють блістерне руйнування у парах тертя,
провокують водневу корозію, є основною причиною «холодного» руйнування
зварних швів, відшарувань захисних покриттів та плівок у металевих деталях і
напівпровідникових виробах.
Титанові сплави широко використовують в авіаційній, хімічній промисловості
та медицині завдяки їхній високій міцності та стійкості до корозії, а також
біосумісності. Проте ці сплави мають ряд недоліків. Одним з яких є погані
трибологічні властивості, а також погана зносостійкість, абразивна зносостійкість та

великий коефіцієнт тертя. Низька твердість та зносостійкість обмежують
застосування титанових сплавів в умовах тертя та за контактних навантажень. Тому
для підвищення твердості та трибологічних характеристик таких сплавів
застосовують різні методи модифікації їх поверхні. Зокрема, трибологічні
властивості можуть бути змінені шляхом хіміко-термічної обробки (азотування,
карбування, окислення або нітроокислення), яка змінює мікроструктуру поверхневих
шарів. Оскільки за хіміко-термічної обробки також змінюється ШП, то під час
виготовлення деталі з модифікованим покриттям часто необхідно контролювати
рельєф поверхні до і після модифікації.
Для моніторингу поверхні деталей широко використовують контактну
профілометрію та безконтактні методи – інтерферометрію в білому світлі,
голографію, фазозсувну інтерферометрію (ФЗІ) тощо. Однією з найперспективніших
є ФЗІ завдяки її високій прецизійності, простоті реалізації та швидкодії. Для
реалізації методу ФЗІ необхідний зсув фази опорного променя у схемі (одному з
плечей) інтерферометра. Його виконують згідно з двома підходами, а саме –
фіксованим зсувом фази та довільним. Проте перший підхід з фіксованим зсувом
фази не отримав високої популярності через високу ціну фазозсувного елемента
(ФЗЕ) та похибок, які виникали під час реєстрації інтерферограм поверхні (ІП). Тому
ряд науковців, зокрема, Huo, XU, Chang та інші запропонували використовувати
довільний зсув фази і розробили ряд методів визначення цього невідомого кута.
Одним з таких методів відтворення рельєфу поверхні є метод двокрокової ФЗІ, який
запропонували Муравський Л.І., Вороняк Т.І. та Кметь А.Б. Цей метод володіє