See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)" projekt ETF7227
ETF7227 "Komposiitmaterjalide ja -pinnete kulumiskindluse modelleerimine (1.01.2007−31.12.2009)", Renno Veinthal, Tallinna Tehnikaülikool, Mehaanikateaduskond.
ETF7227
Komposiitmaterjalide ja -pinnete kulumiskindluse modelleerimine
Modelling of wear resistance of composite materials and coatings
1.01.2007
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
AsutusRollPeriood
Tallinna Tehnikaülikool, Mehaanikateaduskondkoordinaator01.01.2007−31.12.2009
PerioodSumma
01.01.2007−31.12.2007123 600,00 EEK (7 899,48 EUR)
01.01.2008−31.12.2008123 600,00 EEK (7 899,48 EUR)
01.01.2009−31.12.2009118 656,00 EEK (7 583,50 EUR)
23 382,46 EUR

Projekti eesmärgiks on abrasiiverosiooni ja -löökkulumise tingimustes töötavate materjalide ja pinnete kulumiskindluse tõstmine. Keskendutakse järgmistele probleemidele: - uute komposiitmaterjalide ja -pinnete kulumiskindluse uurimine; - kulumise mehhanismide uurimine; - pinnaväsimuse (kui ühe väheuuritud kulumise liigi) uurimine; - erosioonkulumise matemaatiline ja füüsikaline modelleerimine. Traditsiooniliste masinaehitusmaterjalide kõrval kasutatakse paljudes tööstusvaldkondades (survetöötlemine, mäendus, transport, puidu-, tselluloosi- ja paberitööstus jpt) üha enam komposiitmaterjale ja-pindeid. Neid (või nende struktuuriosi) iseloomustab ühelt poolt kõrge vastupanu mehaanilistele koormustele või keskkonnamõjudele (kõrged temperatuurid, keemiliselt agressiivsed keskkonnad), teisalt nende olemusest lähtuv anisotroopia, mis muudab tootearenduse faasis nende omaduste ennustamine ja määramise keeruliseks. Uurimisprojekt keskendub vastutusrikastes masinaosades kasutatavate materjalide uurimisele. Sellistelt materjalidelt ja pinnetelt oodatakse suurt abrasiiv-erosioonikindlust ning vastupidavust löökkulumisele. Nendeks materjalideks on eelkõige mitmesugused metallmaatrikskomposiitstruktuuriga materjalid ja pinded, kus armeeriva faasina kasutatakse erineva granulomeetrilise koostisega suure kõvadusega karbiide (WC, TiC ja VC) ning sideainena Fe-Ni, Fe-Cr, Fe-Ni-Cr, Cr-Ni-Mo süsteeme. Materjalidest uuritakse eelkõige PM/HIP ja SF/HIP meetodil valmistatud III põlvkonna pulberteraseid. Pinnetest aga eelkõige kiirgaasileekpihustamisega (HVOF) tehnoloogia abil saadud eelkirjeldatud struktuuriga pindeid aga ka õhukesi, tööriistade (stantsid, survevaluvormid jm) tugevdamisel kasutatavaid aurusadestamise meetodil (PVD) saadud pindeid (TiN, TiAlN, TiCN jt.). Kaasaegsed kontaktmehaanika programmid (Elastica, FilmDoctor jt.) võimaldavad edukalt lahendada mitmeid materjalide kulumise prognoosimisega seotud probleeme. Kasutusel olevad analüütilised vahendid aga ei suuda piisava usaldusväärsusega ennustada metallmaatrikskomposiitide käitumist kirjeldatud kulumise tingimustes. Käesoleva grandi raames uuritakse seoseid mikrostruktuuri ja materjali (pinnete) omaduste vahel ning modelleeritakse nende käitumist erinevate kulumise liikide korral (abrasioon, erosioon, löökkulumine).
The goal of the project is to increase the wear resistance of the materials and coatings working in the conditions of abrasion-erosion and impact wear. Main focus is on the following problems: - study of wear resistance of new composite materials and coatings; - study of wear mechanisms; - study of surface fatigue (as one of the wear mechanisms least investigated); - mathematical and physical modelling of erosion wear. Many industries (such as metal forming, mining, transportation, pulp- and paper industries) are increasingly using beside to the conventional materials composite materials and coatings. These materials (or some parts of the microstructure) are extremely resistant to mechanical loads or to the environments (high temperatures, chemically aggressive environments). On the other hand, these materials are intrinsically anisotropic which makes difficult to determine or prognosticate their properties in the stage of product development. The present study is focused to the materials used in demanding engineering applications. High resistance to abrasion-erosion wear and impact wear is expected from such materials and coatings. Such materials are for example various materials with metal-matrix structure where different carbides (WC, TiC and VC) are used as reinforcing phase and Fe-Ni, Fe-Cr, Fe-Ni-Cr and Cr-Ni-Mo are used as binder materials. The study will focus on 3rd generation powder steels produced by powder metallurgy (PM/HIP) and spray forming (SF/HIP) technology and HVOF coatings with similar microstructure. Also properties of thing coatings such as TiN, TiAlN, TiCN produced by physical vapour deposition (PVD) and used for strengthening of tools (dies, stamps and injection moulds) will be studied. Simulation and modelling tools (such as Elastica, FilmDoctor etc.) can be successfully used for solving different contact mechanics problems connected with wear. Analytical tools are jet not sufficient to predict the wear behaviour of metal matrix composites in the wear conditions described above. Using this grant the relations between materials (coatings) properties and microstructure will be studied and wear behaviour in different wear modes (abrasion, solid particle erosion, impact wear) will be modelled.