Фізико-технічна обробка поверхні металів безводневим азотуванням в тліючому розряді

Аналітичний опис ЕСПП за допомогою виразів, в основі яких бета-розподіл, спочатку ведеться по окремих компонентах, а потім як сума складових де j_еv - відносний розподіл часток;

K_dj - коефіцієнт, який встановлює величину екстремального значення розподілу;

Г - гамма-функція;

a, b - коефіцієнти, які встановлюють в основному форму розподілу, a, b >0;

е_v - відносний енергетичний рівень, .

Приклад ЕСПП, з якого слідує, що зміною параметрів технологічного режиму можна суттєво керувати енергетичними рівнями часток падаючого потоку, а відтак - характером взаємодії його з поверхнею. Крім того він у значній мірі залежить від кутових параметрів взаємного зіткнення. Якщо енергетичний імпульс в залежності від того, під яким кутом він передається, направлений в сторону поверхні, то це буде сприяти явищам, умовно кваліфікованим як дифузійні, в разі, коли напрямок від поверхні, то енергія, передана частці поверхні, буде сприяти її розпорошенню.

Ця обставина враховується введенням коефіцієнтів: розпорошувального та дифузійного впливу.

Виходячи з відомого постулату, що результат енергетичної дії падаючого потоку залежить від добутку кількості часток з певним енергетичним рівнем на величину цього рівня, введені поняття відносних енергетичних факторів (ВЕФ) розпорошувальної та дифузійної дії відповідно нейтралів та іонів.

Енергетична концепція утворення нітридів виходить з того, що при зіткненні відповідних часток повинен передаватись імпульс в межах від мінімально достатнього для створення молекули до максимального, в якості якого прийнято енергію сублімації, що дозволяє встановити межі кутів передачі енергії. Тоді ВЕФ утворення нітридів з компонентом поверхні певного сорту k.

Сформована схема процесів, що можуть мати місце у вакуумно-дифузійній обробці металевої поверхні в тліючому розряді, яка показана на рис. 9. Проведено детальний енергетичний аналіз відомих моделей азотування в тліючому розряді, який показує, що кожна з них відображає тільки окремі із загально можливих процесів. Для реалізації основного з них - утворення нітридів в результаті сутички атома азоту з часткою поверхні необхідна наявність третьої частки, яка б забирала надлишкову енергію. Це можливо на поверхні або в безпосередній близькості до неї. Проте модель перетворення нітридів за схемою відриву від молекули нітриду атома заліза та вивільнення при цьому атома азоту малоймовірна, оскільки енергетично більш вигідне приєднання атома решітки. Найбільш ймовірним шляхом утворення атомарного азоту є процес дисоціативної рекомбінації в результаті зіткнення молекулярного іона азоту з електроном на поверхні. Експериментально підтверджена наявність в газовому проміжку на значній відстані від поверхні розпорошених її часток, а також роль адсорбційного шару.

Проте жодна з відомих моделей не може пояснити, наприклад, факт азотування при зворотній полярності, підтверджений експериментально, хоча в цьому випадку біля поверхні немає ніяких іонів.

Таким чином, в принципі в залежності від енергетичних умов при модифікації поверхні шляхом АТР можуть мати місце наступні процеси: адсорбція часток газу на поверхні; нагрівання поверхні передачею їй енергії часток потоку; стимулювання всіх видів емісії; розпорошення поверхні; утворення нітридів (дифундидів) в результаті зіткнення атомарних чи молекулярних іонів з частками поверхні; перетворення дифундидів за схемою залучення атомів матриці; дифузія атомарних часток і дифундидів в глибину поверхні; пружні зіткнення заряджених часток падаючого потоку з поверхнею; ударна імплантація під дією падаючого потоку часток газового середовища і компонентів поверхні, проникнення їх в глибину поверхневого шару з утворенням твердих розчинів; резонансна перезарядка на металі з дисоціативною рекомбінацією молекулярного іона дифузанту й створенням дифундидів.

Суть її полягає в наступному.

1) Існують умови, спричинені як видом поверхні, так і параметрами технологічного режиму, при яких будь-які з відзначених вище процесів можуть мати місце.

2) Імовірність того або іншого процесу визначається відповідністю ЕСПП межам енергій, у рамках яких він можливий.

3) У першу чергу проходять ті процеси, які в даних конкретних умовах енергетично найбільш вигідні.

4) Важлива роль адсорбційних процесів, через адсорбційний шар падаючий потік значною мірою впливає як на поверхню, котра модифікується, так і на компоненти газового середовища, накопичені на поверхні.

5) Основним джерелом генерації атомарного азоту, концентрація якого найбільш істотно впливає на інтенсивність АТР, є процес дисоціації молекул електронним ударом або як результат рекомбінації молекулярних іонів безпосередньо на поверхні.

Практична апробація теорії полягала у співставленні результатів розрахунків, виконаних за допомогою розробленого програмного забезпечення з експериментальними даними. Розраховані параметри розділяються на дві групи: показники впливу падаючого потоку на поверхню (фактори утворення нітридів в приповерхневому шарові) та показники, які визначаються саме параметрами газового середовища. До першої групи факторів відносяться загальний ВЕФ утворення нітридів та його складові. Друга група включає ВЕФ розпорошувальної та дифузійної дії потоків іонів та нейтралів, суми добутків енергетичних рівнів на відносний розподіл часток, а також суми ВЕФ.

Проведено азотування в різних за складом газових середовищах при строго однакових електричних характеристиках розряду. Проте температура деталей у випадку, якщо в суміші переважав аргон, більша, що пояснюється інтенсивнішим потоком нейтральних часток. Різниця температур відповідає співвідношенню сум відносних енергетичних рівнів цих середовищ. У випадку застосування середовищ, де переважає аргон температура поверхні стабілізується швидше, що також підтверджує присутність та роль швидких нейтралів.

Товщина модифікованого шару в першу чергу залежить від тиску в розрядній камері, ця залежність - екстремального характеру з чітко вираженим оптимумом., який в залежності від початкових умов знаходиться в діапазоні тисків 0,7...1,1 тора, причому аналогічне відмічалось при досліджені зміни швидкості електронів, а також електричних характеристик розряду. Оптимальному тиску відповідає приблизна рівновага молекулярної та атомарної складових ВЕФ утворення нітридів, оскільки утворення його на основі атому азоту вимагає менших енергетичних затрат, але продуктивність процесу від молекули вдвоє більша. При різних комбінаціях параметрів режиму оптимум досягається при різному тиску, що відкриває шлях до проектування технологічного процесу на багатоваріантній основі.

При тиску менше оптимального енергетичний рівень потоку значний, що сприяє розпорошенню шару нітридів, його перетворенню та дифузії азоту в глибину. Оптимальний тиск забезпечує значну ширину зони нітридів. При великому тиску відслідковується ледве помітна зона е- фази, під якою видно прошарок гґ-фази. Якісні співвідношення показників сформованих шарів нітридів відповідають співвідношенням ВЕФ утворення нітридів на центральному графіку. Демонструє значно кращу здатність сталі 38Х2МЮА азотуватись, оскільки вона і створювалась саме для цього процесу. Ця сталь допускає більший діапазон можливих комбінацій параметрів технологічного режиму, що й підтверджує графік ВЕФ утворення нітридів, в якому зона оптимуму відповідає більшому діапазону тисків. Характер зміни товщини зони нітридів аналогічний і цілком адекватний зміні ВЕФ утворення нітридів. Очевидна кореляція між результатами обробки та співвідношеннями ВЕФ утворення нітридів. Природно, що на основі цих співвідношень не можна прогнозувати абсолютні значення, наприклад, товщини, твердості модифікованого шару, проте стає можливим оптимізувати вибір матеріалів з врахуванням вимог наступної експлуатації виробів та параметрів технологічного процесу модифікації.

Так само корегуються з експериментальними даними азотування оптимуми вмісту азоту в газі. Підбором параметрів технологічного режиму в широкому діапазоні можна керувати показниками твердості. Зміна в газовому середовищі вмісту аргону суттєво знижує (в рази) ВЕФ утворення нітридів, а, відтак, інтенсивність формування нітридного шару, що відповідає реальним результатам азотування.

Наведені приклади свідчать про те, що запропоновані аналітичні критерії оцінки процесу утворення нітридів якісно адекватно відповідають результатам реальних процесів.

В досліджуваній технології домінують два конкуруючих та взаємодоповнюючих процеси: утворення нітридів та розпорошування поверхні. Відповідні показники, які відображають енергетичну здатність газових середовищ, дозволяють підбирати такі комбінації параметрів технологічного режиму, при яких досягається потрібний ефект стимулювання чи, навпаки, пригнічення розпорошення поверхні або дифузії азоту в глибину її. Це особливо важливо при азотуванні азотоактивних матеріалів, оскільки при звичайних умовах на поверхні швидко утворюється шар нітридів, який блокує дифузію азоту в глибину модифікованого шару. Рис. 14. демонструє можливості керування основними процесами шляхом програмованого вибору характеристик технологічного режиму. Параметри процесу підібрані таким чином, щоб стимулювати утворення нітридів, оптимізуючи при цьому співвідношення розпорошення та дифузії.

Природа екстремумів, які спостерігаються на графіках запропонованих аналітичних показників полягає в тому, що при низьких значеннях тиску превалює енергетичний фактор над кількісним, але, оскільки енергія перевищує поріг сублімації, а іонів дифузанту мало, то ефект утворення дифузійних шарів низький. Зі збільшенням тиску кількісний фактор відіграє все більшу роль, ніж енергетичний. Проте рівень переважаючих значень енергії заряджених та нейтральних часток нерідко недостатній для утворення дифундидів, тому інтенсивність формування дифузійного шару знову знижується. Очевидно, що встановленому раніше оптимуму параметрів технологічного процесу відповідають області, де сумарні фактори мають мінімальні значення. Оскільки рівень енергії в основному визначається міжелектродною напругою, а кількість заряджених часток відображає насамперед струм розряду, то теза Б. М. Арзамасова щодо мінімуму питомої потужності як критерію ефективного азотування якраз і пояснюється мінімумом сумарних ВЕФ. В газових середовищах, де переважає аргон, екстремальний характер впливу параметрів технологічного процесу проявляється в меншій мірі. Середовища з підвищеним вмістом аргону забезпечують більший ефект розпорошування поверхні, оскільки співвідношення між сумарними факторами розпорошувальної та дифузійної дій суттєво більші в сумішах, де переважає аргон.

Підсумковий висновок з четвертого розділу полягає в тому, що запропоновані показники, виведені з енергетичної моделі, цілком адекватно відповідають реальним процесам, насамперед якісно пояснюючи взаємодію параметрів технологічного процесу в ході формування модифікованих шарів вакуумно-дифузійним газорозрядним методом.

В п'ятому розділі розроблена система критеріальних оцінок, за допомогою яких можлива оцінка керованості технологічним процесом. Узагальнено результати багаторічних експериментальних досліджень процесу безводневого азотування в тліючому розряді, в результаті чого сформована структура та взаємозв'язок компонентів моделі керування вакуумно-дифузійними газорозрядними технологіями модифікації поверхні, а також розроблені типові технологічні режими процесу азотування об'єктів, виготовлених більш ніж з 80 марок матеріалів. Незважаючи на те, що всі параметри технологічного режиму взаємопов'язані, існує певна система пріоритетів при призначенні їх. Первинним є вибір температури процесу, оскільки від неї залежить не тільки сам хід перетворень у поверхневому шарі, але і можливі негативні наслідки, пов'язані з перегрівом деталі в цілому або локально.

Значна увага приділена впливу локальних винятків на нерівномірність розподілу поля, відповідно - температури та результатів обробки. Якщо ввести поняття комплексного параметра - ефективного коефіцієнта концентрації К_е, котрий враховував би всі зазначені вище процеси, то повний струм для об'єкта, який має локальні винятки , де j_ec - густина електронного струму для об'єкта без локальних винятків, яка визначається експериментально при обробці таких об'єктів шляхом реєстрації повного струму І, , А - обплазмована площа поверхні об'єкта,

А_К - площа зовнішніх локальних винятків, ,

L - загальна довжина зовнішніх однотипних локальних винятків.

Рівномірність розподілу температури поверхні є найбільш суттєвим критерієм стабільності результатів обробки. З використанням оригінальної методики проведені дослідження, які вказують на можливість виникнення різниці температур порядку 40?С, що практично гарантує відпуск деталі та негативні результати азотування. Розроблені практичні рекомендації стосовно розташування деталей в садці. Експериментально підтверджено наявність екстремуму потужності розряду при зміні тиску.

В шостому розділі досліджені загальні положення стосовно структури та функціональних взаємозв'язків окремих систем устаткування для реалізації процесу, відмічені основні відмінності устаткування для безводневих процесів. На основі розробленої системи критеріїв сформована класифікація конструктивних схем, проведено аналіз всіх можливих схем з детальними практичними рекомендаціями стосовно їх вибору.

Базуючись на класифікації конструкції установок, розроблена теорія розрахунку всіх елементів розрядних камер, причому в кінцевому варіанті ці розрахунки доведені до форми, прийнятної в інженерній практиці. На основі результатів співставлення варіантів сформульовані конкретні практичні рекомендації по оптимізації конструктивних схем.

Запропоновані нові рішення стосовно газової системи та пристроїв управління розрядом у фазі катодного очищення поверхні, розроблені теоретичні основи проектування цих важливих складових устаткування, що в комплексі підвищує якість як самого устаткування, так обробки. Особлива увага приділена контролеру управління процесом, який з високою надійністю не допускає переходу тліючого розряду в дуговий, керує фазою виходу на параметри режиму та їх автоматичним підтримуванням в ході процесу. Всі оригінальні пристрої запатентовані, рівно як і інші вдосконалення процесу та устаткування. Наведені характеристики гами промислового устаткування, розробленого та впровадженого під керівництвом та при безпосередній участі здобувача.

В сьомому розділі розроблена система економічних критеріїв формування схеми устаткування, наведені дані для укрупненого розрахунку економічних показників процесу. Теоретично обгрунтовані концепції профілактичної обробки та сервісних центрів, класифіковані допоміжні операції, розроблено механізм їх нормування.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми теорії та практики вакуумно-дифузійних газорозрядних процесів модифікації металевих поверхонь безводневим азотуванням в тліючому розряді, яке виявляється в розробці і експериментальній перевірці наукових теоретичних основ процесу, інженерних методик проектування технології та устаткування, а також організаційно-економічних передумов для її реалізації. Як результат виконаних досліджень сформовані наступні основні висновки.

1. За ареалом застосування вакуумно-дифузійна газорозрядна технологія модифікації поверхні металів азотуванням в тліючому розряді (АТР) може бути віднесена до процесів універсального призначення. АТР має ряд суттєвих переваг, що свідчить про важливість, практичну цінність та актуальність дослідження проблем теорії, реалізації та вдосконалення технології. Проте головні напрацювання, котрі характеризують сучасний стан питання, в основному включають чисельну базу технологічних режимів (в основному для аміачних газових середовищ), яка не має прийнятного теоретичного узагальнення, а також моделі, жодна з яких в повній мірі не може пояснити низку явищ, супутніх використанню технології. Останнє може випливати з недосконалості теоретичних основ процесу, котрі в більшості відомих робіт розглядаються в основному в аспекті дифузійних явищ в поверхневому шарі.

2. На основі аналізу джерел обгрунтовано самостійний науковий напрямок - теорія та практика вакуумно-дифузійних газорозрядних процесів модифікації поверхні металів та їх сплавів, сформульовані завдання досліджень, вперше направлених в аспекті фізичних основ процесу як на розробку теорії, так і питань, пов'язаних з практичним застосуванням технології. Вперше теоретичне обгрунтування модифікаційних технологій даного типу базується на вихідних положеннях фізики електричного розряду в газових середовищах. Загальна методологія та окремі методики проведення досліджень як комплексу теоретико-експериментальних робіт вперше підпорядковані послідовному формуванню падаючого потоку, вивченню енергетики та складу падаючого потоку (з врахуванням і нейтральних часток), створенню моделі його взаємодії з металевою поверхнею з енергетичних позицій.

3. Вперше розроблені оригінальні методики визначення ширини області катодного падіння напруги, впливу на неї параметрів технологічного процесу, а також обробки експериментальних даних багатофакторних моделей. Найбільш точно відображає сутність процесу термін „азотування в тліючому розряді”. На основі запропонованої ієрархії рівнів вибору параметрів, по яких узагальнюється інформація розроблено класифікації процесів обробки металів та технологій модифікації поверхні металів і їх сплавів, кваліфікованих як вакуумно-дифузійні газорозрядні, а також порівняні основні варіанти реалізації процесу.

4. Вперше систематизовані стосовно АТР загальні теоретичні положення процесів, які мають місце в області катодного падіння (ОКП), встановлені основні фактори керування модифікацією. Вперше при формуванні падаючого на поверхню потоку враховані швидкі нейтральні частки, які виникають в ОКП в результаті резонансної перезарядки. На основі даних з джерел запропонована аналітична методика розрахунку імовірнісних характеристик елементарних процесів, які можуть мати місце в ОКП, проведено аналіз вагомості кожного з них. Одержані аналітичні залежності реально використовуються в програмних продуктах розрахунку формування падаючого потоку.

5. Вперше на основі концепції базової швидкості розроблена імовірнісна модель зміни швидкості електрона в ОКП. Показано, що вона є основним впливовим фактором формування енергетичних характеристик розряду. Досліджено вплив параметрів технологічного процесу на характер зміни швидкості електронів, а також вперше розроблена теорія та методика ідентифікації зміни швидкості електронів в залежності від цих параметрів, при цьому вперше введено поняття приведеного газокінетичного перетину.

6. Вперше теоретично пояснено екстремальний характер впливу тиску газового середовища на енергетичні показники розряду. Виконано співставлення результатів розрахунків електричних характеристик розряду, в основі яких лежать відзначені вище теоретичні положення, з експериментальними, при цьому незначна різниця між ними свідчить про прийнятність розробленої теорії формування падаючого потоку. На основі обробки експериментальних даних вперше запропонована теоретична методика розрахунку електричних характеристик розряду з врахування основних параметрів технологічного режиму.

7. Розроблена аналітична основа та програмне забезпечення для розрахунку основних показників кінетики руху часток в електричному полі з врахуванням імовірнісних характеристик. Досліджено процес формування енергії іонів в полі та вплив на нього характеристик процесу, введено термін прошарку вільного пробігу, який дозволяє використовувати подібність ОКП. Вперше сформована імовірнісна модель руху частки в прошарку вільного пробігу, на основі імовірнісних підходів створена аналітична модель розрахунку кутових параметрів руху часток та їх взаємодії з поверхнею в залежності від характеристик технологічного процесу. Вперше розроблена аналітика ймовірності стартових точок останнього етапу руху частки, який є визначальним фактором для формування її енергетичного рівня, сформульовані допущення та аналітично описана імовірнісна модель енергетичного обміну при сутичках часток, вирішена задача генерації іонів певного сорту з врахуванням імовірності цих процесів. Вперше розроблена імовірнісна модель формування потоку швидких нейтральних часток, порівняні величини потоків заряджених та нейтральних часток, підтверджена вагомість останніх.

8. Введено поняття опосередкованої частки, що з врахуванням імовірнісних характеристик створює умови для розробки моделі формування енергетичного спектру падаючого потоку (ЕСПП) та вирішення енергетичної задачі. Розроблена імовірнісна модель формування ЕСПП, вперше використано поняття відносного ЕСПП, яке дозволяє порівнювати потоки часток різного типу при довільній густині струму розряду, розроблена методика аналітичного опису ЕСПП в цілому та його складових, проведено аналіз та встановлено загальні принципи впливу параметрів технологічного режиму на енергетику процесу. Розроблено програмне забезпечення розрахунку ЕСПП в залежності від початкових характеристик процесу, вперше отримані та проаналізовані ЕСПП для різних варіантів технологічних режимів.

9. Вперше створена імовірнісна енергетична модель взаємодії часток падаючого потоку з частками поверхні, введені терміни коефіцієнтів розпорошувальної та дифузійної дії падаючого потоку, які використані для формування системи критеріїв керування кінцевими результатами модифікації шляхом регулювання структури ЕСПП, досліджені поверхневі процеси при АТР, проведено аналіз та встановлено перелік реально можливих серед них. Обгрунтована методика визначення енергетичних критеріїв утворення нітридів.

10. Проведено енергетичний аналіз відомих моделей АТР, який вказує на певні невідповідності їх реальним процесам. Вперше запропоновано енергетичну модель АТР, встановлено її принципову прийнятність, сформульовано головні положення енергетичної моделі. На основі аналізу зміни системи запропонованих критеріальних оцінок в залежності від параметрів технологічного режиму, а також співставленням їх з результатами модифікації металевих поверхонь різного типу, доказано зв'язок цих характеристик з реальними процесами та їх прийнятність для прогнозування та керування кінцевими результатами модифікації.

11. Розглянуті загальні принципи керованості технологічним процесом. Встановлені і проаналізовані зв'язки факторів керування технологічним процесом, їх взаємний вплив та вплив на кінцеві результати модифікації. Сформована структура технологічного комплексу модифікації поверхні безводневим АТР. Проаналізовано та систематизовано багаторічний банк даних виконаних робіт по модифікації виробів, виготовлених більш ніж з 80 марок матеріалів, на основі чого розроблено типові технологічні режими процесу. Вперше розглянута задача аналітичного визначення впливу поверхневих локальних винятків на рівномірність концентрації поля та температури поверхневих шарів з можливими наслідками щодо результатів модифікації, досліджено рівномірність температури поверхні деталей в залежності від компонування садки та її вплив на енергетичні характеристики процесу модифікації та її наслідки, розроблені практичні рекомендації раціонального формування садки в залежності від параметрів технологічного режиму.

12. Розроблені принципи формування загальної структури установок для безводневого АТР, встановлено функціональні зв'язки між окремими складовими устаткування, створена система класифікації конструктивних схем устаткування, проведено аналіз можливих конструктивних варіантів, напрацьовані практичні рекомендації стосовно вибору варіантів конструкції, визначені їх сучасні тенденції. Вперше викладена методика формування основних розмірів розрядних камер, розроблена інженерна методика розрахунків всіх конструктивних елементів розрядних камер та оптимізації їх конструкції. Розроблена, запатентована і успішно застосована гама устаткування промислового призначення, в тому числі - блочно-модульного типу, а також окремих його систем та пристроїв, котрі забезпечують суттєво менші енерговитрати та кращу надійність.

13. Вперше розроблена система економічних критеріїв формування конструктивної схеми устаткування, наведені дані для укрупненого розрахунку економічних показників процесу. Обгрунтовані концепції профілактичної обробки та сервісних центрів. Класифіковані допоміжні операції, розроблено механізм їх нормування.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Пастух И. М. Теория и практика безводородного азотирования в тлеющем разряде. - Харьков, Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», 2006. - 364 с.

2. Пастух И. М., Андреев А. А., Шулаев В. М. Вакуумно-диффузионная обработка поверхности металлов с применением тлеющего и дугового разрядов в газах // В монографии «Новые процессы термической обработки» - Харьков, Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,. - 2004. - С. 5-57.

3. Коррозионная стойкость стали 45Х, азотированной в тлеющем разряде / В. Г. Каплун, Я. Н. Гладкий, А. Е. Рудык, И. М. Пастух, Л. А. Силина // Защитные покрытия на металлах. - К.: Наукова думка. - 1987. - Вып. 21, - С. 75-77.

4. Пастух И. М., Давыдов А. М., Добжанский Ю. Ф. Структурные особенности оборудования для ионного азотирования в безводородных средах // Сб. тр. Хмельницкого технологического института. - К., 1990. - С. 13-17.

5. Береговенко А. Ю., Каплун В. Г., Яковлев А. П., Пастух И. М. Влияние азотирования на демпфирующие свойства некоторых металлических материалов // Проблемы прочности. - 1993. - №8. - С. 72-77.

6. Каплун В. Г., Пастух І. М., Сіліна Л. А., Зенкин М. А. Високоефективна технологія зміцнення поверхні конструктивних елементів // Інформація та нові технології, УкрІНТЕІ. - 1995. - №2. - С. 26-27.

7. Каплун В. Г., Пастух І. М., Снозік А. В. Оптимізація параметрів режиму іонного азотування твердосплавного інструменту // Збірник наукових праць „Проблеми сучасного машинобудування”. - Хмельницький, 1996. - С. 104-106.

8. Каплун В. Г., Пастух І. М. Технологія поверхневого зміцнення методом керованої плазмової дифузії в газовому антикрихкісному середовищі // Збірник наукових праць „Проблеми сучасного машинобудування”. - Хмельницький, 1996. - С. 111-113.

9. Каплун В. Г., Пастух І. М., Паршенко А. В. Технология управляемой диффузии в плазме газовой антихрупкостной среды // Збірник робіт, винаходів та раціоналізаторських пропозицій вчених Поділля.-Хмельницький, 1996. - С. 131-134.

10. Каплун В. Г., Пастух І. М. Особливості процесу іонного азотування в безводневих середовищах // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький. - 1997. -Серія 1, Технічні науки. - С. 14-17.

11. Пастух И. М. Концепция управляемой технологии поверхностного упрочнения // Проблемы трибологии. - Хмельницкий, 1997. - № 2. - С. 103-106.

12. Каплун В. Г., Пастух И. М. Ионно-плазменные технологии и оборудование для диффузионного упрочнения деталей машин, инструмента и оснастки // Проблемы трибологии. - Хмельницкий, 1997. - № 2. - С. 96-102.

13. Пастух І. М. Автоматизована система підготовки робочих газових середовищ // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 1998. - №4, ч. 2. - С. 114-116.

14. Каплун В. Г., Пастух И. М. Инструментальное производство с применением управляемых технологий поверхностного упрочнения // Межд. сб. науч. тр. «Прогрессивные технологии и системы машиностроения». - Донецк, 1998. - Вып. 6. - С. 35-38.

15. Пастух И. М. Структура и взаимосвязь компонентов модели управления процессом плазменного диффузионного упрочнения поверхности // Проблемы трибологии. - Хмельницкий, 1998. - №3. -С. 92-98.

16. Пастух І. М. Моделювання деяких процесів електричного розряду в газі // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2000. - №3, ч. 2. - С. 172-177.

17. Пастух І. М. Процеси вакуумно-дифузійних газорозрядних технологій модифікації поверхні металевих сплавів // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2000. - №6, ч. 3. - С. 126-135.

18. Пастух І. М., Давидов А. М., Здибель О. С., Лотоцька І. А. Оптимізація енергетики фази катодного розпилення процесу модифікації металевих поверхонь // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - Хмельницький, 2000. - №3. - С. 203-206.

19. Пастух І. М. Структура та конструктивні схеми машин для вакуумно-дифузійної модифікації поверхні металів // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2001. - №1, ч. 1. - С. 168-175.

20. Пастух І. М. Зовнішні локальні винятки металевих поверхонь та їх вплив на параметри режиму модифікації // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2001. - №3, ч. 1. - С. 43-47.

21. Пастух И. М. Факторы управляемости вакуумно-диффузионными газоразрядными технологиями модификации поверхности металлов // Проблемы трибологии. - Хмельницкий, 2001. - №2. -С. 93-96.

22 Пастух І. М. Алгоритми та компоненти моделювання газорозрядних процесів вакуумно-дифузійних технологій // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2001. - №5. - С. 99-107.

23. Пастух І. М. Організаційно-економічні передумови впровадження газорозрядних вакуумно-дифузійних технологій модифікації поверхні металів // Вісник Технологічного університету Поділля.-Хмельницький, 2001.-№6.-С. 126-133.

24. Каплун В. Г., Пастух И. М. Ионные технологии нанесения диффузионных покрытий в плазме тлеющего разряда // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. - Запоріжжя, 2001. - №2. - С. 73-75.

25. Пастух І. М. Методика проектування камер для вакуумно-дифузійних газорозрядних процесів обробки деталей // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2002. - №1. - С. 20-38.

26. Пастух І. М. Особливості нормування і економічних показників допоміжних процесів газорозрядної вакуумно-дифузійної обробки деталей // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2002. - №2. - С. 339-342.

27. Каплун В. Г., Пастух І. М. Енерго- і ресурсозберігальна технологія і обладнання для зміцнення поверхні деталей машин // Машинознавство. - Львів, 2002. - №2. - С. 49-51.

28. Пастух І. М., Давидов А. М., Здибель А. М. Електричні параметри вакуумно-дифузійних газорозрядних технологій модифікації поверхні металів // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2002. - №5. - С. 170-175.

29. Пастух І. М. Методика обробки багатофакторних моделей // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2002. - №6. - С. 42-46.

30. Пастух І. М., Здибель О. С. Температура поверхні деталей в процесі вакуумно-дифузійної газорозрядної модифікації металів // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - Хмельницький, 2001. - №4. - С. 52-56.

31. Пастух І. М. Реальні газорозрядні процеси вакуумно-дифузійних газорозрядних технологій модифікації поверхні металів // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2003. - №1. - С. 95-106.

32. Пастух І. М. Взаємозв'язок швидкості електронів з енергетичними характеристиками розряду в газовому середовищі // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2003. - №4. - С. 130-134.

33. Пастух І. М. Кінетика прикатодних процесів як фактор формування енергетичного спектру падаючого потоку // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2004. - №1, ч. 1. - С. 53-64.

34. Пастух І. М. Особливості технології моделювання багатофакторних залежностей // Проблемы трибологии. - Хмельницький, 2004. - №1. -С. 97-101.

35. Пастух І. М. Теоретичні положення енергетичного спектру падаючого потоку в газорозрядних дифузійних технологіях // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький, 2004. - №5. - С. 19-35.

36. Пастух И. М. Модификация металлов с применением азотирования в тлеющем разряде: состояние и перспективы // Проблемы трибологии. - Хмельницький, 2004. - №3-4. -С. 42-55.

37. Пастух І. М., Здибель О. С. Проблематика моделювання процесу азотування в тліючому розряді // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький, 2005. - №1. - С. 7-11.

38. Пастух І. М. Енергетичний спектр падаючого потоку при азотуванні в тліючому розряді // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький, 2005. - №5, ч. 1, т. 1. - С. 5-15.

39. Пастух І. М. Взаємодія падаючого потоку з поверхнею при модифікації в тліючому розряді // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький, 2005. - №6, т. 1. - С. 185-194.

40. Пастух І. М. Поверхневі процеси при азотуванні в тліючому розряді // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький, 2006. - №1. - С. 130-142.

41. Пастух І. М. Енергетичний аналіз моделей азотування в тліючому розряді // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький, 2006. - №5. - С. 7-14.

42. Погрелюк І. М., Яськів О. І., Пастух І. М., Машовець Н. С. Формування зносостійких нітридних шарів при комбінованому азотуванні // Проблеми трибології. - Хмельницький, 2006. - №4. -С. 113-116.

43. Пастух І. М., Здибель О. С. Практична апробація положень теорії азотування в тліючому розряді // Вісник Хмельницького національного університету. - Хмельницький, 2007. - №1. - С. 7-25.

44. Токоввод катода установок ионного азотирования: Свид. 1716292 СССР, МПК C23C11/10, С23С11/14, С23С11/16/ И. М. Пастух, В. Г. Каплун, Ю. Ф. Добжанский ., А. В. Паршенко - 6412296; Заявлено 5.05.91; Опубл. 29.08.92; бюл. №8.

45. Устройство контроля и управления процессом ионного азотирования: Пат. 2020191 РФ, МПК C23C14/54/ И. М. Пастух, А. М. Давыдов, В. Г. Каплун (Украина). - 4934093/02; Заявлено 5.05.91; Опубл. 30.09.94.

46. Камера розрядна для хіміко-термічної обробки в тліючому розряді: Пат. 20919А України, МПК C23C11/10, С23С11/14/ І. М. Пастух, В. Г. Каплун. - 96031030; Заявлено 18.03.96; Опубл. 07.10.97.

47. Спосіб іонного азотування азотоактивних металів: Пат. 22650А України, МПК C23C14/56/ І. М. Пастух, В. Г. Каплун. - 96030854; Заявлено 5.03.96; Опубл. 17.03.98.

48. Струмоввід установок іонно-плазмового зміцнення: Пат. 21351А України, МПК C23C11/00, С23С11/14/ І. М. Пастух. - 96031031; Заявлено 18.03.96; Опубл. 2.12.97.

49. Спосіб отримання комбінованих покриттів тугоплавких металів: Пат. 22015А України, МПК C23C14/00/ І. М. Пастух, В. Г. Каплун, В. П. Олександренко, О. В. Пилипів. - 95083637; Заявлено 2.08.95; Опубл. 30.04.98.

50. Спосіб іонно-плазмового зміцнювання поверхні металів та пристрій для його здійснення: Пат. 20151А України, МПК C23C10/06/ І. М. Пастух. - 96030856; Заявлено 5.03.96; Опубл. 25.12.97, Бюл. №6.

51. Спосіб дифузійного зміцнення оброблювального інструменту: Пат. 23953А України, МПК C23C11/14, С23С11/16, С23С14/56/ І. М. Пастух, В. Г. Каплун, А. В. Паршенко. - 96031033; Заявлено 18.03.96; Опубл. 31.08.98, Бюл. №4.

52. Пристрій для іонно-дифузійного зміцнення поверхні металів: Пат. 23954А України, МПК C23C10/06/ І. М. Пастух, А. М. Давидов, В. А. Давидов. - 96031034; Заявлено 18.03.96; Опубл. 31.08.98, Бюл. №4.

53. Клапан вакуумний: Пат. 23955А України, МПК F01L9/04, F01L1/01/ І. М. Пастух. - 96031035; Заявлено 18.03.96; Опубл. 31.08.98, Бюл. №4.

54. Пристрій для комутації датчиків струму та напруги установок іонного дифузійного зміцнювання: Пат. 23952А України, МПК Н02Н7/00, C23C10/06/ І. М. Пастух, А. М. Давидов, В. А. Давидов. - 96031029; Заявлено 18.03.96; Опубл. 31.08.98, Бюл. №4.

55. Розрядна камера з вакуумованою оболонкою: Пат. на корисну модель 574 України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095162; Заявлено 30.09.98; Опубл. 16.10.00, Бюл. № 5.

56. Камера розрядна з повітряним охолодженням: Пат. на корисну модель 573 України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095161; Заявлено 30.09.98; Опубл. 16.10.00, Бюл. № 5.

57. Камера розрядна для зміцнення тонких пластинок: Пат. на корисну модель 576 України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095166; Заявлено 30.09.98; Опубл. 16.10.00, Бюл. № 5.

58. Камера розрядна комбінованого типу: Пат. на корисну модель 575 України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095165; Заявлено 30.09.98; Опубл. 16.10.00, Бюл. № 5.

59. Багатокамерна установка для дифузійного зміцнення поверхні металевих виробів: Деклар. пат. 31606А України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095160; Заявлено 30.09.98; Опубл. 15.12.00, Бюл. № 7-ІІ.

60. Установка для поверхневого зміцнення металів з двоступеневим блоком живлення: Деклар. пат. 31607А України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095163; Заявлено 30.09.98; Опубл. 15.12.00, Бюл. № 7-ІІ.

61. Герметизуючий стик вакуумних установок поверхневого зміцнення металів: Деклар. пат. 31608А України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095164; Заявлено 30.09.98; Опубл. 15.12.00, Бюл. № 7-ІІ.

62. Багатопозиційна установка для поверхневого зміцнення металів: Деклар. пат. 31609А України, МПК С23С10/10, С23С10/14/ І. М. Пастух. - 98095164; Заявлено 30.09.98; Опубл. 15.12.00, Бюл. № 7-ІІ.

63. Діодно-конденсаторна система живлення процесу очищення поверхонь металевих виробів: Деклар. пат. 51901А України, МПК С23С10/06/ І. М. Пастух, А. М. Давидов, О. С. Здибель, І. А. Лотоцька. - 2001085568; Заявлено 6.08.01; Опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

64. Система управління процесом очищення поверхонь металів катодним розпиленням: Деклар. пат. 51903А України, МПК С23С14/54/ І. М. Пастух, А. М. Давидов, О. С. Здибель, І. А. Лотоцька. - 2001085575; Заявлено 6.08.01; Опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

65. Багатопозиційна установка для вакуумно-дифузійної газорозрядної модифікації металів: Деклар. пат. 51904А України, МПК С23С8/26, С23С14/56/ І. М. Пастух. - 2001085576; Заявлено 6.08.01; Опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

66. Спосіб модифікації поверхні стальних виробів: Деклар. пат. 51905А України, МПК С23С10/08, С23С8/06/ І. М. Пастух. - 2001085578; Заявлено 6.08.01; Опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

67. Спосіб вакуумно-дифузійного газорозрядного азотування: Деклар. пат. 51906А України, МПК С23С8/26, С23С14/56/ І. М. Пастух. - 2001085579; Заявлено 6.08.01; Опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

68. Спосіб очищення поверхні металевих виробів: Деклар. пат. 51908А України, МПК С23С10/06, С23С14/54/ І. М. Пастух. - 2001085581; Заявлено 6.08.01; Опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

69. Система живлення розрядної камери пульсуючим струмом: Деклар. пат. 51910А України, МПК Н02М7/12, С23С8/26, С23С14/56/ І. М. Пастух. - 2001085583; Заявлено 6.08.01; Опубл. 16.12.02, Бюл. № 12.

70. Пастух И. М. Ограничительные критерии выбора структурной схемы оборудования для упрочняющих ионно-плазменных процессов // Тезисы докл. межреспубликанской науч.-техн. конф., Хмельницкий, 1992. - С. 93-95.

71. Каплун В. Г., Пастух И. М. Ионные технологии получения комбинированных покрытий // Сб. трудов междунар. симпозиума «Наука и предпринимательство», прил. к журналу «Вибрации в технике и технологии». - Винница-Львов, 1998. - С. 257-261.

72. Каплун В. Г., Пастух И. М. Ионные технологии нанесения диффузионных покрытий в плазме тлеющего разряда // Докл. науч.-техн. конф. «Новые технологии, методы обработки и упрочнения деталей энергетических установок», Запорожье, 2000. - С. 78-80.

73. Пастух И. М. Модель поверхностных процессов при азотировании в тлеющем разряде // Сб. докл. 7-й международной конференции ОТТОМ-7, г. Харьков, 2005, т. 3. - С. 218-228.

Размещено на Allbest.ru