Отзыв оппонента Фаюршин А.Ф.

ОТЗЫВ
официального оппонента на диссертационную работу
Козлова Алексея Витальевича
«Повышение износостойкости деталей машин микродуговым оксидированием с последующим модифицированием покрытия»
представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук
по специальности 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве.
АКТУАЛЬНОСТЬ ИЗБРАННОЙ ТЕМЫ
Актуальность выбранной темы диссертации подтверждается тем, что
для обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации
необходимо использование новых высокопроизводительных и ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственной продукции, получение которой невозможно без современной, высокопроизводительной техники. Для её создания, а также поддержания в длительном работоспособном состоянии имеющегося парка машин, необходимо использовать способы восстановления и упрочнения рабочих поверхностей, которые способны существенно повысить их износостойкость и значительно расширить функциональные возможности применяемых в сельскохозяйственной технике деталей. Одним из современных и перспективных способов восстановления с одновременным упрочнением деталей из алюминиевых сплавов является микродуговое оксидирование (МДО). Однако, при эксплуатации подвижного соединения, рабочая поверхность детали, упрочненная МДО-покрытием, за
счет высокой микротвердости последнего, вызывает более интенсивное изнашивание ответной детали из стали. В связи с этим применение технологических приемов модифицирования МДО-покрытий позволит снизить коэффициент трения и значительно увеличить ресурс всей сборочной единицы.
Это является одним из перспективных направлений развития машиностроительного и ремонтного производства в современных условиях.
В этой связи, выбранная автором тема, востребована сельскохозяйственной наукой и аграрной практикой.
СТЕПЕНЬ ОБОСНОВАННОСТИ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ,
ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ, ИХ ДОСТОВЕРНОСТЬ И НОВИЗНА
Положение о выводе теоретического обоснования технологической
схемы двухступенчатой обработки (МДО + дуговой электрофорез) алюминиевого сплава подтверждено соискателем в теоретической (часть 2) и
экспериментальной (пункт 4.3) частях работы. Положение базируется на основах электрофизики и электрохимии.
На основании теоретических исследований предложена модель тока
пробоя, применимая к вторичной обработке МДО-покрытия, которая учитывает электрофизические параметры сквозной пористости раствора-носителя
частиц нанопорошка CuO и электродвижущей силы источника питания. Она
позволяет прогнозировать продолжительность вторичной обработки по расчетному значению силы тока. Достоверность данной модели подтверждена
экспериментальными исследованиями, которые приведены в пункте 4.3. Сила тока, рассчитанная по модели, определяет окончание вторичной обработки и составляет 8,19…8,27А.
Положение о выводе теоретического обоснования изменения силы тока пробоя МДО-покрытия и раствора-носителя нанопорошка
CuO при вторичной обработке, и экспериментальное подтверждение
влияния продолжительности вторичной обработки на снижение коэффициента трения в подвижном соединении между рабочими поверхностями базируется на глубоком анализе и обзоре литературы. Научная новизна этого положения подтверждается анализом литературных данных,
который выявил отсутствие экспериментальной научно-технической информации по МДО-покрытиям, модифицированным способом дугового
электрофореза частиц нанопорошка из раствора-носителя. Данное положение представлено результатами исследований в теоретической (пункт 2.2)
и экспериментальной частях (пункты 4.2, 4.3, 4.6). Установлено, что оптимальная продолжительность вторичной обработки, позволяющая включать
во внешний слой сформированного МДО-покрытия наибольшее количе-
ство частиц нанопорошка CuO, составляет 1 мин.
Положение о результатах экспериментальных исследований влияния режимов МДО алюминиевого сплава АК7ч при первичной обработке на последующее внедрение частиц нанопорошка CuO дуговым электрофорезом при вторичной обработке и изменение эксплуатационных
свойств: нагрузочной способности и износостойкости подвижных соединений с МДО-покрытиями различной пористости модифицированными
частицами нанопорошка CuO подтверждено исследованиями представленными в главе 4 диссертационной работы, которые подтверждаются выводами
(1, 3 и 4) диссертационной работы и формулируются следующим образом:
- установлено, что оптимальные толщина, твёрдость и пористость
упрочнённого слоя для МДО (первичной обработки) при соотношении катодного и анодного токов 1,0 обеспечиваются использованием электролита
на основе дистиллированной воды, с содержащем 2 г/л КОН и 10 г/л Na2SiO3,
и режимами МДО: плотность тока – 25 А/дм2, продолжительность оксидирования – 90 мин., температура электролита – 40˚С. В этом случае толщина
упрочненного слоя (после удаления технологического) составит: на литейном
сплаве АК7ч – 65…70 мкм. Твердость МДО-покрытия – 10 ГПа. Сквозная
пористость упрочнённого слоя составит 12% (пункт 4.1 и вывод1);
- определено оптимальное содержание компонентов в раствореносителе нанопорошка CuO при дуговом электрофорезе (вторичной обработке) МДО-покрытия: по массе 1 часть нанопорошка CuO + 3 части
Na2SiO3 + 3 части дистилированной воды; в электролите: КОН – 0,5 г/л,
Na2SiO3 – 2 г/л, при этом плотность тока – 25 А/дм2 и температура электролита – 20 С. Толщина внешнего упрочнённого слоя МДО-покрытия
после дугового электрофореза останется неизменной и составит 65…70
мкм. Микротвердость МДО-покрытия до и после вторичной обработки дуговым электрофорезом не изменяется и составляет 10 ГПа (пункты 4.2, 4.3,
4.5 и вывод 3);
- установлено, что наибольшее влияние на снижение коэффициента
трения в подвижном соединении, содержащем МДО-покрытие модифицированное частицами нанопорошка CuO, оказывает его пористость. Теоретически и экспериментально подтверждено, что для пары трения «сталь 40Х –
МДО-покрытие модифицированное СuO» значение коэффициента трения
будет в 1,9…2 раза ниже чем для эталонной пары. Износостойкость испытуемых подвижных соединений с МДО-покрытиями модифицированными
нанопорошком CuO в 1,5…2 раза выше, чем у аналогичных подвижных соединений без модифицирования упрочненного слоя, принятых за эталон
сравнения. При наработке поршней 100...110 км, составляющей 20% от гарантированной заводом-изготовителем, износостойкость испытуемых подвижных
соединений,
с
восстановленными
и
упрочненными
МДО-
покрытиями модифицированными частицами нанопорошка CuO деталями,
была в 2 раза выше, чем у аналогичных соединений в серийных гидроцилиндрах Ц-75 (пункты 4.6, 4.7, 4.8 и вывод 4).
Положение о разработанной комбинированной технологии восстановления с упрочнением МДО и модифицированием частицами нанопорошка CuO, которая обеспечивает повышение износостойкости подвижных соединений деталей сельскохозяйственной техники, и результаты её
апробации подтверждено соискателем тем, что она внедрена на двух предприятиях, занимающихся эксплуатацией и ремонтом сельскохозяйственной
техники, а также в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» и патентом №2487200, подтверждающим ее новизну (часть 5 и вывод 5). При годовой программе восстановления 500 поршней гидроцилиндров расчетный экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии составит свыше 176 тыс. рублей.
Таким образом все научные положения, выводы и рекомендации, изложенные в диссертации, следует считать обоснованными, достоверными и
имеющими новизну.
Все задачи, поставленные соискателем перед проведением научных исследований, имеют свое решение в тексте диссертационной работы и отра-
жены в выводах.
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ДИССЕРТАЦИИ
Представленная на отзыв диссертационная работа содержит: введение,
пять глав, выводы, рекомендации и приложения.
Диссертация является завершенной научной работой, результаты которой доведены до практической реализации в виде комбинированной технологии восстановления с упрочнением МДО и модифицированием частицами
нанопорошка CuO.
Диссертация качественно оформлена: текст на 133 страницах машинописного текста, 17 таблиц и 30 рисунков, выполнены в компьютерном исполнении грамотно и легкодоступны для чтения.
Основные результаты научных исследований опубликованы в 12 работах, в том числе 5 статьях в изданиях входящих в перечень ВАК РФ, получен
патент на изобретение.
Содержание автореферата соответствует основным идеям и выводам
диссертации.
ЗАМЕЧАНИЯ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ
1. Имеются небольшие недочеты в оформлении рисунков (например
рис. 4.8) и формул (например формулы 2.1, 2.2, 2.5, 2.6 и т.д.) в текстовой части диссертации.
2. В диссертации автором не рассмотрены другие порошки из антифрикционных материалов, которые можно использовать для снижения коэффициента трения и повышения износостойкости подвижного соединения деталей машин.
3. Руководствуясь принципом добровольности к требованиям стандартов при их рекомендательном характере в тексте работы автором указываются недатированные ссылки на ГОСТы, например ГОСТ 9285, ГОСТ 13078
(стр.54), ГОСТ 9.302, ГОСТ 4381 (стр.56), ГОСТ 9450 (стр.57) и т.д. Но в
большинстве случае для большей достоверности полученных результатов,
мы считаем, что необходимо было бы указать год.
4. Отсутствует экспериментальное обоснование адекватности аналитических выражений, полученных во второй главе. Нет численного решения
математической модели силы тока (формула 2.25), а даются только предпосылки ее решения.
5. Автору следовало бы провести исследования по модифицированию
МДО-покрытий, образованных на основе других алюминиевых сплавов, механические и эксплуатационные свойства которых отличаются от приведенных в работе алюминиевого сплава АК7ч.
В целом указанные замечания направлены на улучшение качества представления материала и содержания рецензируемой работы. Они не затрагивают основную суть исследования и являются пожеланиями на дальнейшую
работу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ О СООТВЕТСТВИИ ДИССЕРТАЦИИ
КРИТЕРИЯМ ПОЛОЖЕНИЯ «О ПРИСУЖДЕНИИ
УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ»
1. Учитывая новизну и актуальность решаемой в работе задачи, научную значимость и практическую направленность полученных результатов в
области ремонта и восстановления деталей сельскохозяйственной техники,
диссертационная работа Козлова Алексея Витальевича представляет собой
законченную научно-квалификационную работу.
2. Диссертация написана непосредственно соискателем, является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение задачи, имеющей значение для развития сельскохозяйственного машиностроения и ремонтного производства, и содержит совокупность новых научно обоснованных технических, технологических решений и разработок для развития страны, имеет внутреннее единство и свидетельствует о личном вкладе автора в
науку. Предложенные автором новые решения строго аргументированы и
критически оценены.
3. Диссертация соответствует требованиям и критериям п. 9 «Положения о порядке присуждении ученых степеней» ВАК Минобрнауки РФ,