Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening

In order to determine the optimal values of technological factors for electromagnetic hardening process (EMHP), an experimental study of the process of applying ferromagnetic Fe – 2 % V powder coating on 30ХГС (GOST 4543- 71) steel parts was conducted. The process productivity and coating continuity...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series
Main Authors: L. M. Akulovich, A. V. Miranovich, M. M. Dechko, Л. М. Акулович, А. В. Миранович, М. М. Дечко
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka" 2020
Subjects:
сплошность покрытия
discharge density
working gap
ferromagnetic powder
mathematical modelling
coating continuity
плотность разрядного тока
рабочий зазор
ферромагнитный порошок
математическое моделирование
evener
Online Access:https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/627
https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4-404-412
id ftjpnasbpts:oai:oai.vestift.elpub.ru:article/627
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series
op_collection_id ftjpnasbpts
language Russian
topic сплошность покрытия
discharge density
working gap
ferromagnetic powder
mathematical modelling
coating continuity
плотность разрядного тока
рабочий зазор
ферромагнитный порошок
математическое моделирование
spellingShingle сплошность покрытия
discharge density
working gap
ferromagnetic powder
mathematical modelling
coating continuity
плотность разрядного тока
рабочий зазор
ферромагнитный порошок
математическое моделирование
L. M. Akulovich
A. V. Miranovich
M. M. Dechko
Л. М. Акулович
А. В. Миранович
М. М. Дечко
Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening
topic_facet сплошность покрытия
discharge density
working gap
ferromagnetic powder
mathematical modelling
coating continuity
плотность разрядного тока
рабочий зазор
ферромагнитный порошок
математическое моделирование
description In order to determine the optimal values of technological factors for electromagnetic hardening process (EMHP), an experimental study of the process of applying ferromagnetic Fe – 2 % V powder coating on 30ХГС (GOST 4543- 71) steel parts was conducted. The process productivity and coating continuity were selected as the target parameters for the EMHP optimization. By applying the experimental design method, based on 5-factor central composite rotatable uniform plan, we have created stochastic models, expressed in regression functions of the second order. It has been determined that the magnetic induction value in the working gap is the most significant technological factor, affecting both target parameters. With the increasing induction magnitude the process productivity and the coating continuity increase non-linearly until the maximum limit value, which was attributed to the forming of current-conductive chains in the working gap, that have varying electrical conductivity and different directions relative to the lines of magnetic field forces. In order to determine the optimal EMHP mode we have solved the problems of finding maximums for greatest productivity and coating continuity within the constraints of the studied factor range. The discovered EMHP-modes, optimal for each separate parameter, coincide only in the value of the magnetic induction and the discharge density. The optimal values for the other control factors belong to different areas of factor range for different optimization parameters. To determine the EMHP modes, balanced against the both parameters, the problem of multicriteria optimization was solved. The obtained solution reveals that the density of discharge currents produces the biggest impact on the process productivity and the coating continuity within the balanced modes. At the same time the high continuity of the coating is achieved by the supplementing increase of peripheral speed of the processed workpiece, which leads to evener distribution of the intensively supplied mass of the ...
format Article in Journal/Newspaper
author L. M. Akulovich
A. V. Miranovich
M. M. Dechko
Л. М. Акулович
А. В. Миранович
М. М. Дечко
author_facet L. M. Akulovich
A. V. Miranovich
M. M. Dechko
Л. М. Акулович
А. В. Миранович
М. М. Дечко
author_sort L. M. Akulovich
title Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening
title_short Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening
title_full Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening
title_fullStr Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening
title_full_unstemmed Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening
title_sort optimization of technological factors of magneticelectric strengthening
publisher The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"
publishDate 2020
url https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/627
https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4-404-412
genre evener
genre_facet evener
op_source Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series; Том 65, № 4 (2020); 404–412
Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук; Том 65, № 4 (2020); 404–412
2524-244X
1561-8358
10.29235/1561-8358-2020-65-4
op_relation https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/627/513
Сокоров, И. О. Технология упрочнения тяжелонагруженных деталей газотермическим напылением / И. О. Сокоров, Н. В. Спиридонов, М. В. Нерода. – Барановичи: РИО БарГУ, 2012. – 183 с.
Перемитько В. В. Оптимизация режимов дуговой наплавки под флюсом по слою легирующей шихты деталей ходовой части гусеничных машин / В. В. Перемитько, Д. Г. Носов // Автоматическая сварка. – 2015. – № 5–6. – С. 49–52.
Водин, Д. В. Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего инструмента / Д. В. Водин // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2015 г.). – СПб.: Свое издательство, 2015. – С. 67–70.
Акулович, Л. М. Магнитно-электрическое упрочнение поверхностей деталей сельскохозяйственной техники / Л. М. Акулович, А. В. Миранович. – Минск: БГАТУ. – 2016. – 236 с.
Технологические основы обработки изделий в магнитном поле / П. И. Ящерицын [и др.]. – Минск: ФТИ НАН Беларуси, 1997. – 416 с.
Ракомсин, А. П. Упрочнение и восстановление изделий в электромагнитном поле / А. П. Ракомсин; под общ. ред. П. А. Витязя. – Минск: Парадокс, 2000. – 201 с.
Федосенко А. С. Оптимизация условий получения механически легированных композиционных порошковых материалов для напыления износостойких плазменных покрытий / А. С. Федосенко, Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко // Вестн. Белорус.-Рос. ун-та. – 2016. – № 3 (52). – С. 107–120.
Лавров, В. В. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента / В. В. Лавров, Н. А. Спирин. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2004. – 257 с.
Seber, G. A. F. Linear Regression Analysis. / G. A. F. Seber, A. J. Lee. – Hoboken, New Jersey: Wiley, 2012 – 458 p.
Miller S. H. Experimental design and statistics / S. H. Miller. – London: Routledge, 2015 – 186 p.
Производительность и качество наплавки при коаксиальной подаче лазерного излучения и газопорошковой смеси (струи) / К. Зангa и [др.] // Электронная обработка материалов. – 2015. – №51 (4). – С. 34–41.
https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/627
doi:10.29235/1561-8358-2020-65-4-404-412
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4-404-412
https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4
container_title Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series
container_volume 65
container_issue 4
container_start_page 404
op_container_end_page 412
_version_ 1766404917628502016
spelling ftjpnasbpts:oai:oai.vestift.elpub.ru:article/627 2023-05-15T16:08:54+02:00 Optimization of technological factors of magneticelectric strengthening Оптимизация технологических факторов магнитно-электрического упрочнения L. M. Akulovich A. V. Miranovich M. M. Dechko Л. М. Акулович А. В. Миранович М. М. Дечко 2020-12-31 application/pdf https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/627 https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4-404-412 rus rus The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka" https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/627/513 Сокоров, И. О. Технология упрочнения тяжелонагруженных деталей газотермическим напылением / И. О. Сокоров, Н. В. Спиридонов, М. В. Нерода. – Барановичи: РИО БарГУ, 2012. – 183 с. Перемитько В. В. Оптимизация режимов дуговой наплавки под флюсом по слою легирующей шихты деталей ходовой части гусеничных машин / В. В. Перемитько, Д. Г. Носов // Автоматическая сварка. – 2015. – № 5–6. – С. 49–52. Водин, Д. В. Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод повышения износостойкости металлорежущего инструмента / Д. В. Водин // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2015 г.). – СПб.: Свое издательство, 2015. – С. 67–70. Акулович, Л. М. Магнитно-электрическое упрочнение поверхностей деталей сельскохозяйственной техники / Л. М. Акулович, А. В. Миранович. – Минск: БГАТУ. – 2016. – 236 с. Технологические основы обработки изделий в магнитном поле / П. И. Ящерицын [и др.]. – Минск: ФТИ НАН Беларуси, 1997. – 416 с. Ракомсин, А. П. Упрочнение и восстановление изделий в электромагнитном поле / А. П. Ракомсин; под общ. ред. П. А. Витязя. – Минск: Парадокс, 2000. – 201 с. Федосенко А. С. Оптимизация условий получения механически легированных композиционных порошковых материалов для напыления износостойких плазменных покрытий / А. С. Федосенко, Ф. Г. Ловшенко, Г. Ф. Ловшенко // Вестн. Белорус.-Рос. ун-та. – 2016. – № 3 (52). – С. 107–120. Лавров, В. В. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента / В. В. Лавров, Н. А. Спирин. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2004. – 257 с. Seber, G. A. F. Linear Regression Analysis. / G. A. F. Seber, A. J. Lee. – Hoboken, New Jersey: Wiley, 2012 – 458 p. Miller S. H. Experimental design and statistics / S. H. Miller. – London: Routledge, 2015 – 186 p. Производительность и качество наплавки при коаксиальной подаче лазерного излучения и газопорошковой смеси (струи) / К. Зангa и [др.] // Электронная обработка материалов. – 2015. – №51 (4). – С. 34–41. https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/627 doi:10.29235/1561-8358-2020-65-4-404-412 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series; Том 65, № 4 (2020); 404–412 Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук; Том 65, № 4 (2020); 404–412 2524-244X 1561-8358 10.29235/1561-8358-2020-65-4 сплошность покрытия discharge density working gap ferromagnetic powder mathematical modelling coating continuity плотность разрядного тока рабочий зазор ферромагнитный порошок математическое моделирование info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2020 ftjpnasbpts https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4-404-412 https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-4 2022-08-05T06:30:42Z In order to determine the optimal values of technological factors for electromagnetic hardening process (EMHP), an experimental study of the process of applying ferromagnetic Fe – 2 % V powder coating on 30ХГС (GOST 4543- 71) steel parts was conducted. The process productivity and coating continuity were selected as the target parameters for the EMHP optimization. By applying the experimental design method, based on 5-factor central composite rotatable uniform plan, we have created stochastic models, expressed in regression functions of the second order. It has been determined that the magnetic induction value in the working gap is the most significant technological factor, affecting both target parameters. With the increasing induction magnitude the process productivity and the coating continuity increase non-linearly until the maximum limit value, which was attributed to the forming of current-conductive chains in the working gap, that have varying electrical conductivity and different directions relative to the lines of magnetic field forces. In order to determine the optimal EMHP mode we have solved the problems of finding maximums for greatest productivity and coating continuity within the constraints of the studied factor range. The discovered EMHP-modes, optimal for each separate parameter, coincide only in the value of the magnetic induction and the discharge density. The optimal values for the other control factors belong to different areas of factor range for different optimization parameters. To determine the EMHP modes, balanced against the both parameters, the problem of multicriteria optimization was solved. The obtained solution reveals that the density of discharge currents produces the biggest impact on the process productivity and the coating continuity within the balanced modes. At the same time the high continuity of the coating is achieved by the supplementing increase of peripheral speed of the processed workpiece, which leads to evener distribution of the intensively supplied mass of the ... Article in Journal/Newspaper evener Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series 65 4 404 412

Similar Items