Індекс рубрикатора НБУВ: К663.8-18

Рубрики:

Обробка металів після покриття

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано характер спрацювання композиційних евтектичних плазмових покриттів при кавітації. Встановлено кореляцію між швидкістю кавітаційного спрацювання, механічними характеристиками і розміром зерен структури покриття. Показано, що найбільш стійкою є дрібнокристалічна спрямована стовпчаста структура, що формується при лазерній обробці покриття.

Проаналізовано вплив структури евтектичних покриттів, отриманих з використанням концентрованих джерел енергії, на механізм та кінетику їх кавітаційного зношування.

Представлены результаты исследований закономерности протекания термомеханических явлений в поверхностном слое детали с покрытием при шлифовании. Установлен характер изменения временных напряжений и влияние температуры нагрева материала при шлифовании на формирование остаточных напряжений.

На основі досліджень фізико-хімічних процесів при плазмовому напиленні запропоновано нові підходи до управління параметрами, що відповідають за формування покриття, адгезійні та міцнісні властивості композицій. Показано взаємозв'язок технологічних, експлуатаційних параметрів напилення і тонкої структури приповерхневих шарів основного матеріалу.

Наведено результати експериментальних досліджень трибологічних характеристик зразків зі сталі 45 із композиційними лазерними покриттями та без покриттів.

Наведено аналіз стану розвитку і практичного застосування технологій з використанням плазми продуктів згоряння та особливостей її генерування. Сьогодні найбільш розвинутим є процес плазмового напилення захисних покриттів, інтенсивно розвивається плазмове поверхневе зміцнення. Нова апаратура надзвукового напилення дозволяє наносити найбільш якісні покриття з добре відтворюваними властивостями. Розвинутий в Інституті газу підхід грунтується на використанні як плазмоутворюючого газу суміші повітря з паливним газом (метаном, пропан-бутаном) і стабілізованої протяжної електричної дуги з фіксованою середньою довжиною. В обладнанні використовується плазмотрон з поодинокою міжелектродною вставкою.

Розглянуто особливості механічної обробки лезовим та абразивним інструментом зносостійких газотермічних покритів. Встановлено кореляційні зв'язки між структурою, фізико-механічними властивостями покриттів та умовами різання. Обгрунтовано необхідність інтенсифікації та якості механічної обробки покритів. Наведено конструкцію магніто- та електрострикційних вібраторів.

Рассмотрены особенности механической обработки лезвийным и абразивным инструментом износостойких газотехнических покрытий. Установлены корреляционные связи между структурой, физико-механическими свойствами покрытий и условиями резания. Обоснована необходимость их интенсификации и качества механической обработки. Приведена конструкция магнито- и электрострикционных вибраторов.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.4-18 + К663.8

Рубрики:

Покриття металів органічними плівками

Обробка металів після покриття

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано методику одержання термічного коефіцієнта опору за допомогою методу термічної обробки двошарової плівки метал/напівпровідник.

На прикладі нанокомпозиційних плівкових матеріалів (W, Ti)N (магнетронне реакційне розпилення сплаву W - 30 % (ат.) Ti) та TiN - Cu (реакційне вакуумно-дугове випарювання титану з одночасним магнетронним розпиленням міді) вивчено механізм підвищення їх твердості. На підставі дослідження складу, структури та мікротвердості конденсатів, що одержували за різними режимами осадження, встановлено кореляцію між мікротвердістю та структурою плівок. Показано, що мікротвердість матеріалу на основі (W, Ti)N знаходиться у зворотній залежності від розміру зерна. Механізмом, який лімітує ріст зерен, є обмеження рухливості плівкотвірних частинок та їх доступу до зерен, які формуються присутніми на поверхні росту молекулами нітридів WN та TiN. Аналогічний механізм діє і під час формування композиційного покриття на основі твердої (TiN) та м'якої металічної (Cu) фаз. У даному випадку інгібітором росту зерна є атоми міді, які не взаємодіють з нітридом титану та витісняються на межі зерен нітриду, що перешкоджає їх росту.

Ключ. слова: дуплексная обработка, сталь 3
Індекс рубрикатора НБУВ: К663.8

Рубрики:

Обробка металів після покриття

Шифр НБУВ: Ж69231 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С помощью растровой электронной микроскопии, микроанализа, рентгеноструктурного анализа, а также микро- и нанотвердости, адгезии и износостойкости исследованы образцы с покрытиями из порошка на основе никеля ПГ-19Н-01 (Ni - основа; Cr 8 - 14 %; Fe 5 %; B 2,3 %; Si 1,2 - 3,2 %; C 0,5 %), нанесенные на подложку из стали 3 (C 0,14 - 0,22 %; Mn 0,4 - 0,65 %; Si 0,15 %) до и после обработки плазменной струей. Обнаружено, что после такой обработки происходит увеличение микро- и нанотвердости, уменьшение износа покрытий, увеличение адгезии покрытия к подложке. Показано, что изменение физико-механических свойств поверхности покрытий связано с образованием новых фаз, уменьшением среднего размера зерен, сглаживанием рельефа поверхности.

Исследовано влияние ультразвукового упрочнения шариками на структурно-фазовые превращения и формирование параметров шероховатости, наклепа и остаточных напряжений в детонационных покрытиях титанового сплава ВТ3-1.

Установлено, що в тонкому покритті Ti - Al - Si - Ag, нанесеному на основу з титанового сплаву Timetal 834, виникають залишкові напруження високого рівня. Пропускання імпульсного електричного струму через зразок із покриттям суттєво знижує середній рівень залишкових напружень у покритті.

В роботі побудовано математичну модель термомеханічних процесів при високотемпературному нанесенні покрить з урахуванням енергії випромінювання, теплового потоку плазмотвірного газу, радіаційно-конвективного теплообміну системи основа-покриття з робочим середовищем, різноманітних способів закріплення зразка. Отримано узагальнені нелінійні граничні умови радіаційно-конвективного теплообміну тіл з покриттям та систему узагальнених граничних умов термомеханічної взаємодії основи через тонкі покриття. Розроблено чисельно-аналітичну методику розв'язування відповідних нелінійних крайових задач термопружності. Виявлено ряд характерних особливостей формування та поведінки залишкових напружень у покриттях. Сформульовано відповідні рекомендації для керування такими залишковими напруженнями з метою раціоналізації температурних режимів нанесення покрить.

Виявлено загальні закономірності створення поверхневого шару у разі напилення композицій з плакованого нікель-фосфором і міддю карбіду титану. Виявлено закономірності формування фізико-механічних характеристик напиленого покриття після шліфування на підставі аналітичних розрахунків тангенціальної сили різання, що дозволяє розраховувати щільність теплового потоку у зоні контакту круга з деталлю для поширеного класу покрить будь-якого хімічного складу, створених з твердих карбідів тугоплавких металів у м'якій матриці. Одержано уточнені дані про температуру на обробленій поверхні під час шліфування з урахуванням нерівномірної щільності теплового джерела. Розвинуто уявлення про формування залишкових напружень у поверхневому шарі за дії більшої чи меншої температури рекристалізаційного відпалення даного покриття. Розроблено методику розрахунку тиску мастильно-охолодної рідини, що подається в зону різання під час шліфування покрить для одержання максимального охолодного ефекту. Визначено умови шліфування, за яких карбідні частки не розбиваються різальними зернами, а перерізаються ними, в результаті чого утворюються плоскі вершинки карбідів, що сприймають під час експлуатації контр-тіло без ушкодження останнього. Вивчено властивості деталей з одержаним покриттям після шліфування, досліджено характер зародження та кінетику розвитку втомлених тріщин у зразках з плазмовими покриттями, армованими тугоплавкими включеннями.

Вперше виявлено вплив термічної обробки на фазовий та хімічний склад, структуру, механічні властивості та характеристики покриттів на основі карбідів титану, ванадію та хрому на вуглецевих сталях. Досліджено характеристики тріщиностійкості покриттів. Встановлено, що показники мікроміцності та мікрокрихкості карбідних покриттів, довжина утвореної тріщини є величинами, що характеризують їх властивості та напружено-деформований стан. Виявлено відсутність кореляційних залежностей між показниками мікроміцності та мікрокрихкості покриттів та їх мікротвердістю. Шляхом дослідження закономірностей і особливостей зношування під час тертя ковзання без змащування та у разі абразивного зносу закріпленим і вільним абразивом виробів з покриттями на основі карбіду титану, ванадію та хрому встановлено неоднозначну залежність триботехнічних показників від мікротвердості, показників тріщиностійкості та адгезії покриття до основи. Досліджено вплив термічної обробки на параметри тертя та зносостійкість виробів з дифузійними карбідними покриттями. Встановлено залежність триботехнічних характеристик від виду контактної взаємодії. На підставі вивчення явищ у зонах контакту під час зношування розроблено рекомендації щодо оптимальної структури та складу покриттів для роботи за різних умов зношування. Визначено оптимальні типи покриттів та раціональні види термічної обробки виробів з покриттями.

Вперше забезпечено мінімізацію енергетичних витрат і зниження рівня пошкоджуваності структури покриттів та перехідної зони за рахунок примусової орієнтації площини відносного зсуву у напрямку міжчастинкової зони та встановлення амплітуди коливань кратною розміру напилених частинок. Запропоновано новий спосіб демпфірування автоколивань різального інструмента з нейтралізацією невпорядкованих силових імпульсів на перехідну зону шляхом накладання на процес різання примусових коливань з частотою, що погоджується з товщиною покриття. Розроблено й апробовано концептуальну модель знеміцнення матеріалу покриття енергетичною активацією за вібромеханічного різання, що дає змогу інтенсифікувати процес обробки та підвищити стійкість різального інструмента. Виявлено обмеження динамічної стабілізації процесу вібромеханічного різання покриттів і відповідного зниження шорсткості поверхневого шару з закритою поруватістю, величиною фаски зносу за заданою поверхнею інструмента, яка для самофлюсівних покриттів системи Ni - Cr - B - Si не має перевищувати величину 0,3 мм. Удосконалено принцип оцінки працездатності покриттів після вібромеханічної обробки у порівнянні з гомогенними матеріалами шляхом застосування структурного модуля трибопошкодження, який враховує вплив акустичної активації на питому енергоємність матеріалу покриття.

Розроблено науково-обгрунтовану технологію підвищення експлуатаційних характеристик деталей шляхом напилення на них зносостійкого поверхневого шару з його наступним шліфуванням. Побудовано математичну модель, з використанням якої вивчено процес шліфування композиційного покриття, досліджено найрізноманітніші сполучення режимів і характеристик шліфувальних кругів. Розроблено програму для обчислення оптимальних режимів шліфування, за якими одержуються задані якісні характеристики поверхневого шару за максимально можливої продуктивності обробки. Запропоновано програму для розрахунку одиничних і сумарних сил різання, температур шліфування, залишкових напружень у покритті та на межі покриття-підложка за заданими режимами шліфування, теплофізичними та механічними властивостями матеріалів. Показано, що режими напилення, використання яких дає змогу одержувати максимальну міцність зчеплення напиленого шару з основою, дозволяють застосовувати більш напружені режими шліфування з метою одержання заданих якісних характеристик поверхневого шару. Визначено оптимальні режими шліфування деталей з композиційним TiC - NiP - Cu-покриттям колами різних характеристик без охолодження та з використанням мастильно-охолоджувальної рідини, які є взаємозалежними режимами напилення даного покриття. Досліджено вплив структури та фазового складу композиційних покрить на експлуатаційні характеристики сталі після шліфування деталі з напиленим TiC - NiP - Cu-покриттям: міцність зчеплення покриття з основою, опір втомленому руйнуванню, зносо-, жаро- і корозійну стійкість.