Исследование и разработка технологического процесса изготовления слоистой композиционной ленты НСтН и вопросы ее термообработки диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.01

Исследование и разработка технологического процесса изготовления слоистой композиционной ленты НСтН и вопросы ее термообработки диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.01

Автор: Матвеев, Александр Сергеевич

Год защиты: 2007

Место защиты: Курск

Количество страниц: 151 с.

Артикул: 4023488

Автор: Матвеев, Александр Сергеевич

Шифр специальности: 05.16.01

Научная степень: Кандидатская

Стоимость: 250 руб.

Исследование и разработка технологического процесса изготовления слоистой композиционной ленты НСтН и вопросы ее термообработки диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.01  Исследование и разработка технологического процесса изготовления слоистой композиционной ленты НСтН и вопросы ее термообработки диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.01 

Введение
ГЛАВА I. Литературный обзор.
Выводы к главе
ГЛАВА И. Методы и техника эксперимента.
2.1. Оценка схвагываемости металлов, аналитические исследования
2.2. Выбор конструкции многослойной ленты и материалов
2.3 Методика измерения теплового расширения.
слоистой ленты НСтН.
2.4. Образцы и методика исследования диффузионных процессов.
в биметаллической системе стальникель
Выводы к главе II.
ГЛАВА III Экспериментальные исследования получения
слоистой ленты НСт 1.
3.1. Исследование процесса плакирования стали никелем.
методом горячей прокатки в вакууме
3.2 Исследование процессов двустороннего холодного
плакирования стали ю никелем
3.3. Технологические особенности при исследовании образцов НСтН
3.4. Исследование диффузионных процессов в системе железоникель
Выводы к главе III.
ГЛАВА IV Разработка технологического процесса изготовления
слоистой ленты НСтН
4.1. Технология плакирования прокаткой.
4.2 Особенности технологии изготовления ленты НСтН.
Выводы к главе IV
Библиографический список.
Приложение
Введение
На современном этапе, разработки в области прикладных наук должны быть нацелены на достижение конечного результата, обеспечивающего значительный техникоэкономический эффект.
В настоящее время при разработке изделий новой техники эффективные решения связаны с нетрадиционными материалами, процессами, устройствами и т.п., обуславливающими сущность интенсивного развития промышленности, технологии и материалов, содержащими прямые указания о необходимости комплексных новых решений.
В связи с этим необходимо использовать при разработке новых технологий возможности изготовления материалов с заранее заданными свойствами, обуславливающие экономический эффект.
В нашей стране и в других передовых в техническом отношении странах проблемы создания материалов с заранее заданными свойствами, процессов их получения и переработки относятся к числу важнейших.
В настоящее время, для многих современных машин и аппаратов требуются автономные источники электрической энергии. Ими служат химические источники тока ХИТ, производство которых стало важной отраслью электротехнической промышленности. Для изготовления деталей электровакуумных приборов и в химическом машиностроении корпусных деталей ХИТ используют сталь или различные диэлектрики. Однако, для свинцовых кислотных аккумуляторов, невозможно применение даже коррозионностойких нержавеющих сталей изза резкого усиления саморазряда свинцового электрода. Их корпуса изготавливают из эбонита, полипропилена, стекла и др.
Следует заметить, что положительные при заряде элеюгроды аккумуляторов должны находиться в пассивном состоянии т.е. при анодной поляризации до высоких потенциалов, поэтому при изготовлении корпусов ХИТ для кислотных аккумуляторов выбирается свинец и его сплавы, для щелочных никелированная сталь или спечнный никелевый порошок.
Требования к отрицательным электродам менее жсткие, однако, необходимо снижать влияние материала электрода на его саморазряд потерю мкости ХИТ, в результате протекания самопроизвольных процессов.
В качестве сепараторов используют эбонитовые или винипластовые палочки, разделяющие разноимнные пластины. Формирование аккумуляторов осуществляют путм пропускания тока в один или несколько циклов зарядразряд. Электролит состоит из раствора КОН и 4 гидроксида лития .
Корпуса аккумуляторов, а также стальную ленту, применяемую для изготовления ламелей, с целью защиты от коррозии покрывают никелем методом нанесения гальванических покрытий.
Кроме того, при обсуждении отдельных проблем развития промышленности, необходимо сосредоточить усилия на создании безотходного ресурсосберегающего экологически безопасного производства.
Основными критериями при выборе нанесения покрытий должны быть технологические, экологические и экономические показатели. Технология определяет и выбор оборудования. Естественно, что лучшей является технология, определяемая в основном меньшим числом операций, применением дешвых и менее вредных компонентов и т.п
Качество получаемых металлических покрытий и их защитные свойства определяются не только технологией нанесения гальванических покрытий, включая все операции, но и в значительной степени состоянием покрываемых материалов. Требования к состоянию поверхности основного материала, шероховатость поверхности металла должны соответствовать ГОСТ .
Увеличение параметра шероховатости может привести к преимущественному росту покрытия на микровыступах, что вызывает перерасход металлов на покрытие, а в эксплуатации ухудшение коррозионной защиты в результате повышенного влагоудержания, снижения износостойкости и других характеристик .
Подготовка поверхности состоит в удалении жиров, окалины, окислов,
а также заусенцев, облоя, рисок и других поверхностных дефектов. Так как это приводит к снижению качества сцепления покрытия с основой, повышению шероховатости покрытий и снижению коррозионнозащитных, прочностных и других свойств покрытия. Подготовку осуществляют механическими, химическими и электрохимическими методами.
Металлическая поверхность после шлифования и полирования не должна иметь забоин, вмятин, прижогов, рисок, заусенцев. Это связано с тем, что одни дефекты могут быть устранены нанесением покрытия, другие же дефекты сами являются причиной наличия непокрытых мест на поверхности или образования ещ более крупных заусенцев, третьи поры, раковины и т.п. способствуют быстрому развитию в этой зоне коррозии металла.
Таким образом, состояние поверхности в значительной степени может явиться причиной неудовлетворительного внешнего вида, отслаивания, шероховатости, низких коррозионных, механических и других свойств покрытия.
По сравнению с другими методами нанесения металлических покрытий электролитический метод имеет ряд преимуществ, хотя и не лишн определнных недостатков. Покрытия, полученные электролитическим методом, имеют более гонкую структуру и весьма ценные физические свойства повышенную тврдость, отражательную способность, коррозионную стойкость и др.
К недостаткам этого метода следует отнести некоторое снижение механических свойств покрытых изделий, особенно тонкостенных, вследствие возникающих в них внутренних напряжений, значительную длительность и трудомкость нанесения, неравномерность и разнотолщинность покрытия, нанесение покрытия одновременно на все поверхности, в то время как могут требоваться разные покрытия, невозможность получения покрытия с заданными механическими свойствами, влияние несоблюдения технологической дисциплины на свойства покрытия.
Указанные недостатки можно устранить применением композиционных материалов, в том числе плакированных лент. Закономерности изготовления конструкционных композиционных материалов установлены в ряде систематизированных работ и реализованы в ходе разработки ряда технологических процессов, а именно получения плазменнонапылнных лент полуфабрикатов, прокатка листов и лент, прессования по схеме диффузионной сварки листов и панелей и т.п.
Освоены многие виды полуфабрикатов и изделий из конструкционных слоистых материалов. Однако, исследований по получению многослойных лент в виде стальной ленты, плакированной тонкой фольгой никеля, которую могли бы использовать для изготовления корпусов ХИТ, в научной литературе не встречается.
Таким образом, необходимо отметить, что основной принцип реализации процесса и средства для его осуществления известны, однако, научные, конструкционные и технологические решения являются не совсем приемлемыми, т.к. изготовление лент НСтН характеризуется не только сложностями, обусловленными природой таких материалов, но и дополнительными сложностями, главные из которых связаны с технологическими требованиями к готовому изделию корпусам ХИТ.
Наиболее перспективным для получения слоистых материалов для изготовления корпусов ХИТ является метод нанесения металлических покрытий при помощи плакирования, то есть связи слоев разнородных металлов диффузии с поверхностей этих металлов, находящихся в контакте 1.
Этот метод обеспечивает возможность изготовления композиционных материалов КМ сэндвичтипа для электротехнических и инженерных целей. Исследование такого сложного процесса как схватывание можно выполнить двумя методами 1 полным теоретическим анализом с расчтом механизмов деформации с использованием минимального количества исходных параметров 2 применять зависимости, установленные экспериментально, особенно для тех процессов, теоретический анализ которых вызывает серьзные за
труднеиия например, упрочнение при пластической деформации. Очевидно, первый метод дает максимум научной информации и в принципе является более плодотворным.
Актуальность


Старейшим, достаточно распространенным и в настоящее время методом нанесения металлических покрытий является электролитический или гальванический метод, разработанный в XIX столетии. Метод используют и в настоящее время для изготовления материала корпусов ХИТ, путм нанесения никелевого гальванопокрытия никелирования на стальные полосы и листы. Химическими источниками тока являются устройства, в которых химическая энергия окислительновосстановительных реакций превращается в электрическую. Широкое распространение никелирования объясняется физикохимическими свойствами электролитически осажденного никеля. Вследствие сильновыраженной склонности к пассивированию никель оказывается достаточно стойким против атмосферного воздуха, щелочей и некоторых кислот. По отношению к железу никель имеет менее электроотрицательный потенциал, следовательно, основной металл железо защищается никелем от коррозии лишь в отсутствие оголнных МС1, т. Более того, чаще всего при никелировании сочетаются две цели защита основного металла от коррозии и отделка поверхности. С электрохимической точки зрения никель может быть охарактеризован как представитель металлов группы железа. В сильнокислой среде осаждение этих металлов вообще невозможно на катоде выделяется почти один водород. Мало того, даже в растворах, близких к нейтральным, изменение оказывает влияние на выход по току и свойства металлических осадков. Явление отслаивания осадка, больше всего присущее никелю, также в сильной степени связано с кислотностью среды, поэтому необходимо соблюдать надлежащую кислотность и регулировать ее при никелировании . Для создания ХИТ ограниченно используют щелочные металлы калий, натрий, литий, поскольку их можно применять только в неводных электролитах или расплавах, так как они слишком бурно реагируют с водными растворами. По сравнению с другими методами нанесения металлических покрытий электролитический метод имеет ряд преимуществ, хотя и не лишн определнных недостатков. Покрытия, полученные электролитическим методом, имеют более тонкую структуру и весьма ценные физические свойства повышенную тврдость, отражательную способность и др. Достоинствами гальванического метода нанесения металлических покрытий является возможность регулирования толщины покрытия, в особенности в тонких слоях, вплоть до долей микрона. К недостаткам этого метода следует отнести некоторое снижение механических свойств покрытых изделий, особенно тонкостенных, вследствие возникающих в них внутренних напряжений, значительную длительность и трудомкость нанесения, неравномерность и разнотолщинность покрытия, нанесение покрытия одновременно на все поверхности, в то время как могут требоваться разные покрытия, невозможность получения покрытия с заданными механическими свойствами, загрязнение окружающей среды и др. В настоящее время разработано большое количество методов нанесения защитных покрытий. Некоторые из них, такие как электроннолучевое испарение в вакууме, вакуумноплазменная обработка или магнетронное распыление требуют для нанесения покрытия создавать достаточно глубокий вакуум. При плазменном напылении, при котором нагрев, плавление, диспергирование и перенос напыляемого материала осуществляется плазменной струей, полученной нагревом потока газа в электрическом дуговом разряде в качестве илазмообразующих газов используют аргон, азот и их смеси с водородом и гелием. Для этого требуется сложное, дорогостоящее оборудование, к тому же эти процессы плохо автоматизируются. Сущность нанесения покрытия методом распыления металлизации заключается в направлении при помощи сжатого воздуха или инертного газа струи расплавленного под воздействием ацетиленокислородного пламени или электрической дуги металла или сплава на предварительно подготовленную поверхность металлических или неметаллических изделий. Покрытие осуществляется при помощи металлизатора. Через центральную часть аппарата с регулируемой скоростью подают проволоку распыляемого металла. Через концентрическую трубку, окружающую центральную, пропускают газовые смеси водород или ацетилен с кислородом или воздухом, которые сгорают у отверстия насадки и расплавляют проволоку.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.188, запросов: 232