Барьерно-дислокационный механизм упрочнения деталей машин методом электроакустического напыления

• Автор: Кочетов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 242 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
ЕЕ Общие положения
Е2. Процессы упрочнения пластическим деформированием
1.2.1. Упрочнение дробеструйным наклепом
1.2.2. Упрочнение термомеханической обработкой
1.3. Процессы упрочнения поверхностной закалкой и химико-термическими способами
1.3.1. Упрочнение поверхностной закалкой с нагревом газовым
пламенем
1.3.2. Упрочнение поверхностной закалкой с нагревом токами высокой частоты
1.3.3. Упрочнение цементацией
1.3.4. Упрочнение азотированием
1.3.5. Упрочнение цианированием
1.4. Электрохимические методы нанесения покрытий
1.4.1. Упрочнение хромированием
1.4.2. Упрочнение твердым никелированием
1.4.3. Упрочнение борированием
1.5. Лазерное упрочнение
1.6. Электроэрозионное упрочнение
1.7. Методы упрочнения ультразвуковой технологии
1.8. Схемы ультразвуковой металлизации
1.8.1. Иммерсионная схема ультразвуковой металлизации
1.8.2. Контактная схема ультразвуковой металлизации
1.8.3. Схема тонкого слоя
1.9. Выводы

2. ОСНОВЫ МЕХАНИЗМА ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ НА ПОВЕДЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ
2.1. Физическая модель электроакустического напыления
2.2. О механизме влияния твердых поверхностных пленок на деформацию и разрушение
2.3. Влияние различия модулей упругости пленки и кристалла-основы
на поведение дислокаций
2.3.1. Взаимодействие единичной дислокации с пленкой
2.3.2. Взаимодействие плоского ряда параллельных дислокаций с
пленкой
2.4. Упрощенная аналитическая модель взаимодействия единичной дислокации с полученными слоями методом ЭЛАН
2.5. Выводы
3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Этапы экспериментальных исследований
3.1.1. Оптимизация режимов способа ЭЛАН
3.1.2. Изучение структурно-фазового состояния напыленных слоев
3.1.3. Оценка качества поверхности
3.1.4. Определение механических характеристик
3.1.5. Исследование износостойкости
3.2. Аппаратура, установки, образцы
3.2.1. Установки для нанесения покрытия
3.2.2. Установка для исследования износостойкости
3.2.3. Образцы
3.2.4. Измерительная аппаратура
3.3. Планирование эксперимента и обработка полученных результатов
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Рентгеноструктурный анализ

4.1.2. Обработка экспериментальных данных
4.1.3. Влияние ЭЛАН на металлографию, фазовый и элементный состав покрытия
4.1.4. Изучение топографии поверхностей образцов
4.1.5. Выводы
4.2. Исследование микротвердости
4.2.1. Планирование эксперимента
4.2.2. Проведение эксперимента и особенности используемого оборудования
4.2.3. Обработка экспериментальных данных
4.2.4. Выводы
4.3. Исследование шероховатости
4.3.1. Планирование эксперимента
4.3.2. Проведение эксперимента и особенности используемого оборудования
4.3.3. Обработка экспериментальных данных
4.3.4. Выводы
4.4. Исследование механических характеристик
4.4.1. Проведение эксперимента и особенности используемого оборудования
4.4.2. Обработка экспериментальных данных
4.4.3. Выводы
4.5. Исследование износостойкости
4.5.1. Исследование нормального износа
4.5.1.1. Обработка экспериментальных данных
4.5.2. Исследование средней объемной температуры
4.5.2.1. Обработка экспериментальных данных
4.5.3. Исследование весового износа
4.5.3.1. Обработка экспериментальных данных

устройств целесообразно для процесса ультразвуковой металлизации, предусматривающего введение в паяемый узел сдвиговых колебаний.
Имеются конструкции паяльников, снабженные нагревателем-источником открытого пламени, например, ацителеново-кислородной горелкой.
Контактный способ возбуждения металлизируемой детали оказался весьма удобным для исследования смачивания колеблющихся поверхностей жидкой каплей. Так, в работах [55-57] установлено, что введение в подложку ультразвуковых колебаний амплитудой 1-6 мкм и частотой 44 кГц приводит к уменьшению краевого угла смачивания в среднем на 30-50° без перегрева расплава. С увеличением амплитуды колебаний краевой угол падает. Схема экспериментальной установки представлена на рис. 1.3, из которого видно, что подложка 5 жестко крепится к волноводу 2, а нагрев капли расплава 4 осуществляется индуктором 3.

Рис. 1.3. Схема установки для определения характеристик колеблющейся детали, возбужденной контактным способом: 1 - преобразователь;
2 - волновод; 3 - индуктор; 4 - расплав; 5 - подложка.
Аналогичная установка используется для определения адгезии тонкопленочных металлических покрытий, напыленных в вакууме на стеклянную подложку, которая возбуждалась контактным способом на частоте 19 кГц [58]. Отмечено увеличение адгезии пленок с возрастанием амплитуды колебаний.
К основным недостаткам контактной схемы УЗМ следует отнести невысокую по сравнению с иммерсионной схемой производительность процесса метал-