Формирование структуры, фазового состава и свойств электроэрозионностойких покрытий методом электровзрывного напыления

• Автор: Романов, Денис Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 УПРОЧНЕНИЕ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТОДАМИ НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

1.1 Проблема повышения электроэрозионной стойкости тяжело-нагруженных контактных поверхностей

1.2 Классификация и технологические особенности методов напыления покрытий

1.2.1 Детонационно-газовое напыление

1.2.2 Импульсно-плазменное напыление

1.2.3 Холодное газодинамическое напыление

1.2.4 Электровзрывное напыление

1.3 Исследование структуры, фазового состава, свойств и процессов формирования покрытий с использованием импульсных методов напыления

1.3.1 Формирование слоя покрытия и его свойства

1.3.2 Физические особенности методов напыления покрытий
1.3.3 Модельные представления о процессах формирования
покрытия при новых методах напыления
1.4 Цель и задачи исследования
2 ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Обоснование выбора материалов для проведения электровзрывного н апыления
2.2 Лабораторная электровзрывная установка ЭВУ 60/10
2.3 Режимы обработки, методы исследования структуры, фазового
и элементного состава и свойств электровзрывных покрытий
3 СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМ Мо-Си И V-Cu

3.1 Шероховатость поверхности псевдосплавных покрытий системы Мо-Си
3.2 Особенности структуры поверхности и поперечных сечений
псевдосплавных покрытий системы Мо-Си
3.3 Шероховатость поверхности псевдосплавных покрытий системы V-Cu
3.4 Особенности структуры поверхности и поперечных сечений
псевдосплавных покрытий системы У-Си
3.5 Выводы
4 ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЕ НАПЫЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННО-СТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ ПВг-Си С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОРОШКА ТШ2
4.1 Исследование рельефа поверхности электровзрывных покрытий системы ПВ2-Си
4.2 Исследование структуры, элементного и фазового состава электровзрывных покрытий системы ПВ2-Си
4.3 Выводы
5 СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМ Мо-С-Си,У-С-Си И П-Си-В, СФОРМИРОВАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНТЕЗА НОВЫХ ФАЗ
5.1 Особенности рельефа поверхности, структуры, элементного
и фазового состава электровзрывных покрытий системы Мо-С-Си и №-С-Си, упрочненных синтезированными карбидами
5.2 Особенности рельефа поверхности, структуры, элементного
и фазового состава электровзрывных покрытий системы ТьВ-Си, упрочненных синтезированными боридами
5.3 Выводы
6 СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МЕДНЫХ

КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
6.1 Испытания на износостойкость
6.2 Испытания на электроэрозионную стойкость
6.3 Анализ особенностей формирования структуры электровзрывных покрытий на границе с основой
6.4 Использование результатов исследований по электровзрывному напылению электроэрозионностойких покрытий
6.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А СПРАВКИ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

рованы покрытия из порошков алюминия с добавлением меди [105] это покрытия из смесей никеля, хрома, кобальта, алюминия [104] и других металлов.
При напылении алюминия на латунь в режиме малых значений коэффициента напыления (к « 1) покрытие состоит из сильно деформированных частиц, равномерно покрывающих поверхность, имеет чешуйчатую структуру без заметных пор и несплошностей. Средняя величина деформированных частиц в слое составляет 60...80 %. При к ~ 1 степень упаковки частиц ниже, закрытая пористость выше по сравнению покрытием при к« 1. Пористость сравнительно равномерно распределена по объему, средний размер отдельных пор существенно меньше среднего размера частиц. В зависимости от режима напыления реализуются структуры с широким диапазоном параметров, в том числе плотности упаковки и величины деформации отдельных частиц в слое. Эта особенность объясняется различным уровнем эффекта ударного прессования при взаимодействии частиц. Каждая закрепившаяся частица соударяется с частицами набегающего потока. Число N таких соударений зависит от коэффициента напыления N~ 1/к. В режиме малых значений к (КГ
3... 10-4), N ~ 103...104, что и приводит к высокой степени деформации частиц в напыленном слое покрытия, их плотной упаковке, малому значению пористости. При к~ 1 число соударений 7У~1, в результате чего эффект ударного прессования значительно снижается, что обусловливает различие свойств покрытий.
В работе [28] систематизированы сведения об экспериментально определенных режимах электровзрывной обработки модельных металлов, связанных с плавлением поверхности, выплеском расплава, проявлением конвективных механизмов тепломассопереноса, эффекта последействия, физикохимическими и физико-механическими свойствами используемых материалов. Экспериментально и расчетным путем установлено закономерное возрастание степени насыщения расплава плазменным компонентом продуктов
взрыва, глубины и радиуса зоны легирования в диапазоне режимов обработ-