Формирование поверхностного слоя при электроискровом легировании вольфрамсодержащих твердых сплавов

• Автор: Астапов, Иван Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Страница
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

1.1 Современное представление о строении и свойствах

тугоплавких соединений

1Л Л Состав и структура карбидов металлов и сплавов на их основе

1Л.2 Области гомогенности

1Л .3 Границы структурной устойчивости

1Л .4 Упорядочение в сильно нестехиометрических карбидах

1.2 Современные представления о формировании покрытий на
вольфрамсодержащих твердых сплавах
1.2Л Анализ методов получения покрытий
1.2.2 Способы создания покрытий на вольфрамсодержащих твердых
сплавах
1.2.3 Сущностыгроцесса электроискрового легирования
1.3 Критерии оценки кинетики и механизмов поверхностного
разрушения материалов при трении
1.3.1 Энергетический критерий оценки кинетики и механизмов
поверхностного разрушения
1.3.2 Структурный критерий повреждаемости поверхности для
оценки работоспособности
1.4 Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Электроискровое легирование
2.1.1 Схема и определяющие факторы ЭИЛ
2.1.2 Оборудование для электроискрового легирования
2.1.3 Методика исследования кинетики формирования
легированного слоя
2.2 Исследование методами электронной и оптической
микроскопии

2.2.1 Растровая электронная микроскопия и рентгеноспектральный электронно-зондовый микроанализ
2.2.2 Металлографические исследования в оптических микроскопах
2.3 Метод рентгеноструктурного анализа
2.3.1 Аппаратура и рентгенографический метод Дебая-Шеррера
2.3.2 Определение параметров субструктуры
2.3.3 Рентгенометрическая оценка степени гомогенности твердых сплавов
2.4 Определение шероховатости поверхности
2.5 Определение микротвёрдости поверхности
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕГИРОВАННОГО СЛОЯ
3.1 Используемые материалы и критерий их выбора
3.2 Модифицирование поверхности твердых сплавов и кинетика массопереноса при ЗИЛ
3.2.1 Разработка критерия эффективности процесса ЗИЛ металлических поверхностей
3.2.2 Выбор режимов легирования
3.2.3 Исследование кинетики массопереноса
3.2.3.1 Массоперенос при ЗИЛ вольфрамсодержащих твердых сплавов элементами карбидов ПС, ИЬС, ZrC, Сг3С2, Мо2С, УС
3.2.3.2 Массоперенос при ЗИЛ У, П-содержащих твердых сплавов элементами карбидов ПС, ПСгС,
ПСгС+30%(ГеСг)
ГЛАВА 4 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГИРОВАННОГО СЛОЯ
4.1 Металлографические исследования поверхностных слоев, полученных при ЗИЛ '\гС-Со сплавов карбидами переходных металлов IV-VI групп и сплавами на их основе
4.2 Исследование твердых сплавов и покрытий методами электронной микроскопии

4.3 Влияние содержания кобальта в электродных материалах и
параметров ЭИЛ на толщину и качество слоя
4.4 Исследование механизма структурообразования слоя на твердых сплавах при ЭИЛ с предварительным подогревом
катодов
4.5 Изменение фазового состава и структуры сплавов в процессе

4.5.1 Рентгенографический анализ легированных сплавов
4.5.2 Определение структурных характеристик основных фаз
сплавов
4.5.3 Микродеформации в легированных сплавах
4.5.4 Определение степени гомогенности
4.6 Определение механических характеристик (микротвердость,
шероховатость, износостойкость)
4.6.1 Определение шероховатости поверхности
4.6.2 Изменение микротвердости материалов в результате
электроискрового легирования
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

„ _ Г+4+сг)
_ 0,5 бт* }
п*вга£(1,7рку?~~1)
где тв - удельная прочность при сдвиге молекулярных связей при экстраполяции нормального давления до нуля, °т - предел текучести, Ус -параметр аппроксимации начального участка опорной кривой профиля шероховатости, 9с - упругая константа, Рк - номинальное давление.
Для решения выбора материала, используемого в конкретных условиях эксплуатации, требуются длительные испытания на износостойкость, в этом случае наиболее перспективными являются структурные методы оценки износостойкости и работоспособности материала. [8,106].
Высокопрочные материалы и покрытия имеют особенность влияния комплекса физико-механических свойств на кинетику и механизмы поверхностного разрушения, необходимо тщательно анализировать возникновение и релаксацию напряжений, процессы зарождения микротрещин на наследственных дефектах структуры, при этом роль макродефектов как концентраторов напряжений и микродефектов достаточно велика [96]. Модуль трибоповреждения для покрытий заданной структуры рассчитывается следующим образом:
и =— ]~
Для расчетов используют значения физических характеристик И, Е, Ь, ц, табличный коэффициент трения / материалов, поверхности которых используются, необходимо учитывать концентрацию дефектов и напряжения, экспериментально или теоретически определить айеТ, оценить характеристики макропористости В и Д. Зависимость позволяет рассматривать износостойкость как свойство материала покрытий с уточнением по типу материала и оценить работоспособность и долговечность покрытий. Параметр аае/ зависит от вида материала, особенностей структуры и может в сильной степени влиять на модуль и [96].