Исследование закономерностей формирования вторичных структур при электроискровой обработке медных и железоуглеродистых сплавов и разработка на их основе покрытий функционального назначения

• Автор: Теслина, Мария Александровна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О МЕТОДЕ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

1.1. Схема процесса и механизм электроискрового легирования

1.2. Формирование вторичной структуры при воздействии концентрированных потоков энергии
1.2.1. Структурные изменения материала в зоне воздействия концентрированных потоков энергии в режиме однократных импульсов

1.2.2. Структура белого слоя

1.2.3. Влияние концентрированных потоков энергии на формирование микроструктуры меди и медных сплавов в области воздействия

1.3. Электродный материал для ЭИЛ

1.4. Требования к электродным материалам при электроискровом легировании

1.5. Формирование покрытий на зажимах контактной сети железнодорожного транспорта
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
2.1. Используемые электродные материалы
2.2. Методика исследования микро- и макроструктуры электродных материалов
2.3. Методика исследования кинетики массопереноса в электродных материалах
2.4. Проведение ЭИЛ в различных газовых средах и нагрев катода
2.5. Методика исследования эрозионных частиц

2.6. Рентгенофазовый анализ
2.7. Методика измерения переходного электросопротивления
2.8. Методика измерения акустического сигнала ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ
ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НА МЕДИ И ЕЕ СПЛАВАХ ПРИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОМ ЛЕГИРОВАНИИ
3.1. Формирование макро - и микроструктуры эрозионных следов, на медных катодах полученных в однократном режиме
3.2. Особенности структурообразования слоев на электродных материалах, изготовленных из меди
3.2.1. Формирование структуры при использовании медных электродов
3.2.2. Влияние исходного размера зерна и структуры электродов на структуру и свойства слоя
3.2.3. Влияние нагрева и охлаждения на формирование структуры слоя на медном катоде
3.3. Формирование структуры слоя на катоде при использовании разноименных электродов
3.3.1. Влияние содержания олова в анодных материалах на формирование структуры слоя
3.3.2. Формирование структуры слоя при использовании в качестве катода алюминиевой бронзы
3.3.3. Формирование слоя при использовании медных и вольфрамовых электродов и угольных анодов
3.4. Формирование структуры медных эрозионных частиц при электроискровой обработке
3.5. Контроль изменения структуры меди акустическим методом
3.6. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ СЛОЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОДОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ
4.1. Формирование макро - и микроструктуры эрозионных следов на стальных катодах полученных в однократном режиме
4.2. Формирование слоев и их структура на стальных катодах
4.2.1. Исследование кинетики массопереноса при электроискровой обработке стальными электродами
4.2.2. Особенности строения слоев, выявляемые на не травленых поверхностях
4.2.3. Методика выявления структуры белого слоя, полученного при ЭИЛ углеродистых сталей
4.3. Влияние нагрева катодов на формирование структуры и свойства слоя
4.3.1. Финишная термическая обработка слоев на стальных катодах
4.3.2. Дополнительный нагрев катодов в процессе электроискровой обработки
4.4. Механизм формирования слоев на углеродистых сталях
4.4.1. Влияние содержания углерода и пластической деформации
4.4.2. Влияние состава окружающей атмосферы
4.4.3. Анализ механизма формирования слоев на углеродистых сталях
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ЗАЖИМАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
5.1. Причины нагрева токопроводящих зажимов

блюдается при ЭИЛ наиболее твердыми материалами - твердыми сплавами. Применяя этот критерий, ряд авторов использует термин «покрытие» применительно к ИПС.
Критерий для выбора электрода используемый, в работах [6, 64, 90-92] основан на утверждении, что свойства сформированного слоя определяются преимущественно технологическими режимами обработки.
Свойства слоя определяются физико-химическими свойствами материалов электродов и режимами ЭИЛ. Этот подход к созданию материалов с заданными свойствами четко сформулирован в [14]. Применительно к ЭИЛ этот критерий получения слоя с заданными свойствами требует детального исследования и развития.
Одним из основных факторов, определяющих эффективность процесса ЭИЛ, является выбор материала электрода, который должен обладать достаточной прочностью при изгибе и разрыве, хорошей электропроводностью, максимально допустимой электроэрозией, способствующей наибольшему переносу легирующего материала на упрочняемую поверхность, и содержать в своем составе компоненты, необходимые для получения упрочненного слоя с заранее заданными физико-химическими и механическими свойствами. В природе нет материала, который отвечал бы всем перечисленным выше требованиям.
В работе Маневича В.А. с сотрудниками [77] экспериментально показано, что выбор формы электрода влияет на стабильность результатов ЭИЛ. Наиболее оптимальным и универсальным является стержневидный электрод круглого сечения. В этой связи перспективным является применение графитовых стержней. Применение графита позволяет использовать как стандартные графитовые стержни, так и специально изготовленные электроды в условиях потребления.
При обработке графитовым электродом на установке ЭИЛВ-7 образцов из стали У10А и стали Р6М5 были получены слои, легированные углеродом, толщина которых составила 8... 18 мкм на стали У10А и 10... 15 мкм на стали Р6М5. Авторы отмечают, что при обработке графитовым электродом стали