Исследование процесса формирования поверхностного слоя при механизированном электроискровом легировании сталей тугоплавкими металлами и их соединениями

• Автор: Коваленко, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 177 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 .Физические основы процесса электроискрового легирования

1.1.1. Общая характеристика метода электроискрового легирования

1.1.2. Модель процесса электроискрового легирования Б.Р. Лазаренко и

H.И. Лазаренко

1.1.3. Обобщённая модель процесса электроискрового легирования

А.Д. Верхотурова
I.2. Эрозия материалов электродов при электроискровом легировании
1.3. Формирование изменённого поверхностного слоя при электроискровом легировании
1.4. Физико-химические свойства легированного слоя
1.5. Электродные материалы, используемые при электроискровом легировании и критерии их создания
1.6. Оборудование для электроискрового легирования
1.6.1. Установки с ручным управлением
1.6.2. Механизированные установки
1.7. Постановка задачи исследования
ГЛАВА II. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ
2.1. Используемое оборудование и приборы
2.1.1. Приборы для металлографического анализа
2.1.2. Оборудование для фазового и химического анализа
2.1.3. Триботехническое оборудование
2.1.4. Прессовое, печное и размольное оборудование
2.1.5. Механизированная установка для электроискрового

легирования «1МЕ8-1001»
2.1.6. Оборудование для снятия электрических характеристик
процесса электроискрового легирования
2.2. Исследование эрозии электродов и формирования легированного
слоя чистыми металлами, сплавами
2.3. Используемые материалы
ГЛАВА III. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ С ВРАЩАЮЩИМСЯ ТОРЦЕВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ И ВЛИЯНИЕ ЕЁ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЕГИРОВАННОГО СЛОЯ
3.1. Экспериментальная механизированная установка для электроискрового легирования «1МЕ8-1001»
3.1.1. Узел контроля за износом легирующего электрода и поддержанием стабильного технологического тока в электроискровом разрядном контуре (межэлектродном промежутке)
3.2. Взаимосвязь механических параметров механизированного электроискрового легирования
3.3. Влияние механических параметров на формирование поверхностного слоя при механизированном электроискровом легировании г
3.4. Сравнительные характеристики параметров механизированного и ручного электроискрового легирования
3.5. Математические и графические зависимости входных и выходных
параметров при механизированном электроискровом легировании
Выводы
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И ЕГО СВОЙСТВ ПРИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОМ ЛЕГИРОВАНИИ СТАЛЕЙ 35 И Х12Ф1 НИКЕЛЕМ, КОБАЛЬТОМ И ПЕРЕХОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ НА

МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УСТАНОВКЕ С ВРАЩАЮЩИМСЯ ТОРЦЕВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ
4.1. Исследование эрозионной стойкости электродов из переходных металлов IV-VI групп и никеля и кобальта при электроискровом легировании сталей 35 и Х12Ф
4.2. Исследование формирования легированного слоя и его свойств
4.3. Исследование влияния физико-химических свойств электродных
материалов на характеристики легированного слоя
Выводы
ГЛАВАУ. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕГИРОВАННОЕО СЛОЯ И ЕГО СВОЙСТВ ПРИ ЭИЛ СТАЛЕЙ 35 И Х12Ф1 СПЛАВАМИ НА ОСНОВЕ WC-Co
5.1. Исследование эрозии электродов из твёрдых сплавов
5.2. Исследование формирования легированного слоя и его свойств
5.3. Исследование влияния физико-химических свойств электродных
материалов на характеристики легированного слоя
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Для ЭИЛ сталей применяются преимущественно сплавы типа ВК и ТК, т.е. наблюдается тенденция использования наиболее прочных, твёрдых и нашедших наибольшее распространение в промышленности твёрдых сплавов. Единственным интуитивным обоснованием выбора твёрдых сплавов являлись их повышенная твёрдость и износостойкость по сравнению с упрочняемым материалом. Хотя эти сплавы существенно отличаются по механическим характеристикам, химическому составу, структуре, тем не менее до начала работ Г.В. Самсонова и А.Д. Верхотурова [14] никто из исследователей не акцентировал на этом внимания и не пытался установить взаимосвязь этих свойств, определяемых природой материала легирующего электрода, с условиями формирования ЛС и его характеристиками. В литературе имеются ограниченные сведения об использовании других электродных материалов для ЭИЛ - графита [70-76], феррохрома [24, 76-81], хрома [78, 82-92], карбидов, боридов, нитридов титана, циркония, гафния и кремния [93-99]. Для повышения жаропрочности и коррозионной стойкости используют, как правило, А1, №, №А1, №3А1, №Сг, ПА1, Сг, Мо.
Отсутствие обоснованных рекомендаций по выбору электродных материалов, расширение областей применения метода ЭИЛ побуждает к поиску принципиально новых электродных материалов на основе тугоплавких соединений. Если критерий твёрдости легирующего электрода можно с большими ограничениями считать приемлемым для получения износостойких покрытий, то его использование к покрытиям специального назначения непригодно. Следует отметить, что одним из недостатков метода ЭИЛ является сравнительно низкая производительность процесса, недостаточная сплошность покрытий, поэтому твёрдые сплавы на основе карбида вольфрама сравнительно неэффективны в связи с их высокой эрозионной стойкостью.
В последнее время предложен ряд безвольфрамовых твёрдых сплавов, созданных для режущего инструмента, штамповой оснастки и восстановления деталей машин и инструментов [90-94]. Однако эти сведения ограниче-