Особенности формирования твердосплавных покрытий на углеродистых сталях при использовании промежуточных слоев

• Автор: Веселов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 199 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЕ ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ - КАК УПРОЧНЯЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ КОМПОЗИЦИИ «ТВЕРДОСПЛАВНОЕ ПОКРЫТИЕ - СТАЛЬНАЯ ОСНОВА»
1.1. Металлокерамические твердые сплавы (структура, свойства, особенности спекания)

1.1.1. Свойства металлокерамических твердых сплавов

1.1.2. Взаимодействие компонентов металлокерамических твердых сплавов в процессе жидкофазного спекания
1.2. Формирование упрочненного слоя в процессе жидкофазного спекания твердосплавной порошковой смеси на стальной основе
1.3. Параметры, определяющие качество связи разнородных компонентов, и способы управления ими

1.3.1. Механическая совместимость компонентов системы «покрытие - основной металл»

1.3.2. Физико-химическая совместимость компонентов системы «покрытие - основной металл»
1.3.3. Системы разнородных материалов с взаимодействующими компонентами
1.4. Технологии формирования покрытий, упрочненных карбидом вольфрама, на стальной поверхности
1.5. Выводы
1.6. Цель и задачи исследования
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы, используемые для проведения исследований
2.2. Методы формирования промежуточных слоев
2.2.1. Формирование промежуточного слоя по технологии шликерного литья
2.2.2. Формирование промежуточного слоя по технологии магнетронного распыления
2.2.3. Формирование промежуточного слоя по технологии азотирования
2.2.4. Метод предварительного борирования основного металла
2.3. Доставка частиц твердосплавной смеси на поверхность основного металла
2.4. Методы оплавления покрытий
2.4.1. Жидкофазное спекание в вакуумной печи
2.4.2. Оплавление покрытий методом вневакуумной электроннолучевой обработки
2.5. Структурные исследования материалов
2.5.1. Оптическая металлография
2.5.2. Растровая электронная микроскопия
2.5.3. Рентгеноструктурный анализ образцов
2.5.3.1. Рентгеноструктурный анализ материалов после завершения химических превращений и охлаждения (ex situ)
2.5.3.2. Рентгеноструктурный анализ материалов в процессе
нагрева (in situ)
2.5.3.3. Рентгеноструктурный анализ материалов с применением
синхротронного излучения
2.6. Исследование химического состава материалов
2.6.1. Оптико-эмиссионная спектрометрия
2.6.2. Микрорентгеноспектральный анализ
2.7. Определение механических и триботехнических свойств материалов
2.7.1. Измерение микротвердости

2.7.2. Определение ударной вязкости
2.7.3. Прочностные свойства при статическом нагружении
2.7.4. Определение усталостной трещиностойкости
2.7.5. Определение износостойкости материалов в условиях
трения о закрепленные частицы абразива
3. ПРЕВРАЩЕНИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ СПЕКАНИИ ТВЕРДОСПЛАВНОЙ ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ НА ПОВЕРХНОСТИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
3.1. Исследование процессов взаимодействия компонентов вольфрамокобальтовой порошковой смеси и порошка а-железа
с использованием охлажденных образцов (ex situ)
3.2. Исследование процессов взаимодействия компонентов вольфрамокобальтовой порошковой смеси и порошка а-железа при высоких температурах (in situ)
3.3. Влияние скорости оплавления твердосплавной порошковой смеси на структуру спеченной композиции
«вольфрамокобальтовое покрытие - стальная основа»
3.4. Выводы
4. ФОРМИРОВАНИЕ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ПОКРЫТИЯ НА СТАЛЬНОЙ ОСНОВЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ
СЛОЕВ
4.1. Влияние поверхностного азотированного слоя стальной основы на структуру и свойства спеченных композиций «твердосплавная порошковая смесь - основной металл»
4.1.1. Структура поверхностного слоя основного материала после насыщения азотом
4.1.2. Влияние предварительного насыщения стали азотом на структуру спеченных на ее поверхности
вольфрамокобальтовых покрытий

1.6. Цели и задачи исследования
Цель работы: повышение конструктивной прочности композиции «твердосплавное покрытие - стальная основа» путем направленного формирования структуры и свойств переходного слоя.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
1. Выявление температурно-временных характеристик процессов, протекающих при жидкофазном спекании твердосплавной порошковой смеси на стальной поверхности.
2. Изучение влияния структуры поверхностного слоя стали, насыщенной азотом, на структуру композиций, полученных жидкофазным спеканием твердосплавных вольфрамокобальтовых порошковых смесей.
3. Изучение влияния промежуточного слоя хрома на стальной поверхности на структуру спеченных композиций «покрытие - промежуточный слой - основной металл».
4. Исследование влияния барьерного слоя на основе порошковых смесей «карбид титан — никель» и «карбид титана — кобальт» на структуру и свойства спеченных композиций «вольфрамокобальтовое покрытие — барьерный слой - стальная основа».
5. Разработка технологических рекомендаций, направленных на создание износостойких твердосплавных покрытий на стальных изделиях.