Поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов

• Автор: Александров, Виктор Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 410 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Часть 1. Поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов методом легирования с использованием лазерного

излучения до оплавления

Глава 1. Лазерное поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов

1.1. Лазерное легирование металлов

1.1.1. Способы нанесения легирующих элементов на поверхность металла

1.1.2. Выбор связующих веществ при лазерном легировании из обмазок

1.1.3. Подготовка поверхности для лазерной обработки

1.2. Лазерная обработка материалов

1.2.1. Лазерная термическая обработка алюминия и его сплавов
1.2.2. Лазерное поверхностное легирование алюминиевых сплавов.. 37 Глава 2. Влияние лазерного легирования на формирование
зон упрочнения в алюминиевых сплавах
2.1. Выбор насыщающих сред для получения износостойких покрытий при лазерном легировании
2.2. Выбор режимов лазерной обработки
2.2.1. Материалы и оборудование, используемые при лазерной обработке
2.2.2. Методика проведения лазерной обработки
2.3. Влияние режимов лазерной обработки на размеры зон упрочнения
2.4. Влияние дисперсности легирующего порошка на строение и свойства зоны лазерного упрочнения

Глава 3. Механизмы образования гетерофазной структуры в зоне лазерного легирования
3.1. Механизм диффузионного нысыщения
3.2. Конвективный механизм массопереноса в зоне лазерного легирования
3.3. Механизм внедрения легирующих частиц в режиме импульсного лазерного воздействия
3.4. Компьютерное моделирование процесса образования
гетерофазной структуры в зоне плавления
Глава 4. Структурно-фазовый состав и распределение легирующих элементов в упрочненном слое алюминиевых
сплавов
4. 1. Микроструктура зон лазерного легирования
4.2. Фазовый анализ зоны лазерного легирования
4.2.1. Фазовый состав зон лазерного легирования алюминия (А99) после насыщения дисилицидом ниобия
4.2.2. Фазовый состав зон лазерного легирования алюминиевых сплавов после насыщения дисилицидом ниобия, никелем и
хромом
4.3. Распределение легирующих элементов в зоне лазерного
легирования
Глава 5. Физико - механические свойства зон лазерного упрочнения
5.1. Микротвердость зон упрочнения после лазерного легирования
5.2. Микропластичность зон упрочнения после лазерного легирования
5.3. Влияние режимов лазерного легирования на изменение профиля поверхности
5.4. Износостойкость зон упрочнения после лазерного легирования

5.4.1. Исследование износостойкости на машине трения 77МТ-1..
5.4.2. Исследование износостойкости на экспериментальной установке ХТИ-
5.4.3. Изучение влияния лазерного легирования алюминиевых
сплавов на коэффициент трения зон упрочнения
Часть 2. Поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов
наносимыми на них покрытиями
Глава 6. Поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов
гальваническими покрытиями
6.1 Хромирование
6.2. Анодирование
6.3. Никель-фосфорные покрытия
Глава 7. Поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов путем осаждения хрома из металлоорганических соединений..
7.1. Технология получения покрытий из бисареновых соединений хрома на алюминиевые сплавы
7.1.1. Технологические факторы и способы процесса осаждения газофазного хрома, аппаратурное оформление процесса
7.1.2. Структура, состав и свойства газофазных покрытий на основе хрома
7.2. Исследование кинетики осаждения из парогазовой фазы термическим разложением жидкости "Бархос"
7.2.1. Исследование влияния расхода жидкости "Бархос" на кинетику осаждения покрытий
7.2.2. Исследование влияния температуры подложки на кинетику осаждения покрытий
7.2.3. Исследование влияния концентрации "Бархос" и продуктов распада в парогазовой смеси на скорость осаждения покрытий
7.2.4. Исследование влияния продолжительности осаждения на толщину покрытий

Из результатов видно, что J1TO закаленного или обработанного по режиму Т73 сплава 7075 приводила к повышению предела текучести (на 25%) и некоторому снижению относительного удлинения. ЛЮ сплава 7075, находящегося в исходном высокоупрочненном состоянии (после закалки и длительного старения), несколько снижала прочностные характеристики.
Таблица 1.3 [173]
Изменение механических свойств алюминиевого сплава 7
Режим обработки ^0,2 , МПа °в, МПа 8, %
Отжиг (485°С, 1 ч) + закалка в воду 253/300 455/455 35/
Отжиг (485°С, 0,5ч) + закалка в воду + старение (110°С, 7ч и 175°С, 9 ч, Т73) 345/445 514/587 18/
Отжиг (485°С, 1 ч)+ закалка в во-ду+старение (120°С, 24 ч, Тб) 538/517 586/565 14/
В работе [174] исследовали возможность упрочнения порошкового алюминиевого сплава АЛ25 импульсным лазерным излучением с длительностью импульса 1 мс на установке “Квант 10”. Оптимальное значение плотности энергии составляло 3,6/3,8 Дж/мм2. Исследования показали, что в зоне лазерной обработки наблюдалось растворение ин-терметаллидных фаз и образование слабо травящегося твердого раствора с микротвердостью 2...2,1 ГПа. Полученные значения примерно в два раза превышают значения микротвердости зон с исходной структурой. Глубина упрочнения достигает 200...300 мкм. Низкотемпературное старение вызывает некоторое дополнительное повышение микротвердости вследствие выделения упрочняющей фазы. При высокотемпера-