Исследование износостойкости в условиях фреттинг-коррозии конструкционных материалов при лазерном облучении

• Автор: Мельников, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 235 c. : ил

ГЛАВА I. ПРОБЛЕМА ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ И СОСТОЯНИЕ

ВОПРОСА
§1.1. Существующие представления о разрушении поверхностей в условиях фреттинг-коррозии

§ 1.2. Анализ повреждаемости деталей машин и механизмов

фреттинг-коррозией

Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

§ 2.1. Установка и методика испытаний на изнашивание в

условиях фреттинг-коррозии

§ 2.2. Установка и методика для исследования трибофизических и электрических свойств контакта при фреттинг-коррозии

§ 2.3. Установка и методика для испытаний образцов на

фреттинг-усталость
§ 2.4. Физические методы исследования материалов после
испытаний
§ 2.5. Математическое обеспечение экспериментов
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗНАШИВАНИЯ ПРИ ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИИ ПОСЛЕ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
§ 3.1. Формирование микроструктуры под действием лазерного
облучения и ее влияние на износостойкость
§ 3.2. Исследование структурных изменений поверхностных
слоев при фреттинг-коррозии
§ 3.3. Некоторые особенности механизма изнашивания в
условиях фреттинг-коррозии при лазерном упрочнении поверхности
Выводы 124.
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ И
УСТАЛОСТЬ В УСЛОШЯХ ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИИ
§ 4.1. Влияние лазерного облучения на механические свойства
конструкционных сталей
§ 4.2. Структурно-напряженное состояние и фреттингостойкость некоторых конструкционных сталей после лазерного упрочнения

§ 4.3. Фрактографические особенности разрушения металлов, упрочненных излучением ОКГ в условиях фреттинг-усталостного нагружения
Выводы
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ В УСЛОВИЯХ ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
§ 5.1. Исследование основных технологических параметров
лазерного упрочнения поверхности
§ 5.2. Исследование износостойкости конструкционных
материалов, подвергнутых ОКГ-облучению
§ 5.3. Исследование влияния лазерного облучения на износостойкость твердых сплавов в условиях фреттинг-коррозии
§ 5.4. Построение оптимизационной модели технологическоготоо процесса на примере стали У8
Выводы
Основные выводы
Литература
Приложения

В решениях ХХУ1 съезда КПСС поставлена задача коренного улучшения качества промышленной продукции, повышения ее надежности и долговечности. Успешное выполнение этой проблемы во многом зависит от результатов исследований в области износостойкости и усталостной прочности деталей, работающих в условиях контактного взаимодействия. Одним из аспектов этой проблемы является фреттинг-корро-зия, которая зачастую сопровождает вибрационные процессы. Существенный вклад в решение проблемы фреттинг-коррозии внесли советские ученые Алябьев А.Я., Ахматов A.C., Голего Н.Л., Иванова B.C., Шевеля В.В., Ковалевский В.В., Балацкий Л.Т., Филимонов Г.Н., а также зарубежные исследователи А.Бартель, Д.Годфри, Г.Томлинеон, Р.Уотерхауз, И.Холлидей, В.Хирст и др. Однако представления о природе фреттинг-коррозии далеки от своего окончательного завершения. Это обстоятельство во многом определяет то, что вопрос о формировании качества поверхности деталей с оптимальными эксплуатационными свойствами методами поверхностной обработки остается открытым. Одним из прогрессивных технологических методов управления качеством поверхностного слоя является лазерное упрочнение. Актуальность исследований в этом направлении несомненна и потому, что технологическое обеспечение надежности и долговечности излучением лазера мало распространено в отраслях мапшно- и приборостроения, несмотря на то, что является значительным резервом, а в ряде случаев и единственно возможным в условиях некоторых производств. Особенно эффективно лазерное упрочнение деталей со сложной конфигурацией поверхностей, коробление которых должно быть минимальным; при необходимости получения строго заданного профиля упрочненного слоя; при малой поверхности обрабатываемой зоны; при обработке деталей, собранных в конструкцию. Все это и послужило основанием для проведения настоящего исследования.

Аналогичный расчет проводится во взаимно перпендикулярном направлении повреждения и находится средний объем. Зная среднее значение объемного износа, можно рассчитать массовый износ:
Д& = р • АУ , кг где р - плотность материала образца, кг/мкм3.
Средняя интенсивность объемного износа :
м _ ДУср._ ДУср.
у и. 2-А-Н (2-7-)
где N - число циклов;
А - амплитуда цикла.
Исследование электрических свойств контакта
Трение двух металлов может сопровождаться термоэлектрическими, термомагнитными, гальваномагнитными явлениями, термо- и экзо-электронной эмиссией, а также электрохимическими процессами [ 34] . Вероятность возникновения и эффективность каждого из перечисленных явлений определяется сочетанием различных факторов ( температурой, степенью пластической деформации, магнитными и электрическими свойствами контактирующих материалов, средой и т.д.).
На рис, 2.11. показана схема для определения величины тока и напряжения на контакте. Ток в цепи измерялся микроамперметром М95 при номинальном значении 10 мкА. Напряжение на контакте измерялось катодным милливольтметром ВЗ-2А. Появление шумовой составляющей электрического тока и изменение её по долговечности фиксировалось с помощью запоминающего осциллографа С1-37.
§ 2.3. Установка и методика для испытаний образцов на фреттинг-усталость
Общие сведения
Предельная прочность при циклических нагрузках достигается