Повышение эффективности применения функциональных электроискровых покрытий на сталях и титановых сплавах путем создания электродных материалов с минеральными и самофлюсующимися добавками

• Автор: Николенко, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 358 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫХ

ПОКРЫТИЙ, КОМПОЗИЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

1.1. Развитие метода электроискрового легирования

1.2. Физические основы процесса

1.2.1. Принципиальная схема

„1.2.2_____Модель процесса ЭИЛ-Б.Р. и П.И. Лазаренко-------------2

1.2.3. Обобщённая модель процесса А.Д. Верхотурова

1.2.4. Основные параметры процесса

1.2.5. Формирование вторичной структуры анода
1.3. Создание электродных материалов - состояние и анализ
проблемы использования минерального сырья
1.3.1. Особенности изготовления электродных материалов
1.4. Выводы по литературному обзору и постановка задачи 41 исследования
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБОРУДОВАНИЕ И
МАТЕРИАЛЫ
2.1. Методология достижения цели исследования
2.2. Минерально-сырьевая база порошковой металлургии
ДВ-региона
2.3. Экспериментальные методы определения характеристик
дисперсных материалов
2.3.1. Коллоидно-химические характеристики
2.3.2. Определение удельной поверхности
2.4. Выщелачивание и восстановление шеелитового концен-
трата
2.5. Эрозия массы анода и привеса катода
2.6. Макро-, микро-, наноструктуры, рентгенофазовый и хи-
мический анализ электродных материалов и легированных слоев
2.7. Жаростойкость, износостойкость микроабразивный из-
нос, шероховатость и дилатометрический анализ
2.8. Электродные материалы, изготовленные самораспрост-
раняющимся высокотемпературным синтезом
2.9. Общие сведения о материалах
2.10. Установки и автоматизированные комплексы электроне-
крового легирования, разработанные в Институте материаловедения ХНЦ ДВО РАН
2.10.1. Опытно исследовательский комплекс ЭИЛ
2.10.2. Механизированная установка
2.10.3. Генераторы импульсов технологического тока

2.10.3.1. Импульсный зарядно-разрядный ключ с регулируемой ам-
плитудой и длительностью электрических импульсов
2.10.3.2. Разработка автоматизированного рабочего места для элек-
троискрового легирования
2.10.4. Ручные установки моделей ІМЕБ
2.11 Оптимизация режимов нанесения электроискровых по-
крытий из сплава ВК8 на сталь Х12Ф
ГЛАВ ДНИ.—МА-УЧНЫЕ-ИТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕТГСНОВЫ СОЗДАНИЯ
ПОРОШКОВЫХ И КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ
3.1. Принцип суперпозиции плотностей распределений
3.2. Кинетика измельчения твердосплавного порошка ВК8
3.3. Классификация электродных материалов в зависимости
от их физико-химической природы и основные критерии
их создания
3.3.1. Классификация электродных материалов
3.3.2. Основные критерии создания электродных материалов
3.4. Выводы по 3 главе
ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
4.1. Электродные материалы на основе карбида титана
4.1.1. Анализ продуктов эрозии
4.1.2. Влияние добавок датолитового концентрата на процесс
формирования легированного слоя
4.1.3. Взаимосвязь физико-химических свойств электродных
материалов с характеристиками легированного слоя
4.2. Электродные материалы на основе карбида вольфрама
4.2.1. С добавками датолитового концентрата
4.2.2. С самофлюсующимися добавками
4.2.3. С добавкой нанопорошка оксида алюминия
4.2.3.1. Наноструктурированные слои, полученные на стали 35
при электроискровой обработке с повышенной частотой
и длительностью электрических импульсов
4.3. Электродные материалы из минерального сырья
4.3.1. Алюмотермический синтез карбида вольфрама
4.3.2. Технология изготовления компактных электродов
4.3.3.
Исследование кинетики процесса ЭИЛ электродными 187 материалами из шеелитового концентрата

Разработка и исследование композиционных порошковых электродных материалов на основе боридов/оксидов циркония и вольфрама
Металлотермический синтез боридов вольфрама и циркония с использованием минерального сырья Дальнего Востока
Упрочненные электроискровым легированием слои на стали 45 порошковыми композиционными порошками на основе диоксида циркония
Упрочненные электроискровым легированием слои на стали 45 порошковыми композиционными порошками на основе борида циркония
Упрочненные электроискровым легированием слои на стали 45 порошковыми композиционными порошками на основе борида вольфрама Выводы по 4 главе
РАЗВИТИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЗИЛ ПО ДАННЫМ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Роль электроискровых многослойных слоев на рост жаростойкости стали
Упрочнение титанового сплава ВТЗ-1 электроискровым легированием металлами и твердыми сплавами Упрочнение титанового сплава ВТ20 электроискровым легированием переходными металлами Формирование измененного поверхностного слоя при электроискровом легировании Выводы по 5 главе
ИССЛЕДОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ Механизированное электроискровое легирование стали 35 и стали Х12Ф1 - закономерности и взаимосвязи состава анода со структурой и свойствами легированного слоя
Упрочнение металлами поверхностного слоя на стали 35 при механизированном электроискровом легировании Влияние механических параметров механизированной установки при электроискровом легировании вращающимся торцевым электродом на формирование поверхностного слоя
Расчет стационарного теплового поля в электродном материале в механизированном электроискровом легировании
Выводы по 6 главе

зательно приводят к разрушению ВС, но эти же действия и похожие процессы переноса материала с подложки при контакте с окружающей средой обеспечивают восстановление экранирующей фазы на электроде.
До сих пор этому вопросу не уделяется достаточной заинтересованности, что скорее всего связано с определенным отставанием материаловедческого фактора в технологии электроискровой обработки от разработок нового оборудования с регулируемыми параметрами искрового разряда.
1.3 Создание электродных и керамических материалов - состояние и анализ проблемы использования минерального сырья
1.3.1. Особенности изготовления электродных материалов
Природные минеральные ресурсы являются основой экономического развития цивилизации. Национальная безопасность государств во многом зависит от способности обеспечить свою экономику необходимыми видами минерального сырья и продукции в объемах, достаточных для устойчивого функционирования промышленного комплекса.
В настоящее время в Институте материаловедения ХНЦ ДВО РАН активно проводятся научно-исследовательские работы по использованию минерального сырья Дальневосточного региона с целью создания новых материалов и покрытий, применительно к технологиям порошковой металлургии. ДВ регион России принадлежит к числу наиболее рудонасыщенных районов страны, и добыча и переработка минерального сырья является приоритетным направлением его развития.
В настоящее время на практике в качестве ЭМ применяют преимущественно тугоплавкие соединения на основе УС и НС, однако они не всегда применимы к требованиям предъявляемым к электродным материалам для электроискровой обработки в связи с их большой эрозионной стойкостью и высокой стоимостью. Для полномасштабности применения метода ЭИЛ