Формирование электровзрывных износо- и электроэрозионностойких покрытий с использованием электронно-пучковой обработки

• Автор: Олесюк, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ МЕТОДАМИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ПОТОКОВ ЭНЕРГИИ
1.1 Упрочнение металлов и сплавов напылением поверхности с использованием плазменной и электронной обработки

1.1.1 Новые способы напыления покрытий на поверхности металлов и сплавов

1.1.2 Упрочнение поверхности с использованием электровзрывного напыления

1.2 Характерные закономерности упрочнения металлических поверхностей с применением электровзрывной и последующей электронно-пучковой обработки

1.3 Цель и задачи исследования

2 ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Обоснование выбора материалов для формирования композиционных покрытий

2.2 Вакуумный импульсный электровзрывной аппарат ЭВУ 60/10 М
2.3 Вакуумный импульсный электронно-пучковый аппарат «Соло»
2.4 Способы обработки, методы исследования структуры и свойств композиционных покрытий
3 СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМ TIB2-AL И TIC-MO, СОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКИ Т1В2 И TIC
3.1 Исследование шероховатости электровзрывных покрытий системы TiB2-Al

3.2 Структура, элементный и фазовый состав покрытий системы TiB2-Al
3.3 Исследование шероховатости электровзрывных покрытий системы TiC-Mo
3.4 Структура, элементный и фазовый состав покрытий системы TiC-Mo
3.5 Выводы

4 СТРУКТУРА ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ, ОБРАБОТАННЫХ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ
4.1 Изучение рельефа поверхности, структуры, фазового и элементного состава покрытий систем Мо-Си и V-Cu из несмешивающихся компонентов
4.2 Рельеф поверхности, структура, фазовый и элементный состав покрытий систем Мо-С-Си и V-C-Cu, упрочненных синтезированными карбидными
фазами молибдена или вольфрама
4.3 Рельеф поверхности, структура, фазовый и элементный состав покрытий
системы ТйЗг-Си
4.4 Исследование дислокационной субструктуры, формирующейся в
электроэрозионностойких покрытиях
4.5 Выводы
5 СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ ПОКРЫТИЙ, ОБРАБОТАННЫХ
ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ
5.1 Исследование трибологических свойств
5.2 Исследование электроэрозионной стойкости
5.3 Использование результатов исследований
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Для электротехнического машиностроения, создающего коммутационную электроаппаратуру, постоянно требуются новые материалы для электрических контактов. Это объясняется тем, что, в основном, именно они формируют аппаратурные характеристики, способность длительно и надежно коммутировать электрический ток. Разрушение электрических контактов, выполненных из дорогостоящих материалов, работающих в условиях электрической эрозии и трения, как правило, начинается с поверхности. В связи с этим разработка новых методов защиты именно поверхности, а не всего объема электрического контакта, оказывается экономически эффективным. Одним из приоритетных направлений физики конденсированного состояния является разработка методов повышения эксплуатационных характеристик различных материалов. С учетом этого упрочнение поверхностных слоев материалов электрических контактов и деталей, работающих в условиях трения, является актуальной задачей развития новых современных технологий.
Степень разработанности темы. В последние годы доказано, что электро-взрывное напыление композиционных покрытий способствует совместному увеличению до нескольких раз физико-механических и эксплуатационных свойств: микротвердости, электроэрозионной стойкости, износостойкости в условиях абразивного износа и сухого трения скольжения. Упрочнение достигается за счет формирования покрытий с образованием мелкодисперсных фаз в вязкой металлической матрице. Эффективным инструментом для дополнительной обработки электровзрывных покрытий являются высокоинтенсивные импульсные сильно-точные электронные пучки. Исследования последних лет показали, что возможности электровзрывной обработки могут быть существенно усилены при совместном ее использовании с электронно-пучковой обработкой, осуществляемой низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками.
Цель и задачи. Целью настоящей работы является формирование износо- и электроэрозионностойких покрытий методом электровзрывного напыления (ЭВН)

Таблица 2.2 - Основные характеристики вакуумного импульсного электроннопучкового аппарата «Соло»
Показатель, единица измерения Значение показателя
габаритные размеры, мм * 1350x2150x2
габаритные размеры вакуумной камеры, мм’ 600x500x
диапазон значений тока пучка, А 20
энергия электронов, кэВ 5
время импульса, мкс 50
частота воспроизведения импульсов, Гц 0,3
максимальное значение потребляемой мощности, кВт 2,5
давление в вакуумной камере, Па 0,01... 0,
диаметр пучка, мм О Са-) О
размеры области сканирования, мм" 200x
Рисунок 2.4 - Пучок электронов в камере. Коллектор расположен на расстоянии
14 см от трубы дрейфа [131]