Термодиффузионное борирование газо-термических покрытий из сплавов на основе железа

• Автор: Рахматов, Мурад
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Общая характеристика работы.

Глава 1. Теоретические и прикладные аспекты упрочнения газотермических покрытий методами термодиффузионного насыщения.
1.1. Современные представления о механизме связи напыленного покрытия с основным материалом.
1.2. Теоретические основы формирования износостойких покрытий повышенной прочности сцепления

1.3. Химикотермическая обработка газотермических покрытий

на железной основа концепция создания высокопрочных композиционных покрытий

1.4. Метод расчета равновесного состава многокомпонентных

гетерофазных систем

Глава 2. Исследования структуры, фазового состава и кинетики

роста диффузионного слоя композиционных покрытий .
2.1. Выбор метода насыщения и состава порошковых сред
2.2. Исследование структуры и фазового состава борированных
ГТН покрытий.
2.3. Механизм формирования боридного слоя.
2.4. Оптимизация толщины диффузионных слоев.
Глава 3. Исследование эксплуатационных свойств композиционных покрытий.
3.1. Исследования прочности сцепления композиционных покрытий с основным металлом.
3.2. Исследования износостойкости упрочненных покрытий при
различных схемах изнашивания.
Исследование структуры покрытий, подверженных изнашиванию .
3.4. Исследование жаростойкости боридного слоя
3.5. Расчет теплофизических свойств напыленных покрытий упрочненных бором
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы, трех глав, выводов, списка используемых источников, приложений. Работа изложена на 7 страницах компьютерного набора, включает таблицы, рисунков и наименований библиографических ссылок. ГЛАВА 1. Выполненные рядом исследователей работы 13 по изучению работоспособности деталей с покрытиями убедительно показали, что основной причиной их разрушения является недостаточная связь между материалом покрытия и основным материалом. Прочность сцепления покрытия с подложкой является одним из основных критериев, который позволяет определить область применения и эксплутационные характеристики напыленных покрытий. Для обеспечения работоспособности деталей с газотермическими покрытиями в различных условиях эксплуатации необходимо обеспечить прочную связь покрытия с подложкой. В литературе имеются достаточно противоречивые данные о характере связи напыленного покрытия с подложкой. Известно, что частицы распыленного металла достигают покрываемой поверхности в высокопластичном состоянии и, деформируясь при ударе, заполняют все ее неровности. Это дает основание авторам 4,5 считать, что связь частиц металла между собой и металлизируемой поверхностью осуществляется в результате их механического зацепления. Другие авторы 6,7 полагают, что сцепление покрытия с подложкой обусловлено главным образом действием межмолекулярных сил. Наконец, третья точка зрения заключается в том, что прочное сцепление напыленного покрытия с подложкой может быть обеспечено только образованием химической связи 8. Механическое зацепление может играть существенную роль при напылении на пористую 3 либо специально протравленную основу 5, обеспечивающую якорное зацепление покрытия. В подавляющем большинстве случаев нестабильность и низкая прочность сил механического зацепления позволяют считать их вклад второстепенным в общей величине прочности сцепления покрытий 48. Молекулярное взаимодействие проявляется при сближении двух чистых поверхностей до расстояния меньшего соизмеримого, чем диаметр атома 9. При молекулярной связи нет перехода электронов, они разделены промежутком с нулевой электронной плотностью. Связь обусловлена ВандерВаальсовыми силами в том случае, когда порядок энергии взаимодействия составляет 0,0,1 эВ 4,9, кДжмоль. Можно согласиться с тем, что нестабильность и небольшая величина первых двух групп сил сцепления не позволяет считать их ответственными за образование прочного сцепления. Авторы работ 8 считают, что образование прочного соединения между напыленной частицей и металлом основы возможно только в результате протекания химического взаимодействия между ними. Химическое взаимодействие двух поверхностей происходит в том случае, когда расстояние между ними обеспечивает возможность перераспределения электронной плотности, т. При этом атомы и молекулы должны обладать энергией, достаточной для возникновения химической связи, которая равна 18 эВ. Таким образом, химическое взаимодействие обеспечивает наибольшие значения адгезии. В предельном случае активированное состояние представляет собой диссоциацию, или разрыв связи, поверхностных атомов, т. На этом основании делается вывод о единой природе разрушения и соединения твердых материалов. Вследствие термомеханического характера процесса разрушения в общем случае активация материала основы также носит термомеханический характер. Образование физического контакта происходит главным образом в результате пластической деформации поверхностных контактирующих слоев. Принципиальной необходимости в пластической деформации обоих поверхностей нет для образования физического контакта достаточна пластическая деформация одной из них 9,. При ударе напыляемой частицы о поверхность подложки происходит ее интенсивная пластическая деформация, обеспечивающая физический контакт. Процесс сопровождается разрушением и выдавливанием в стороны оксидных пленок с образованием чистых участков поверхности металла напыляемой частицы и подложки. Это способствует увеличению прочности сцепления частиц между собой и покрываемой поверхностью.