Химико-термическое насыщение газотермических покрытий из низкоуглеродистых сталей в порошковых смесях, содержащих азот и углерод

• Автор: Хаитов, Анатолий Шералиевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Общая характеристика работы.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследований в области создания износостойких покрытий, прошедших химикотермическую обработку

1.1. Повышение долговечности деталей машин нанесением металлических покрытий.

1.2. Современные представления о механизме связи напыленного

покрытия с основным материалом

1.3. Методы повышения прочности сцепления напыленных покрытий с основой

1.4. Возможность упрочнения газотермических покрытий методами

термодиффузионного насыщения

1.5. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Теоретическое исследование кинетики процесса диффузионного насыщения, используемые методики и оборудования
2.1. Математическое моделирование кинетики роста диффузионного слоя на газотермических покрытиях
2.2. Обоснование и выбор материалов покрытия и насыщающей
среды для химикотермической обработки
2.3. Используемое оборудование для нанесения газотермических
покрытий и химикотермической обработки.
2.4. Аппаратура и методики исследования упрочненных покрытий.
2.4.1. Методы металлографического анализа
2.4.2. Изучение распределения химических элементов в композиционном покрытии.
2.4.3. Методика определения прочности сцепления напылнных покрытий с основой.
2.4.4. Методика проведения коррозионных испытаний.
2.4.5. Методика испытания модифицированных покрытий на износостойкость
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. Термодинамический анализ и экспериментальные исследования структуры, фазового состава и эксплуатационных свойств покрытий
3.1. Термодинамический анализ химических процессов в насыщающей газовой среде.
3.2. Металлографический и рентгенофазовый анализ структуры композиционных покрытий
3.3. Влияние пористости покрытия на кинетику роста диффузионного слоя
3.4. Влияние режимов процесса термодиффузионного насыщения на толщину карбонитрированного слоя.
3.5. Исследование прочности сцепления композиционного покрытия с основой
3.6. Изучение коррозионной стойкости покрытий
3.7. Триботехнические свойства композиционных покрытий.
3.8. Разработка технологического процесса восстановления, применительно к деталям автотранспортной техники
3.9. Техникоэкономическая эффективность от внедрения разработанной технологии в промышленности
Выводы к главе 3
Общие выводы.
Список литературы


К перспективным видам комбинированных технологий относят способы, включающие напыление формообразующего покрытия и его последующее термодиффузионное упрочнение в порошковых смесях. Однако использование комбинированных методов упрочнения газотермических покрытий сдерживается нерешенностью ряда задач, обусловленной новизной и сложностью проблемы не исследован механизм роста диффузионных слоев на напыленных покрытиях отсутствуют систематизированные данные по влиянию технологических параметров процесса насыщения на толщину композиционных покрытий не созданы теоретические модели, обеспечивающие возможность расчета кинетики формирования слоев, применение которых снижает затраты на экспериментальные работы и позволяют установить влияние различных факторов на эффективность формирования покрытий. Поэтому решение названных вопросов является актуальным, имеющим как научное, так и практическое значение. Практическая значимость работы заключается в разработке новой комбинированной технологии, состоящей из процесса газотермического напыления формообразующего покрытия и последующей химикотермической обработки в порошковых смесях, содержащих химически активные элементы углерод и азот. Это позволяет значительно повысить надежность и долговечность восстановленных деталей. Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на конференции Внедрение научных разработок ученых Таджикистана в промышленность Душанбе, г. Международной научнопрактической конференции Современные методы проектирования машин Минск, г. Международной научно практической конференции Актуальные проблемы горнометаллургического комплекса Казахстана КарГТУ Караганда, г. Межвузовской научнопрактической конференции Достижения в области металлургии и машиностроения Республики Таджикистан Душанбе, г. Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 научных статей. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из трех глав, изложена на 5 страницах машинописного текста, включает рисунка, таблиц, библиографических названий и приложение. Одним из наиболее перспективных направлений повышения долговечности быстроизнашивающихся деталей машин является упрочнение их рабочих участков формированием защитных слоев в частности, методами напыления, что подтверждается быстрорастущими масштабами внедрения данной технологии в производство. Защита деталей машин и металлоконструкций от коррозии и износа, повышение долговечности относится к числу важнейших проблем мирового сообщества. Около ежегодной мировой выплавки металла теряется безвозвратно в виде продуктов коррозии и износа. Одной из важных проблем научнотехнического прогресса на современном этапе, является создание новых материалов или более прочных покрытий, обеспечивающих работоспособность машин и оборудования в экстремальных условиях эксплуатации воздействия высоких температур, изнашивания, агрессивных сред. Особую значимость эти проблемы приобретают для современного Таджикистана. Согласно статистике, активная часть основных фондов в Таджикистане на начало года изношена более чем на , в том числе на транспорте более . Поэтому, как никогда остро стоят вопросы диагностирования, оценки остаточного ресурса, ремонта и продления срока службы узлов, агрегатов машин и оборудования. Учитывая высокую стоимость прогрессивного технологического оборудования, в настоящий момент необходимо уделить большего внимания восстановлению деталей существующего оборудования и их долговечности. Потеря рабочего времени изза поломок оборудования составляет около от общего времени простоя 2. В настоящее время применяются различные способы нанесения газотермических покрытий 1. Способы отличаются друг от друга методом формирования слоя и его выбор зависит от условий эксплуатации восстанавливаемых изделий, а также от экономической и экологической целесообразности их применения. Основными режимными параметрами газотермического способа нанесения защитных покрытий являются скорость и температура частиц напыляемого материала. От их оптимального сочетания сильно зависит плотность покрытия и прочность сцепления с основой .