Разработка технологии изготовления средств технологического оснащения из алюминиевых сплавов с покрытием для электрохимической обработки

• Автор: Перова, Анна Валерьевна
• Шифр специальности: 05.02.07, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 165 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Материалы, используемые для изготовления деталей средств технологического оснащения. Преимущества и недостатки

1.2 Методы получения защитных покрытий па металлической основе и их свойства

1.3 Методы получения защитных оксидных покрытий на алюминиевых сплавах

1.4 Механизм нанесения электроэрозионным методом слоев покрытий на металлические поверхности

1.5 Условия получения электроэрозионным методом качественных слоев покрытий

1.6 Свойства металлических слоев покрытий, полученных электроэрозионным методом

Анализ состояния вопроса по теме работы и постановка задач исследований

Глава 2 МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ С ПОКРЫТИЯМИ НА ДЕТАЛЯХ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
2.1 Рабочие гипотезы
2.2 Интеллектуальный задел
2.3 Влияние термического воздействия импульсного разряда на поверхностные слои деталей из алюминиевых сплавов при ЭНП
2.4 Поиск путей снижения влияния поверхностной оксидной пленки на протекание процесса ЭНП
2.5 Методика проведения эксперимента и применяемое оборудование
2.6 Обоснование выбора рабочей среды. Материалы для изготовления образца и электродаинструмента
Выводы по главе
Глава 3 МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НАНОСИМЫХ НА ЗАГОТОВКИ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА
3.1 Физическая модель механизма
3.2 Физикохимические процессы при нанесении покрытий на алюминиевые сплавы электроэрозионным методом под слоем флюса
3.3 Математическая модель формирования слоя покрытия на алюминиевой основе
3.4 Подтверждение теоретических положений работы
Выводы по главе
Глава 4 РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЭНП ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА НА АЛЮМИНИЕВЫЕ ДЕТАЛИ
4.1 Факторы, влияющие на протекание процесса ЭНП под слоем флюса
4.2 Разработка технологических режимов
4.3 Особенности построения технологического процесса ЭНП на детали
из алюминиевых сплавов под слоем флюса
4.4 Исследование эксплуатационных свойств
4.5 Область преимущественного использования результатов исследования
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По теме диссертации опубликовано научных работ, в том числе 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 1 патент. Получено 1 положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, заключения и списка литературы из 6 наименований. Основная часть работы изложена на 8 страницах, содержит рисунка и таблиц. Материалы, используемые для изготовления деталей средств технологического оснащения. При проектировании и изготовлении средств технологического оснащения (СТО) современная промышленность может испытывать сложности в подборе материалов, способных совместить в себе требуемые физикомеханические свойства. ЭХО (ЭХКО), наиболее подверженные износу представлены в таблице 1. При выборе материалов для изготовления деталей СТО, работающих в условиях ЭХО (ЭХКО) применяемый сплав должен обладать [7] следующими свойствами: высокой электропроводностью; коррозионной стойкостью; хорошей сопротивляемостью местному разрушению при коротких замыканиях; высокой адгезией к диэлектрическим и защитным покрытиям; достаточной механической прочностью; обрабатываемостью и низкой стоимостью. Таблица 1. Продолжение таблицы 1. Графитовые и медно-графитовые материалы с мелко зернистой структурой, также являются широко применимыми, они обладают повышенной механической прочностью, а также позволяют создать инструменты с острыми углами и тонкими перемычками, эффективные на чистовых операциях. Кроме того, могут использоваться сплавы на основе титана и хрома. Такие сплавы обладают высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью, хорошей сопротивляемостью местному разрушению, а также дают возможность создания оксидного изоляционного слоя, защищающего поверхности от анодного растворения. Однако эти материалы имеют ряд недостатков, из которых наиболее существенным и общим для всех является высокая стоимость, сказывающаяся на возможности их использования, особенно в серийном производстве. СТО различных покрытий, с целыо их защиты от воздействия агрессивной среды. Материалы, применяемые при изготовлении деталей СТО для электрофизических и электрохимических методов обработки, должны обеспечивать работоспособность и безотказность оборудования с сохранением физико-механических свойств в течение длительного срока эксплуатации, при этом долговечность СТО во многом определяется ее стойкостью к воздействию окружающей агрессивной рабочей среды. В настоящее время, при изготовлении деталей СТО по сравнению с другими материалами, все большее внимание привлекает алюминий и его сплавы. Небольшая плотность позволяет существенно уменьшить массу конструкции, получить высокую удельную прочность (предел прочности от 0 до 0 МПа), хорошую обрабатываемость, высокая пластичность, теплопроводность и экономическую доступность. Это делает их технологичными и дает возможность широко использовать алюминиевые сплавы в оснастке. Кроме того, алюминий наделен коррозионной стойкостью в средах с pH = 4,8 - 9,0. На воздухе, на нем мгновенно появляется сплошная оксидная пленка толщиной 0, - 0, мкм, причем, чем чище этот металл, тем выше его коррозионная стойкость. Основными примесями в алюминии являются железо и кремний, которые повышают прочность, но заметно снижают коррозионную стойкость. Но, несмотря на легирующие добавки, алюминиевые сплавы подвержены равномерной контактной и- межкристаллитной коррозии, коррозионной усталости при нагрузке в коррозионной среде, а также послойной коррозии (сплавы с медью и магнием): Стационарные потенциалы алюминия, и его сплавов при увеличении pH сдвигаются. В щелочных растворах алюминий коррозирует с большей скоростью, чем в кислых. Для продления срока службы детали из алюминия и его сплавов нуждаются в дополнительной обработке. Существуют различные способы [], [], [], [], [], [4], [7], позволяющие формировать на поверхности алюминия покрытия, обладающие уникальным; комплексом свойств и лишенные тех недостатков, которыми обладали используемые ранее материалы.