Статистическое моделирование формирования и изнашивания макроструктуры порошковых покрытий

• Автор: Попов, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Введение.
Глава 1. Статистическое описание макрострукту ры порошковых покрытий и материалов обзор
1.1. Статистические подходы к исследованию формирования порошковых покрытий и изнашивания материалов

1.2. Вероятностногеометрическое описание макроструктуры порошковых

материалов.

Заключение к главе 1.

Глава 2. Анализ вероятностногеометрических моделей формирования макроструктуры порошковых покрытий и материалов

2.1. Элементарные двумерные вероятностногеометрические системы

2.2. Формирование макроструктуры порошковых материалов

Заключение к главе 2.

Глава 3. Математическое моделирование изнашивания порошковых покрытий при трении скольжения на основе полиномиального распределения вероятности удаления частиц с поверхности
3.1. Теоретиковероятностный подход для описания установившегося изнашивания порошковых покрытий при трении скольжения
3.2. Вероятностногеометрическая система в модели изнашивания порошковых покрытий при трении скольжения.
Заключение к главе 3.
Глава 4. Статистическое описание поверхности трения порошковых покрытий.
4.1. Равновесная микрогеометрия поверхности трения порошковых покрытий.
4.2. Оценка ресурса износостойких порошковых покрытий
Заключение к главе 4.
Заключение.
Список использованной литерату ры
Введение


Полученные результаты используются при выполнении инновационного проекта Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научнотехнической сфере. Обоснование единого подхода на основе двумерной вероятностногеометрической системы частиц для математического моделирования формирования и изнашивания макроструктуры сечения порошковых покрытий и материалов, перпендикулярного пути трения. Статистическая модель изнашивания порошковых покрытий при трении скольжения с учтом микрогеометрии поверхности трения результаты вычислительного эксперимента, описывающие изменения характеристик микрогеометрии поверхности порошковых покрытий при трении скольжения. Достоверность полученных результатов. Правомерность принятых допущений в разработанной статистической модели изнашивания порошковых покрытий, ее адекватное описание процесса трения устанавливается сопоставлением экспериментальных и расчетных значений характеристик профиля поверхности трения порошковых покрытий, проверкой расчетных данных по разработанным программам с аналитическими решениями, использованием апробированных методов оценки погрешностей расчета. Достоверность экспериментальных данных обеспечивается использованием сертифицированных средств измерений и испытательного оборудования, применением стандартных методик испытаний на износ и исследования профиля поверхности трения. ГЛАВА 1. Для получения износостойких покрытий в основном используются самофлюсутощиеся сплавы на никелевой или кобальтовой основе и их смеси с тугоплавкими металлами, карбидами, нитридами и. Для улучшения физикомеханических свойств покрытий широко применяются порошковые смеси из промышленных порошков с модификаторами из тугоплавких металлов, карбидов, оксидов, нитридов и т. Введение в смесь дополнительных компонентов приводит к появлению в матрице выделений дисперсных и коагулированных упрочняющих фаз, что также крайне усложняет механизмы формирования макроструктуры порошковых покрытий. Этим объясняется недостаточное развитие в настоящее время единых теоретических моделей формирования и изнашивания макроструктуры порошковых покрытий. Исследования па данному направлению в основном представляют собой экспериментальное изучение макроструктуры порошковых покрытий и е элементов 1, 7, , , , , и др. Кудиновым В. В. и Жуковым М. Ф. с коллегами, Костиковым В. И., Харламовым Ю. А., Шмаковым А. М., Копыловым В. И., ВиББгпапп М. I. и др. В данных работах на основе металлографического анализа проведена классификация элементов макроструктуры порошкового покрытия с выделением ее элементов. Наиболее теоретическому описанию поддается поведение одиночной расплавленной частицы в высокоэнергетических технологических процессах. Важнейшими явлениями, сопровождающими взаимодействие отдельной расплавленной частицы с поверхностью подложки и с другими частицами, являются теплообмен и затвердевание расплава. ИЗ. Однако, как показывает анализ работ, посвященных исследованию взаимодействия расплавленной частицы с поверхностью основы и с другими частицами, крайне сложным является переход от описания отдельной частицы к изучению формирования макроструктуры покрытия в целом 9, , , 3 и др Объективной причиной этого является очень большое число частиц порошкового материала и существование многочисленных случайных факторов, присущих реальному технологическому процессу. С учетом участия большого числа частиц в формировании макроструктуры покрытия практически целесообразным становится только статистическое описание потока напыляемых частиц и их взаимодействия с поверхностью основы. Основополагающие результаты в этом направлении получены Кудиновым В. В., Белащенко В. Е., Гнедовец А. Г., Калита В. И., 8еок Н. К., КапоиГГМ. Р., СИаГоипАгаг К и др. В начальных работах 9 по аналогии с методами статистической физики, для описания частиц порошкового материала в высокотемпературном потоке была введена функция распределения с фазовыми координатами физическая величина вычисляется обычным усреднением по фазовому пространству . Исходя из этих допущений, для расчетов был использован нормальнокруговой закон распределения частиц.