Структура и свойства покрытий на основе азотсодержащей хромомарганцевой стали с карбонитридным упрочнением, полученных методом электронно-лучевой наплавки

• Автор: Дампилон, Баир Вячеславович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 155 с. : ил

1. АНАЛИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

И ТЕХНОЛОГИЙ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ.

1.1. Износостойкие покрытия на основе тугоплавких

соединений со стальной связкой.

1.2. Азотсодержащая сталь.

Свойства, методы получения и применение

1.2.1. Способы производства азотсодержащих сталей

1.2.2. Свойства азотсодержащих сталей

1.2.3. Применение азотсодержащих сталей

1.3. Карбонитрид титана Т1СМ

Свойства, методы получения и применение

1.3.1. Свойства карбонитридов титана.
1.3.2. Способы получения карбонитридов титана
1.3.3.рименение карбонитридов титана.
1.4. Методы нанесения покрытий.
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ
И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Постановка задачи.
2.2. Технологическое оборудование для нанесения покрытий.
2.3. Материалы эксперимента
2.4. Методики эксперимента.
2.4.1. Металлографический анализ.
2.4.2. Рентгенофазовый анализ
2.4.3. Микрорентгеноспектральный анализ
2.4.4. Определение механических характеристик
образцов подложкапокрытие.
2.4.4.1 Определение микротвердости и твердости
2.4.4.2. Определение механических свойств
образцов при растяжении
2.4.4.3. Испытания покрытий на стойкость
к абразивному изнашиванию
2.4.4.4. Испытания покрытий при трении
в контактных парах.
3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ДИСПЕРСИОННОУПРОЧНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ
3.1 Влияние плотности мощности луча на химический
состав покрытий матричного состава ХАГ
3.1.1. Влияние режимов электрон нолучевой наплавки
на структуру наплавленного слоя состава ХАГ.
3.2. Влияние металлургических факторов на химический
состав покрытий ХАГ при ЭЛН.
3.2.1. Влияние алюминия как поверхностноактивного элемента
на химический состав покрытия ХАГ при ЭЛН
3.2.2. Влияние гранулометрического состава композиционного порошка ХАГ на химический состав покрытия.
3.3. Влияние содержания карбонитридов титана ТСМ
в связке ХАГ на структуру и свойства покрытий.
3.4. Влияние режимов термической обработки на
структуру и свойства покрытий.
4. СВОЙСТВА АЗОТ СОДЕРЖАЩИХ ПОКРЫТИЙ С КАРБОНИТРИДНЫМ УПРОЧНЕНИЕМ.
4.1. Зависимость твердости композиционных покрытий
от содержания упрочняющей фазы.
4.2. Поведение образцов подложка покрытие
при растяжении.
4.3. Абразивная износостойкость покрытий.
4.4. Триботехнические свойства покрытий в паре трения
4.5. Результаты натурных испытаний экскаваторных зубьев
с ЭЛНпокрытиями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Региональная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Наука. Техника. Инновации. Новосибирск, декабря . I Международная научнотехническая конференция Генезис, теория и технология литых материалов. Владимир, мая . Г1о результатам работы опубликовано 3 статьи в журналах центральной печати, 3 статьи в сборниках и тезисы 6 докладов конференций. Достоверность полученных в работе выводов подтверждается результатами экспериментальных исследований и опытно промышленными испытаниями деталей с покрытиями. Объем диссертации диссертация изложена на 5 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав и общих выводов, содержит таблиц, иллюстрации и список литературы из 4 наименований. Во введении обоснована актуальность выбранной темы, указывается цель исследования, показана научная новизна и практическая ценность работы. Первая глава диссертации является обзорной. Одним из перспективных материалов в качестве армирующей твердой фазы является карбонитрид титана эквимолярного состава ТЧСГу 5М0. Т1С и ТПМ. Требованиям к материалу связки
удовлетворяет азотсодержащая хромомарганцевая сталь, обладающая повышенной прочностью, тврдостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и способностью к деформационному упрочнению. Рассмотрены способы производства, свойства и применение азотсодержащих хромомарганцевых сталей аустенитного класса и карбонитридов титана Т1СХЫУ. Представлен анализ существующих методов нанесения покрытий и технологий упрочнения металлов и сплавов. Во второй главе сформулирована постановка задачи, обоснован выбор композиционного порошкового материала для электроннолучевой наплавки. Описаны методы изучения микроструктуры и фазового состава наплавленных покрытий, методы испытания покрытий на сопротивление абразивному износу и при трении в контактных парах в условиях граничной смазки. В третьей главе изложены результаты исследования влияния плотности мощности луча и металлургических факторов на химический состав и структуру покрытия ХАГ при электроннолучевой наплавке в вакууме. Изучено влияние содержания карбонитридов титана в связке ХАГ и дополнительной термической обработки на структуру и свойства покрытий. В четвертой главе представлены результаты исследования эксплуатационных механических и триботехнических свойств композиционных покрытий в зависимости от содержания упрочняющей фазы и режимов термической обработки. Приведены результаты натурных испытаний зубьев ковшей экскаваторов фирмы КАМАЦУ с износостойкими покрытиями ХАГТ1СЫ, нанесенных методом электроннолучевой наплавки. В заключении приводятся основные выводы но результатам диссертации. Основные результаты диссертации опубликованы в работах , 9, 0, 3, 4. Износостойкие покрытия на основе стальной связки с упрочняющими ту гоплавкими соединениями. В настоящее время для повышения ресурса работы поверхностей трения деталей машин, приборов и инструмента широко используются различные покрытия. Современные технологии нанесения покрытий позволяют изготавливать поверхностные композиции на основе металлов и твердых сплавов. Создание такой поверхностной конструкции, включающей в себя материал связки и армирующий твердый сплав, позволяет оьеспечивать поверхностному слою и детали в целом такую техническую эффективность и экономическую целесообразность, какую не дают элементы конструкции в отдельности. Совместная работа такой системы в условиях эксплуатации обеспечивает получение целого комплекса полезных свойств. IV и VI групп периодической системы элементов, неметаллические карбиды и нитриды бора и кремния и кислородсодержащие тугоплавкие оксиды алюминия, хрома и других металлов. В любом случае сложное или простое по составу покрытие должно образовывать с подложкой совместимую и работоспособную конструкционную систему. При рассмотрении композиции подложкапокрытие в поперечном сечении можно выделить три основные зоны, к которым предъявляются различные требования. Первая зона материал подложки, физикомеханические свойства которого должны обеспечивать несущую способность всей системы.