Разработка технологии электронно-лучевой наплавки и исследование структуры и свойств композиционных покрытий "тугоплавкое соединение - металлическая матрица"

• Автор: Дураков, Василий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 142 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И

МЕТО ДРЕКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Постановка задачи.

2.2. Технологическое оборудование для наплавки в вакууме.

2.3. Порошковые материалы, используемые для наплавки в вакууме.

2.4. Используемые методики исследования структуры и фазового

состава наплавленных покрытий

2.5. Испытание покрытий на сопротивление абразивному износу

2.6. Методики исследования пластичности и прочности наплавленных покрытий.
3. ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ В
ВАКУУМЕ.
3.1. Выбор материала связки для наплавляемого композита на основе карбида титана.
3.1.1. Система ТС сплавы на основе никеля.
3.1.2. Системы ТС сплавы ЕеМСг.
3.2. Разработка способа электроннолучевой наплавки в вакууме композиционных материалов
3.3. Влияние технологических режимов наплавки на свойства
покрытий.
Выводы по главе 3.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, ФИЗИКО МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ И ИХ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА.
4.1. Микроструктура наплавленных покрытий
4.2. Микроструктура переходной зоны и профиль твердости
4.3. Абразивная износостойкость наплавленных покрытий
4.4. Исследование механизма износа наплавленных покрытий.
Выводы по главе 4.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ С ВЫСОКОПРОЧНЫМ ДЕФОРМИРУЕМЫМ
ПОКРЫТИЕМ
5.1. Макроскопическая картина деформации и разрушения
5.2 Механизмы деформации и разрушения мезомасштабного уровня.
Выводы по главе 5.
6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Новокузнецк 8- октября г. По результатам работы опубликовано 9 статей в журналах и сборниках докладов и тезисов докладов конференций. Достоверность полученных в работе выводов подтверждается результатами экспериментальных исследований и опытно промышленными испытаниями деталей с покрытиями. Содержание диссертационной работы Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и приложений. Она изложена на 2 страницах; содержит рисунков, 7 таблиц. Список литературы содержит 8 наименований. Во введении обоснована актуальность выбранной темы, показана научная новизна и практическая ценность работы. Первая глава диссертации является обзорной. В ней делается анализ существующих методов нанесения покрытий и технологий упрочнения металлов и сплавов. Во второй главе сформулирована постановка задачи, обоснован выбор порошкового материала для электронно-лучевой наплавки, описаны методы изучения микроструктуры и фазового состава наплавленных покрытий, методы испытаний покрытий на сопротивление абразивному износу, описаны методы изучения механизмов деформации на мезомасштабном уровне. В третьей главе разработан способ электронно-лучевой наплавки в вакууме на плоские и протяженные детали; изучено влияние технологических режимов наплавки на свойства покрытий; исследованы различные материалы связок для наплавляемого композита на основе карбида титана. В четвертой главе изложены результаты исследования структуры покрытий и переходной зоны; показана зависимость абразивной износостойкости от химсостава и структуры наплавленных покрытий; обсуждаются механизмы износа покрытий. В пятой главе представлены результаты исследования пластической деформации и разрушения низкоуглеродистой стали с ЭЛН-покрытием; показана макроскопическая картина, описаны механизмы и закономерности деформации и разрушения на мезомасштабном уровне. В заключении приводятся основные выводы по результатам диссертации. В приложениях приводятся акты испытаний и внедрения. Основные результаты диссертации опубликованы в работах [3], [6], [2-8]. Одной из важнейших задач современного этапа развития машиностроения является повышение качества, надёжности и долговечности деталей, узлов и механизмов. Наплавка - один из наиболее распространённых способов повышения долговечности и работоспособности различных деталей и механизмов. Технология наплавки широко используется как при изготовлении, так и при ремонте деталей машин и инструмента. Целью наплавки является восстановление размеров изношенных деталей, повышение износостойкости, получения слоя с особыми свойствами, упрощение технологии изготовления некоторых изделий. Наплавка повышает техническую и экономическую эффективность производства, ликвидируя или уменьшая простои основного и вспомогательного оборудования. В настоящее время существует много способов создания защитных и упрочняющих покрытий. Фрумин И. Ручная дуговая наплавка наиболее широко распространена в промышленности, так как она не требует сложного оборудования, и ее можно применять для деталей сложной конфигурации. К недостаткам ручных способов наплавки можно отнести невысокую производительность, повышенные требования к квалификации сварщиков и тяжелые условия труда. В основном дуговая наплавка развивается по пути применения новых материалов. Так в [8] для наплавки тяжелонагруженной кузнечно-штамповой оснастки автомобильных ковочных агрегатов использовали электроды марки 1-6, обеспечивающие получение дисперсионно-твердеющего наплавленного металла типа ХН9С2М2Г. Температура рабочих поверхностей штампов достигает 0 °С и удельное давление МПа. Автоматические способы наплавки обладают большей производительностью, обеспечивая более высокое качество наплавленных поверхностей, при этом наплавленный металл получается более плотным, содержание в нем вредных примесей гораздо меньше, чем при ручных способах наплавки. В [9] предлагается заменить электроды ЦН-6Л и ЦН-М, предназначенные для ручной наплавки и обеспечивающие получение наплавленного металла типа 1ХН8С5Г и 1ХН8М6С5Г4В на порошковую ленту.