Упрочнение поверхностей трения методом микродугового оксидирования

• Автор: Малышев, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 477 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ
1.1. Современные методы поверхностного упрочнения
КОНЦЕНТРИРОВАННЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ
1.2. Характеристика нового метода упрочнения - метода микродугового оксидирования (МДО)
1.2.1. Разновидности методов МДО и характер их энергетического воздействия
1.2.2. Основные параметры и физико-химические основы метода аноднокатодного микродугового оксидирования
1.3. Синергетический подход как методологическая основа комплексных исследований по формированию и изнашиванию МДО-покрытий
1.4. Цель диссертационной работы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ УПРОЧНЯЮЩЕГО КЕРАМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ
2.1. Теории пробоя анодного оксидного покрытия
2.1.1. Модели электрического пробоя АОП
2.1.2 Теории пробоя при анодировании
2.1.3. Механизм роста пленок в режимах искрения и микродуги
2.2. Разработка синергетических моделей формирования износостойкого керамического покрытия

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОРОШКОВ ОКИСЛОВ, КАРБИДОВ, БОРИДОВ И НИТРИДОВ МЕТАЛЛОВ
3.4. Формирование износостойких МДО-покрытий на черных и других металлах и сплавах
3.5. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТА и его регенерация
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК МДО-ПОКРЫТИЙ
4.1. Состав, строение и структура МДО-покрытий
4.2. Изучение физико-механических характеристик МДО-покрытий методом кинетической микротвердости по диаграмме вдавливания индентора
4.2.1. Микродеформации упрочненного слоя и выявление структурночувствительных критериев оценки физико-механических свойств покрытий
4.3. Оценка эффекта упрочнения по статическим и динамическим испытаниям образцов покрытий
4.4. Прочность сцепления, пористость и плотность МДО-покрытий
4.5. Трещиностойкость керамического покрытия с позиций синергетики и механики контактного разрушения
4.6. Определение фрактальной размерности, мультифрактальный анализ МДО-покрытий и их корреляция с физико-механическими характеристиками
ГЛАВА 5. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МДО-ПОКРЫТИЙ
5.1. Исследование абразивной износостойкости покрытий, сформированных методом МДО

Вышеперечисленные процессы позволяют формировать покрытия на поверхности анода, которые могут использоваться как декоративные, коррозионностойкие, теплостойкие и изоляционные. Покрытия же, отвечающие высоким требованиям износостойкости, в этих режимах без привлечения дополнительных средств получить довольно сложно, из-за относительно высокой пористости и недостаточной адгезии покрытия к основе.
Реальная возможность получения малопористых с высокой адгезией покрытий возникла лишь после обнаружения группой Г.А.Маркова [240] явления образования оксидно-гидроксидных покрытий в условиях катодной поляризации электрода.
Для получения этого эффекта необходимо нанести предварительно тонкое малопористое покрытие и задать определенную плотность тока. В окрестностях пор [241], а затем и по всей поверхности под предварительным покрытием начинается образование оксидно-гидроксидного слоя, который отличается от анодных покрытий своими свойствами [240]. В частности, он не является униполярным, т.е. обладает высоким сопротивлением и при положительной и при отрицательной полярности. Благодаря росту сопротивления, напряжение на ванне в гальваностатическом режиме начинается повышаться, и при достижении определенной величины образуются микродуговые и дуговые разряды. Токовые характеристики этих разрядов превосходят соответствующие максимальные характеристики анодных разрядов в 5 - 10 раз и приблизительно соответствуют параметрам разрядов, образующихся между двумя металлическими электродами и обусловленных электронной проводимостью.
Однако, как показали дальнейшие исследования, в отличие от анодных, возникновение катодных разрядов в большинстве случаев без организации дополнительных условий не приводит к образованию качественных покрытий с высокой адгезией и прочностью. Помехой, в частности, является кипение электролита, и даже выброс вещества в зоне разряда [241,242]. Чтобы организовать такой процесс, необходим подбор электролитов, содержащих ионы или частицы вещества, которые могли бы в условиях разряда осаждаться на поверхность катода. Сравнение характеристик разрядов между металлическими