Технологічні основи забезпечення якості поверхневого зміцнення відповідальних деталей машин - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ ПОВЕРХНЕВОГО ЗМІЦНЕННЯ ВІДПОВІДАЛЬНИХ ДЕТАЛЕЙ МАШИНВ дисертації вирішено актуальну науково-технічну проблему обґрунтованого вибору технології нанесення і методів контролю властивостей покриттів, що дозволяє гарантовано забезпечити цілеспрямоване якісне поверхневе зміцнення відповідальних деталей машин, які працюють у складних експлуатаційних умовах. Отримано нові теоретичні та експериментальні дані, які дозволили: установити якісні і кількісні параметри впливу технології нанесення і складу багатокомпонентних газотермічних покриттів на властивості поверхневого шару; оцінити вплив технологічних режимів процесу нанесення детонаційних покриттів і термоциклічних навантажень на якісні характеристики деталей; оцінити вплив параметрів вакуум-плазмової технології нанесення дискретних покриттів на їх фізико-механічні характеристики; установити взаємозвязок впливу режимів електроіскрового легування з трибологічними властивостями покриттів. Использование предложенного алгоритма позволяет учесть все факторы, влияющие на выбор материала и технологию нанесения покрытия, уменьшить количество ошибок при выборе, выбрать покрытие из максимально возможного списка покрытий-кандидатов, а также выполнить сравнительный анализ покрытий по совокупности свойств. Получены новые теоретические и экспериментальные данные, которые позволили: установить влияние технологии нанесения и состава многокомпонентных газотермических покрытий на свойства поверхностного слоя; оценить влияние технологических режимов процесса нанесения детонационных покрытий и термоциклических нагрузок на качественные характеристики деталей; оценить влияние параметров вакуум-плазменной технологии нанесения дискретных покрытий на их физико-механические характеристики; установить взаимосвязь влияния режимов электроискрового легирования с трибологическими свойствами покрытий. Аналитически установлена и экспериментально подтверждена возможность эффективного использования для оценки качества нанесенных упрочняющих защитных покрытий новых методов и аппаратуры, позволяющих получить численные значения локальных неоднородностей напряженно-деформированного состояния тонких поверхностных слоев деталей, оценить износостойкость покрытий в условиях нестационарного трения, получить амплитудные зависимости внутреннего трения, оценить электропроводность переходных слоев, получить зависимости для расчета модуля упругости и коэффициента Пуассона, а также оценить свойства покрытий в условиях термоциклирования.Значна кількість технологічних прийомів нанесення покриттів, різноманіття галузей застосування і широкий спектр існуючих матеріалів роблять непростим рішення щодо вибору покриття і технології його нанесення. Через великий обсяг інформації, яку необхідно переробити і врахувати при виборі того чи іншого покриття і методів їхнього нанесення, тільки розробка формалізованої методики вибору покриття на основі моделей, що описують структурний звязок між технологічними параметрами і необхідними властивостями покриттів, дозволить ще на етапі проектування, за допомогою програмного забезпечення, вибрати раціональний технологічний процес. Так, зокрема, відсутність достовірної комплексної інформації про поведінку покриттів в умовах термоциклічних і знакозмінних навантажень, фретинг-корозії тощо не дозволяє на сучасному рівні вирішувати проблеми вибору покриттів і технології їх нанесення. розробити науково-методологічні підходи до створення системи вибору технологічних режимів нанесення покриттів і наступної оцінки їх якості, використовуючи при цьому базу знань про існуючі методи зміцнення та галузі їх застосування; покриття машина експлуатаційний деталь Це дозволить конструктору і технологу ще на етапі проектування цілеспрямовано обирати матеріал покриття і технологію його нанесення.Проте використання подібних методик обмежено відсутністю нормативної документації, що регламентує порядок проведення випробувань основних характеристик покриттів, а також достовірної інформації про якість нанесення покриття. Проведені дослідження ставили за мету одержати залежності для оцінки ступеня впливу на експлуатаційну надійність жаростійких покриттів таких властивостей як пористість, міцність зчеплення покриття з основою, мікротвердість, коефіцієнт термічного розширення. Використання запропонованого алгоритму дозволяє врахувати велику кількість умов, які впливають на вибір матеріалу та технології нанесення покриття, вибрати покриття з максимально можливої кількості покриттів-кандидатів, зменшити ризик помилок при виборі, здійснити порівняльний аналіз якості покриттів за сукупністю їх характеристик. На основі аналізу напружено-деформованого стану композиції з урахуванням різних значень коефіцієнта Пуассона основи і покриття, розроблено методику визначення механічних властивостей композиції “основа - покриття” при випробуванні всього лише одного зразка.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ