автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.02, диссертация на тему:Обеспечение работоспособности деталей авиационной техники и инструмента методом вакуумного формирования несплошных покрытий

На правах рукописи

УДК 621.793.18:621.785.53

Матвеев Николай Валентинович

ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЕТАЛЕЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ И ИНСТРУМЕНТА МЕТОДОМ ВАКУУМНОГО ФОРМИРОВАНИЯ НЕСПЛОШНЫХ ПОКРЫТИЙ

Специальность 05.07.02 "Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов"

Автореферат диссертация на соискание учёной степени докторатехнических наук

Москва 2004 г.

Работа выполнена в ОАО НИАТ (Национальный институт авиационных технологий)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Подколзин Василий Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Никитин Михаил Михайлович

доктор технических наук, профессор Пузряков Анатолий Филиппович

доктор технических наук Калита Василий Иванович

Ведущее предприятие

ОАО "ОКБ "Сухого"

Защита состоится 2004

Г. в

77 на заседании

диссертационного совета Д403.007.01 при ОАО Национальный институт авиационных технологий (ОАО НИАТ) по адресу 113587, Москва, ул. Кировоградская, 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НИАТ по адресу 113587, Москва, ул. Кировоградская, 3

Автореферат разослан

2004 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью организации, просим направлять в двух экземплярах по адресу: 127051, Москва, ул. Петровка, 24

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие авиакосмической техники предъявляет всё более высокие требования к увеличению ресурса летательных аппаратов, что является стимулом для усовершенствования существующих и разработки новых материалов, отличающихся повышенными эксплуатационными характеристиками.

Одним из путей по увеличению ресурса деталей и стойкости режущего инструмента является нанесение на их поверхность износостойких покрытий. Совершенствование существующих и создание новых способов нанесения покрытий, изучение их структуры и свойств, разработка новых составов материалов является актуальной задачей. Появление новых конструкционных труднообрабатываемых материалов и повышенные требования к качеству изготавливаемой продукции привели к бурному внедрению металлообрабатывающих станков с программным управлением, гибких автоматических производств, роторных автоматических линий и т. д., в которых предъявляются повышенные требования к стойкости инструмента. Применение износостойких покрытий на инструменте позволяет интенсифицировать режимы резания, повышать его стойкость и экономить вольфрамосодержащие инструментальные материалы, а их использование на поверхностях деталей авиакосмической техники приводит не только к экономии дорогостоящих конструкционных материалов, но и к ресурсным сбережениям по изготовительным, ремонтным и наладочным работам.

В настоящее время, как в Российской Федерации, так и за рубежом, для повышения износостойкости поверхностей деталей и инструмента все больше получают распространение экологически чистые вакуумные ионно-плазменные технологии нанесения износостойких покрытий из карбидов, нитридов, боридов и окислов переходных металлов. Однако эти покрытия не всегда полностью отрабатывают свой ресурс из-за преждевременного адгезионно-когезионного разрушения, вызываемого как эксплуатационными нагрузками, так и сложным

покрытии и на границе раздела покрытие-подложка из-за остаточных напряжений, обусловленных различием коэффициентов термического расширения разнородных материалов.

Одним из путей повышения адгезионно-когезионной прочности покрытий является нанесение многослойных покрытий, в которых каждый слой выполняет собственную функцию, а расположение слоев обеспечивает плавный переход физико-механических свойств покрытия от поверхности к подложке. Вторым - создание многокомпонентных покрытий переменного состава по толщине.

Кинетика зарождения и осаждения покрытий в вакууме и характер их разрушения при растяжении подсказывают еще один путь повышения адгезионно-когезионной прочности износостойких покрытий, в котором предлагается формировать покрытие из отдельных единичных участков идентичной формы и располагать их в регулярном порядке, т. е. получать несплошное покрытие,, когезионная прочность которого определяется внутренней энергией износостойкого материала, заключенного в объеме участка, а адгезионная — энергией сцепления площади основания участка с подложкой.

Таким образом, проблема повышения адгезионно-когезионной прочности износостойких покрытий за счет снижения в них остаточных напряжений в результате разделения покрытия на элементарные участки, т. е. разработка технологических процессов вакуумного формирования несплошных износостойких покрытий является актуальной.

Цель работы состояла в увеличении ресурса деталей и стойкости режущего инструмента за счет нанесения на их поверхность несплошных износостойких покрытий формируемых в вакууме.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи. 1. Разработка теоретических основ формирования в вакууме несплошных износостойких покрытий:

• Аналитическое определение предельных геометрических параметров

несплошного покрытия.

• Разработка способов формирования в вакууме несплошных покрытий и проведение классификации несплошных износостойких поверхностных структур.

• Обоснование геометрических параметров вакуумных несплошных износостойких покрытий и аналитическое изучение влияния внешних нагрузок на напряжения, возникающие в единичном участке покрытия.

2. Экспериментальное изучение влияния условий формирования в вакууме на геометрические параметры несплошного износостойкого покрытия и на химический и структурный составы материала единичного участка.

3. Сравнительное исследование физико-механических и эксплуатационных свойств сплошного и несплошного износостойких покрытий из нитрида титана, являющегося наиболее распространенным материалом износостойких покрытий.

4. Разработка технологических процессов получения несплошных износостойких поверхностных структур на различных изделиях и оценка пригодности оборудования для нанесения сплошных покрытий применительно к нанесению несплошных покрытий.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Обоснованы параметры несплошных износостойких покрытий, формируемых в вакууме, и аналитически установлено, что при использовании в паре трения несплошного покрытия в единичном участке последнего возникают сжимающие напряжения, обусловленные удельной нагрузкой и силой трения в паре.

2. Для получения несплошного покрытия в вакууме предложено сепарирование плазменного потока испаряемого материала на элементарные струи, формирующие единичные участки покрытия, и выявлен характер влияния рабочего давления процесса нанесения и энергетических характеристик разряда в парах испаряемого материала на макроструктуру несплошного покрытия, получаемого различными отечественными

способами, а именно, реактивно-электронно-плазменным (РЭП) напылением, конденсацией ионной бомбардировкой (КИБ) и магнетронно-ионным распылением (МИР).

3. Установлено, что при нанесении несплошного покрытия методом РЭП, путем изменения расстояния между сетчатым экраном и поверхностью плоской подложки от 0 до 2 мм можно управлять профилем поперечного сечения единичного участка, изменяя его от трапециидального до эллиптического с гладким сопряжением с поверхностью, и коэффициентом сплошности покрытия, который возрастает по мере увеличения зазора, а при нанесении методами КИБ и МИР наличие зазора приводит к пропаданию несплошной поверхностной структуры.

4. Экспериментально установлены и теоретически обоснованы равнообъемный «чашечный» механизм формирования единичного участка покрытия в виде правильной усеченной четырехгранной пирамиды, при получении ее с помощью плотно прилегающего к поверхности подложки сетчатого экрана, и механизм образования диффузионной зоны, возникающей при азотировании в тлеющем разряде титанового покрытия, отличительной чертой которой является наличие «оконной» структуры, представляющей собой замкнутые области азотистого титана окруженные нитридной фазой.

5. Расчетными и экспериментальными исследованиями установлено, что принудительные ограничения телесного угла распыляемого материала и зоны нанесения покрытия позволяют получать четкую макроструктуру несплошного покрытия на вращающейся цилиндрической и перемещающейся плоской поверхностях, соответственно.

6. С помощью методов математиченского планирования эксперимента получены аналитические зависимости, отражающие влияние параметров несамостоятельного разряда в парах испаряемого титана на скорость осаждения титанового покрытия электронной пушкой в вакууме и показывающие, что напряжение разряда оказывает большое влияние на

скорость осаждения, чем ток разряда.

7. Изучены физико-механические свойства несплошного покрытия из нитрида титана и предложен графоаналитический способ определения радиуса кривизны гибкого образца при исследовании остаточных напряжений.

Практическая значимость работы. Разработаны способы получения несплошных износостойких покрытий в вакууме:

- путем нанесения химического соединения с использованием сепарации ионно-плазменного потока испаряемого материала на элементарные струи, формирующие единичные участки покрытия (А.с. №1198983);

- комбинированным (КОМБИ) путем, состоящим из нанесения несплошного покрытия из металла с последующей модификацией всей поверхности в разряде (А.с. № 1292377, А.с. № 1598478).

На основании проведенных исследований разработаны:

Технологические рекомендации "Нанесение несплошного износостойкого покрытия из нитрида титана на режущий инструмент для обработки деталей" (7 5504 4010 597).

"Технологический процесс нанесения несплошного износостойкого покрытия из нитрида титана на режущий инструмент в установке ЭПН - 3" (7 5504 4010 597).

"Технологический процесс нанесения несплошного износостойкого покрытия нитрид титана на режущий инструмент в установке МИР - 2". (5 5504 4420 597)

"Технологический процесс нанесения несплошного покрытия из нитрида титана в установке Булат - ЗТ на СМП (сменные многогранные пластины)". (8 1798 4010 598)

В методическом плане разработан графо-аналитический способ определения радиуса кривизны образца при исследовании остаточных напряжений методом гибкого образца.

В плане оборудования разработано техническое задание на проектирование вакуумной многофункциональной установки модульного типа, позволяющей проводить нанесение покрытий и химическую обработку в любой последовательности без разгерметизации вакуумной камеры, проведена модернизация установки ЭПН-3, позволившая в три раза повысить ее производительность (2-5549-4040-597), разработаны конструкторская документация на планетарное устройство для закрепления и вращения подложек в процессе нанесения покрытия на установках МИР-2 и МИР-4Ж и рекомендации по модернизации установки МИР-2 для обеспечения равнотолщинности наносимого покрытия в двух взаимоперпендикулярных плоскостях.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 9 Всесоюзных, Российских и отраслевых конференциях и семинарах, на трех отраслевых экспертных и координационных советах, заседании подсекции ВИМИ.

Результаты диссертации нашли отражение в работах, представленных на международных авиасалонах МАКС-95, -97, -99, -2001, -2003.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 24 работы и получено три авторских свидетельства на изобретение.

Объем диссертации и её структура. Диссертация содержит 202 страниц машинописного текста, 90 рисунков и 13 таблиц. Работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 311 наименований на 22 страницах и приложения.

Глава 1. Пути повышения эксплуатационных свойств износостойких покрытий.

Для получения износостойких покрытий на основе соединений переходных металлов с неметаллами разработан ряд методов, основанных на новейших достижениях науки и техники.

В экстремальных условиях эксплуатации, т.е. при работе пары трения в условиях высоких контактных нагрузок и температур, покрытия обладающие

высокими механическими свойствами и низким коэффициентом трения, снижают деформационную составляющую трения и износа, что замедляет рост и формирование трещин и деламинационных пластинок износа в материале подложки. В процессе резания покрытия наиболее эффективно снижают окислительный, адгезионный, абразивный и диффузионный износы режущего инструмента.

Покрытия не используют всех своих возможностей из-за когезионного растрескивания и адгезионного отслаивания. Различия в химическом составе и структуре материалов покрытия и основы приводят к образованию трещин между ними и, как следствие этого, питтингов.

Считают, что низкая адгезионная прочность покрытия ответственна за его разрушение при высоких контактных нагрузках, выражающееся в пузырении и отслаивании, а случаи катастрофического разрушения покрытия объясняют его адгезионной слабостью. Однако сочетание высокой твердости покрытий с высокой их адгезионной прочностью приводит к отрицательному эффекту - охрупчиванию и разрушению основного металла за долго до исчерпывания его ресурса.

Не всегда повышение когезионной прочности приводит к росту адгезионной прочности и наоборот. Оптимальным считается, когда адгезионные и когезионные силы гетерогенной системы оказываются одинаковыми. Причем излишнее упрочнение одного звена приводит порой к ослаблению системы как единого целого.

Традиционным путём повышения адгезионно-когезионной стойкости износостойких покрытий является нанесение многослойных и многокомпонентных переменного химического состава покрытий, а нетрадиционным, основанном на критерии адгезионно-когезинной равнопрочности, является формирование их из отдельных элементарных участков, в которых повышение когезионной прочности достигается снижением нормальных напряжений в покрытии за счет ограничения размеров участка, а адгезионной прочности - устранением пиков

касательных напряжений в плоскости адгезионного контакта за счет изменения формы участка.

Существует целый ряд технологических процессов создания несплошных поверхностных структур, однако подобный подход к формированию износостойких покрытий в вакууме до настоящей работы не применялся.

Глава 2. Теоретические основы формирования в вакууме несплошных износостойких покрытий.

В "идеальном" случае единичный участок несплошного покрытия является половиной шара , что можно объяснить физическими законами каплеобразования расплавленного металла, так как шарообразная форма обеспечивает капле наименьшую поверхность при определенной массе металла, т. е. уравновешиваются внутренняя и поверхностная энергии.

Для оценки топографии, т.е. взаимного расположения единичных участков несплошного покрытия, введен коэффициент сплошности характеризующий степень заполнения поверхности покрытием:

V=(S„OKp/S„6ll,)xl00% (1)

где: - площадь занятая единичными участками покрытия,

общая площадь поверхности с несплошным покрытием.

Топография "идеального" несплошного покрытия имеет плотное (\|/ = 90,6%), и нормальное (ijf = 78,5%) размещение полушарий.

При работе "идеального" несплошного покрытия в паре трения с удельной нагрузкой в полушарии возникают напряжения сжатия изгиба (cw)' Эквивалентными напряжениями (о:жв) являются сжимающие, которые в экстремальных точках равны:

<T3KB=(q/v) (l±4fTp) хЮ0% (2)

где: fTp -коэффициент трения в паре..

В гипотетическом "идеальном" несплошном покрытии имеет конечные значения и зависит от характера размещения полушарий, в которых не зависят от их размеров, а зависят от

Создание единичного участка несплошного покрытия в виде полушария практически не осуществимо ни одним из существующих методов.

Разработаны два способа получения несплошных покрытий в вакууме (А.С.№ 1198983, № 1292377 и №1598478), заключающиеся в сепарации плазменного потока испаряемого металла на элементарные струи, формирующие единичные участки покрытия. В первом способе на подложках, изготовленных из токопроводящих и изоляционных материалов, единичные участки формируются сразу из химического соединения. Во втором - на подложке, изготовленной из токопроводящих материалов, первоначально формируются единичные участки из чистого металла, которые затем в разряде реактивного газа модифицируются в химические соединения. Способы формируют участки в виде геометрических тел, представленных в таблице 1.

Для оценки участков введён коэффициент формы К равный:

(3)

где: 5 - высота участка (толщина несплошного покрытия), мкм;

- средний диаметр основания участка, определяемый для правильных усеченных пирамид из условия равенства площадей круга с и правильного многоугольника, лежащего в основании пирамиды, мкм.

Значения 5 находится в области от 3 мкм до 50 мкм, а неравномерность распределения 8 по поверхности в пределах 20%. Указанную область 8 можно разделить на две, а именно, от 3 мкм до 25 мкм и от 25 мкм до 50 мкм. Начальный интервал соответствует пределам нанесения сплошных покрытий и полностью соответствует возможностям первого способа. Конечный интервал более подходит для нанесения покрытий из чистых металлов, т.е. для формирования покрытий по второму способу, в котором участки из чистого металла являются "заготовкой" для последующей модификации.

Значения находятся в пределах от 50 мкм до 500 мкм, а значения К -от 2 до 100. Нижнее значение dcP определено технологическими возможностями способов, а К=2 является коэффициентом формы полушария.

Таблица 1.

Геометрические параметры несплошного покрытия в зависимости от формы и характера размещения единичных участков.

№ п/п Форма единичного участка Фигура в основании единичного участка Средний диаметр основания единичного участка <1ср Коэффициент сплошности, Ч> Расстояние между центрами единичных участков, Н

1 2 3 4 5 6

1 Усеченный конус и шаровой сегмент малой высоты Круг а Плотное размещение Л) х100% <90,6% 2°л/3 \Н) (4) Н><1

2 Нормальное размещение х100% <78,5% (5) Н><1

3 Правильная усеченная пирамида с стороной основания-а Треугольник 0,743а Х100% <10°% (6) Н>—оа 3

4 Квадрат 1,118 а ^ х100% <100% (7) Н>а

5 Шестиугольн ик 1,819а 3<»(^) х100% <100% (8) Н>Л°а

В выборе значений К<100 и (1<.р<500 определяющим был масштабный фактор, т. е. возможность превращения участка любой формы в плоскую поверхность из-за большой разницы в значениях высоты и площади основания.

Расположение единичных участков в несплошном покрытии должно быть регулярным и обеспечивать как можно большее заполнение поверхности подложки, т. е. V)/ должен быть в пределах от 30%.до 70%. При использовании единичных участков в виде усеченных пирамид наиболее полное заполнение поверхности подложки обеспечивается при параллельности сторон оснований соседних участков.

При определении в реальном покрытии участок был представлен в

виде цилиндра с высотой и диаметром что упрощает вычисления, не изменяя сущности законов сопротивления материалов:

(9)

По сравнению с формулой 2 в "реальном" единичном участке зависит не только от но и от формы единичного участка К.

При общем случае движения пары трения в точках периметра сечения единичного участка, расположенного как можно ближе к плоскости контакта покрытие-подложка, возникают циклические изменяющиеся напряжения сжатия с постоянной составляющей и переменной -

В плоскости контакта как "идеального", так и "реального" единичных участков с подложкой возникают независящие от размеров единичных участков касательные напряжения обусловленные силой трения:

(10)

Отсутствие отрывающих нагрузок дает возможность сделать вывод, что является определяющей величиной, влияющей на оценку адгезии в целом.

Опираясь на химический и фазовый составы единичного участка несплошного покрытия, полученного из соединения титана с азотом была проведена классификация несплошных износостойких поверхностных структур, которая схематично представлена на рис. 1. Каждая структура имеет свою область применения, а в двойной геометрической несплошности первичная несплошность создаётся механическим, электрохимическим, электрофизическим или иным путём.

Глава 3. Влияние условий осаждения в вакууме на геометрические характеристики несплошного износостойкого покрытия

Для экспериментальных исследований по вакуумному формированию износостойкой поверхностной структуры с единичной геометрической несплошностью, т.е. несплошного покрытия, использовались установки: ЭПН-3 и ЭПН-12 (РЭП), Булат-ЗТ, ННВ6.6-И1 и ННВ 6.6.-И5 (КИБ),

Рис.1 Классификация несплошных износостойких поверхностных

структур:

а и б - "единичная" и "двойная" геометрическая несплошности; в и г - варианты структурно-геометрических несплошностей; д - структурная несплошность или "несплопшое в сплошном"; Обозначение: I - единичный участок несплошного покрытия; II - подложка; III- сплошное покрытие;

1 - нитридная фаза; 2 - "мягкое" структурное титановое включение; 3 - диффузионная переходная зона; 4 - модифицированная подложка.

Материалом покрытия выбран нитрид титана, так как технология его нанесения наиболее полно отработана. Режимы нанесения обеспечивали получение фазы З-ТгЫ с микротвер П а (КИБ и МИР) и

фазы е-Т12ЫсЯ/Ч7...19 ГПа (РЭП).

Для разделения плазменного потока испаряемого материала на элементарные струи, формирующие единичные участки, предложено использовать перфорированные ленты и тканые сетки, изготовленные из

нержавеющих сталей. Оптимальным по технологичности изготовления, удобства эксплуатации и экономической целесообразности является использование тканых сеток. Для формирования покрытий на режущем инструменте предложена сетка 020 по ТУ14-4-507-74, параметры которой [размер квадратной ячейки в свету (Ь) — 0,2 мм, диаметр проволоки (<1 пр) 0,13 мм, живое сечение обеспечивают нахождение не менее двух

участков в зонах контакта стружки с передней поверхностью инструмента и максимальной температуры резания. Сетка обладает хорошей формоустойчивостью, достаточной жесткостью и способна выдерживать многократный нагрев в вакууме до температур свыше 500°С.

На плоскую поверхность покрытие наносилось в специальной оснастке одновременно на пять образцов, расположенных прямо по центру от испарителя, на оптимальном для каждого метода расстоянии. Зазор между сеткой и поверхностью каждого образца фиксировано (через 1 мм) менялся от 0 (т.е. соприкосновение сетки с подложкой) до 4 мм. Покрытие оценивалось визуально, по характеру отраженного света, одноцветное отражение говорило об образовании перемычек между участками.

Нанесение покрытия в течение часа методами РЭП, МИР и КИБ при соприкосновении сетки с поверхностью образцов показало, что на подложке образуется покрытие в виде несоединенных между собой правильных усечённых четырёхгранных пирамид (ПУЧП).

РЭП покрытие просматривается более четко, чем МИР и КИБ покрытия, что объяснимо меньшими рабочим давлением в камере и степенью ионизации плазменного потока испаряемого материала у метода РЭП по сравнению с МИР и КИБ и меньшим эффектом подпыления под проволоку, из которой изготовлена сетка, т.к. элементарная ячейка сетки касается подложки только в четырех точках, а проволока расположена под углом к поверхности, т. е. по периметру элементарной ячейки образуется переменный по величине зазор между проволокой и поверхностью подложки.

Металлографическими исследованиями установлено (рис. 2 "а"), что

Рис. 2 Профили единичного участка РЭП покрытия при соприкосновении сетки с подложкой (а) и при зазоре в 2 мм (б) и схема образования единичного участка по равнообъёмному чашечному механизму формирования (в)

профиль поперечного сечения ПУЧП представляет собой равнобедренную трапецию с размером верхнего основания (а3) равным Ь - 0,2 мм, высотой равной 8 (в данном случае 0,04 мм), длиной нижнего основания (а„) - 0,232 мм. несплошного покрытия равен примерно 50%.

Наиболее полно закономерностям нанесения покрытий в вакууме и постоянству количества испаряемого и осаждаемого на подложку материала отвечает гипотетический равнообъемный "чашечный" (рис. 2 "в") механизм формирования единичного участка покрытия. В данном случае первоначально на подложке формируется ПУЧП с размерами равными и

размерами равными (величина подпыления покрытия под

проволоку). Затем при сохранении размеров происходит увеличение

высоты ПУЧП на размер за счет осаждаемого с постоянной скоростью материала покрытия, при этом угол наклона граней ПУЧП с увеличением ее высоты 5 изменяется. Видно, что площади первоначальной равнобедренной трапеции, которая представляет собой поперечное сечение ПУЧП, и элементарных приростов материала, являющихся суммой прямоугольника и двух треугольников, равны, т.к. ав и ап постоянны, что говорит о постоянстве количества осаждаемого материала. В пространстве ПУЧП состоит из прямоугольного параллелепипеда, 4 призм и 4 пирамид. Элементарный прирост объема ПУЧП равен сумме элементарных приростов их объемов. При постоянстве площадей оснований этих тел элементарный прирост их объемов, как и их сумма, будет постоянен, постоянным будет и количество осаждаемого в единицу времени материала покрытия.

Согласно равнообъемному "чашечному" механизму формирования единичного участка, первоначально создается его платформа, размеры которой определяются максимальным влиянием эффекта "подпыления" покрытия под сетку, на которой в дальнейшем развивается единичный участок в виде ПУЧП с размерами ав равного Ь.

Нанесение покрытия с зазором показало, что МИР и КИБ несплошные покрытия превращаются в сплошные рельефные даже при зазоре в 1 мм, поэтому формирование несплошных покрытий методом КИБ и МИР рекомендовано проводить при соприкосновении сетки с подложкой. При методе РЭП несплошность сохраняется при зазоре 2 мм и наблюдается при зазорах 3 и 4 мм. Но при зазорах 3 и 4 мм участки четко не просматриваются, что косвенно указывает на образование между ними перемычек.

Наличие зазора в 2 мм оказывает сильное влияние на форму единичного участка (рис. 2 "б"). Основные признаки ПУЧП сохраняются, однако при сохранении высоты пирамиды, происходит сглаживание ребер и углов ПУЧП и появляется плавное сопряжение граней с подложкой, угол

наклона которых резко уменьшается. Верхнее основание ПУЧП четко не выражено, а размеры нижнего основания увеличились до 0,32 мм, при этом значение покрытия возросло до 94%. Дальнейшее увеличение зазора приводит к трансформации несплошного покрытия в рельефное сплошное.

Управление процессом вакуумного формирования несплошного покрытия на плоской подложке осуществляется двумя путями:

- заданием геометрических параметров покрытия размерами сетки;

- изменением расстояния от сетки до подложки, позволяющим управлять профилем поперечного сечения участка и значением у покрытия, т.е. технологический путь, который используется только в методе РЭП.

Изготовление перфорированной ленты с цилиндрическими отверстиями и геометрическими параметрами эквивалентными сетке 020 (толщина - связано с технологическими

трудностями и большими материальными затратами, не сравнимыми со стоимостью сетки.

При соприкосновении ленты с подложкой покрытие осаждается как на подложку с лентой, так и на внутреннюю цилиндрическую поверхность отверстия в ленте. С ростом толщины покрытия возникает возможность сращивания ленты с подложкой за счет материала покрытия. При удалении ленты с подложки происходит неконтролируемое кольцеобразное разрушение покрытия и образование единичных участков цилиндрической формы с «рваными » кромками по периметру. Указанный недостаток можно устранить, применив в ленте конические отверстия (угол конуса 35°) или отверстия с фаской (угол наклона 60° и глубина 0,075 мм), что еще больше увеличивают технологические трудности при её изготовлении.

Использование ленты при расположении ее над подложкой с гарантированным зазором, равным половине её толщины, позволяет получать участки в виде усеченных конусов, при этом изготовление ленты упрощается за счет использования в ней цилиндрических отверстий, однако требуется точное взаимное расположение ленты и подложки. Ленту следует

применять при получении участков высотой 0,05 мм и диаметром основания 0,5 мм, т.е. на верхней границе размеров участков.

Исходя из трудоемкости изготовления и использования тканых сеток и перфорированных лент, первые рекомендованы при нанесении покрытий на режущей инструмент (сетка 020), а вторые - на различные детали как основного производства, так и технологической оснастки.

Цилиндрическая поверхность при нанесении несплошного покрытия огибалась сеткой, плотное прилегание которой достигалось только в том случае, когда уток или основа являлись образующей цилиндра. Образцы имели вращение вокруг собственной оси, присущее каждому виду оборудования. Осаждение покрытия в течение часа показало, что при нанесении методами МИР и КИБ на поверхности образуются единичные участки, которые просматриваются гораздо хуже, чем при нанесении методом РЭП, а наличие зазора приводит к пропаданию несплошности при нанесении всеми методами. Наиболее четкая макроструктура покрытия, получаемая методом РЭП, просматривается в виде колец, разделенных нечеткой границей раздела на элементарные участки, что объясняется не только "подпылением" покрытия под сетку, но и прямым напылением его во время вращения образца.

Применение сепаратора, ограничивающего телесный угол нанесения покрытия и представляющего собой неподвижно установленную на расстоянии не более 2 мм от подложки пластину с прорезью, направленной вдоль оси вращения поверхности, позволило улучшить макроструктуру РЭП покрытия. Величина прорези " А " определялась по формуле 11, при этом допускалось, что цилиндрическая поверхность считается плоской в пределах сегмента со стрелкой размером мм, что позволило приравнять размер

хорды сегмента величине прорези

Д = 2л/Я-1 (И)

где: D - диаметр цилиндрической поверхности, мм. Размер прорези в сепараторе, определенный по формуле 11,

обеспечивает четкую макроструктуру на цилиндрических поверхностях диаметром более 20 мм, для диаметров менее 20 мм величина прорези определялась, используя отношение и рассчитывалась по формуле:

(12)

При нанесении покрытия на цилиндрическую поверхность должны выполняться три основных условия, а именно: сетка должна плотно прилегать к поверхности, ось вращения поверхности должна быть перпендикулярна оси испарителя, расстояние от среза испарителя до вращающейся поверхности в процессе нанесения покрытия должно быть постоянным. Применение сепаратора, индивидуального для каждого вращающегося изделия, создаёт четвёртое условие, а именно: нагреватель подложек, не зависимо от его типа и конструктивного исполнения, должен находиться напротив испарителя, но с другой стороны относительно вращающейся поверхности, иначе сепаратор воспринимает на себя весь тепловой поток, идущий на нагрев изделий. При использовании ограничивающего сепаратора время нанесения покрытия требуемой толщины на цилиндрическую поверхность увеличивается:

(13)

где: - время нанесения покрытия без применения сепаратора.

Перемещение «крупногабаритной» детали относительно испарителя является одним из путей получения несплошного покрытия с заданной неравномерностью по Однако даже при плотном прилегании сетки к поверхности в области максимального зазора между подложкой и проволокой, из которой изготовлена сетка, существует возможность образования перемычек между соседними участками за счет прямого нанесения испаряемого материала под проволоку, что можно исключать путем принудительного увеличения минимального угла нанесения покрытия за счет уменьшения зоны осаждения при помощи экрана с окном, расположенного между подложкой и испарителем. Центр окна расположен точно по центру испарителя. 20

Установлено, что при нанесении сплошного покрытия на установках ННВ6.6-И1, ЭПН-3 и МИР -2 с оптимальными расстояниями от среза испарителя до плоской подложки, соответственно равными 270 мм, 110 мм и 75 мм, диаметры зон осаждения покрытия, обеспечивающие 20% разброс по толщине, соответственно равны 150 мм, 110 мм и 90 мм.

Для метода РЭП, считая электронную пушку точечным источником испарения, путем геометрических построений определяли зону нанесения несплошного покрытия с гарантированным отсутствием срастания соседних участков, диаметр которой составляет мм

определялся путем пропорционального пересчета (с коэффициентом пропорциональности равным 60/110 как в РЭП). Дополнительное ограничение зоны нанесения несплошного покрытия методами КИБ и РЭП снижает разброс по примерно до 10%.

Нанесение покрытия начинается с одного из углов подложки, которая перемещается относительно окна и на всю длину ( А ) в одну сторону с наездом на «открытое» окно, затем она дискретно перемещается вдоль своей ширины (В) на величину и начинает движение в обратную сторону вдоль длины и так далее до полного заполнения подложки покрытием.

(Т„„т = В/п (14)

где: округлённая в сторону увеличения до целого числа.

Значение <Г0ПТ всегда меньше или равно (^щ. и является основой для определения размеров окна в экране, которые индивидуальны для каждой отдельной подложки.

Полное время нанесения покрытия - (мин) равно:

(15)

где: - отношение размеров длины и ширины подложки

- скорость осаждения покрытия, мкм/мин. Использование перфорированной ленты при ее плотном прилегании к поверхности подложки позволяет наносить покрытие по всей зоне, обеспечивающей 20% разброс по 8 покрытия, т.к. в данном случае

устраняется эффект срастания единичных участков. Перемещение подложки остается таким же. Кроме того лента позволяет исключить перемещение детали при использовании нескольких испарителей в методах КИБ и МИР или одного большого планарного магнетрона в методе МИР.

Нанесением РЭП покрытия на проволоку мм и последующих

замеров и расчетов, основанных на том, что покрытия примерно на 10 % больше сетки, определены сроки службы плоского и цилиндрического экранов, соответственно равные 4 и 12 Б/Д часам нанесения покрытия.

Всё выше сказанное относится не только к нанесению покрытия из нитрида титана, но может быть использовано и при нанесении покрытий другого химического состава, т. к. основное влияние на форму единичного участка оказывает не материал, из которого он сформирован, а давление получения химического соединения, которое для каждого метода нанесения находится в одних и тех же пределах.

Нанесение несплошного титанового покрытия является первым этапом второго комбинированного (КОМБИ) способа.

Титановое покрытие наносилось при Т=450...460°С при Р=1х10"3Па на установке ЭПН-3, оснащенной испарителем с прямонакальным катодом и испаряемым анодом, работа которого сопровождается ионизацией паров испаряемого металла, образованием плазмы и возникновением разряда в парах испаряемого металла, основными параметрами которого являются напряжение разряда - , ток разряда и ток накала катода Исследование взаимного влияния параметров разряда показало, что параметры разряда тесно взаимосвязаны и путем воздействия одного параметра на другие можно вывести испаритель на требуемые режимы работы. Установлено, что при определенных параметрах разряд из несамостоятельного переходит в самостоятельный который является нестабильным во времени и

требует корректировки. В дальнейшем все исследования проводились при и присущих несамостоятельному разряду. Определение оптимальных и обеспечивающих максимальную скорость осаждения определяемую

методом привеса, проводилось с использованием методов математического планирования эксперимента.

В области параметров разряда Up=400...600 В и Ip=3,0..4,0 А с

помощью полного факторного эксперимента была построена линейная математическая модель:

У = 17,85 +7,75 X, + 3,.45 Х2 (16)

где: У - параметр оптимизации W ;

Х]И Х2 - кодированное значение факторов, соответственно;!^ и 1р, которое сохранялось во время всего эксперимента. Эта модель была использована при определении оптимальных Up и 1р методом восхождения по градиенту. Установлено, что оптимальными параметрами несамостоятельного разряда в парах испаряемого титана при нанесении титанового покрытия являются::ир-900 В и 1р=4,5 А, при этом W=2mkm/mhh.

В области оптимума с помощью ортогонального плана второго порядка была построена математическая модель вида:

Y=83,4 +19,5Х, + 7,4Х2 + 3,2Х,Х2 +1,4 X,2 + 0.6 Х22 (17)

Сравнение математических моделей, которые адекватны экспериментальным данным, показывает, что Up оказывает большее влияние на чем причем влияние возрастает с увеличением прикладываемой к испарителю мощности.

В области параметров разряда Up =700...900 В и Ip=4.0...4,5 А распределение соответствует испарению металла из точки или с малой поверхности (т.е. 8 покрытия в любой точке по сечению может быть рассчитана аналитически), а макроструктура покрытия сохраняется при зазоре между сеткой и поверхностью подложки равном 3 мм.

Глава 4 Влияние условий ионного азотирования на структурный состав материала единичного участка несплошного износостойкого покрытия.

Азотирование в тлеющем разряде титанового покрытия (a-Ti столбчатой структуры), нанесённого на сталь 12Х18Н10Т, является

заключительным этапом комбинированного (КОМБИ) способа, при этом формируются структурная и структурно-геометрическая несплошности.

Азотирование проводилось на установке НГВ-6.6/6-И1, оснащенной радиационным резистивным нагревателем, при Т=950°С, в среде, состоящей из 80 об% N2 и 20 об% N113 , при давлении в реакционной камере Р=532 Па, плотности тока j=0,45...0,55 ¡¿А/см2 и напряжении на подложке ир= -215...225В.

Металлографическим, дюрометрическим и рентгеноструктурным анализами и с помощью макетных исследований по вакуумному отжигу ТС покрытий при Т=950°С установлено, что диффузионная зона, возникающая при азотировании ТС покрытия в тлеющем разряде, образуется в результате двух разнородных диффузионных процессов, протекающих в несколько временных этапов на внешней и внутренней границах покрытия, рис. 3

а -1 этап 6-2 этап в-Зэтап г-4 этап

Рис. 3 Механизм и этапность формирования диффузионной зоны

на поверхности стали 12Х18Н10Т с титановым слоем.

Обозначения: 1,2- нитридный и карбидные слои; 3-игольчатая фаза; 4-первый барьерный слой; 5- твердый раствор; 6- "окна"; 7- второй барьерный слой.

На 1 этапе азот, диффундируя в ТС покрытие, приводит к образованию нитридного слоя, а на внутренней границе, в результате встречной диффузии слоя и С подложки, образуется сплошной слой

На 2 этапе столбчатая структура Т слоя стимулирует неравномерную диффузию азота, т.к скорость диффузии элементов уменьшается в ряду поверхность - граница зерен - объем зерен. На внутренней границе покрытия происходит разрастание и разобщение на отдельные участки фазы, формирование вокруг них интерметаллидных соединений в виде игл,

обращенных к внешней границе, и в виде сплошного барьерного слоя со стороны основы. В определенный момент времени происходит смыкание нитридного слоя с интерметаллидной и карбидной фазами.

На 3 этапе атомы азота частично растворяются в образовавшихся фазах, однако растворимость азота в интерметаллидных и карбидной фазах значительно ниже, чем в слое Столкновение двух встречных

диффузионных потоков азота (из реакционной среды) и С (из

материала основы) в высокодефектном слое приводит к образованию своеобразной "оконной" структуры, представляющей собой замкнутые включения более "мягкого" азотистого титана в нитридной фазе. Одновременно с этим под первым барьерным слоем образуется второй из Ре2(СгП).

На 4 этапе дальнейшая диффузия азота приводит к зарастанию "окон" и росту диффузионных слоев на внутренней границе.

Оценка прочностных свойств структур покрытий, представленных на рис. проведенная на основании значения критерия разрушения

определенного по методике разработанной в КПИ г. Киев, показала, что максимальной вязкостью разрушения характеризуются покрытия с "оконной" структурой в которой объем "окон" составляет более

Структура, приведенная на рис.1 Таким образом наличие "оконной" структуры повышает качество покрытия в целом.

Получение "оконной" структуры зависит от двух факторов: размерного -толщины покрытия и временного - длительность азотирования. Установлено, что при толщине покрытия в 5 мкм "оконная" структура не

образуется при времени азотирования даже 30 мин, а при толщинах 10 ..15 мкм и 20...30 мкм присутствует при 60 и 120 мин, соответственно. Сплошное и несплошное покрытия азотируются аналогично рис. 4

Рис.4

Структурная (а -микроструктура азотированного Т покрытия толщиной 30 мкм при времени азотирования 90 мин.) и структурно-геометрическая второго варианта (б -профиль поперечного сечения единичного участка высотой 40 мкм, при времени азотирования 60 мин) несплошные поверхностные структуры

Обозначения: 1.-слой нитрида титана с "окнами" азотистого титана, 2,-прослойка фазы игольчатого строения дискретный барьерный слой

и 5. первый из - и второй из сплошные барьерные

слои; 6.- твердый раствор на базе титана и элементов основы.

При азотировании титанового покрытия, нанесенного на твердый сплав, "оконная" структура не образуется, что можно объяснить отсутствием встречного диффузионного потока элементов основы, приводящей к образованию интерметаллидных барьерных слоев. Наличие подслоя, толщиной 5 мкм из стали 12Х18Н10Т, нанесенного способом МИР, создает под покрытием условия для образования встречного диффузионного потока и приводит к образованию "оконной" структуры.

Глава 5. Служебные и физико-механические свойства несплошного покрытия.

Характер разрушения РЭП покрытий толщиной 10 мкм. на проходных резцах из Р6М5 изучался при точении стали 12Х18Н10Т на станке 1К62 с

мм без охлаждения при длине обработки в 200 мм. Сплошное покрытие в зоне резания растрескивается и отслаивается. Разрушение несплошного покрытия локализировано в зоне единичного участка Оценка приведенного к пути резания износа по задней грани показала, что у резцов со сплошным и несплопшым покрытиями он соответственно снизился на 35% и на 90%, по сравнению с резцами без покрытия.

Испытания проходных резцов при точении стали 45 на автоматизированном стенде на базе токарного станка мод. ТПК- 125-ВН без охлаждения при мм показали, что при

критерии износа мм стойкость резцов со сплошными и несплопшыми

покрытиями соответственно увеличилась на 10% и 64%, по сравнению с резцами без покрытия, а составляющие силы резания соответственно уменьшились на 1,5... 2% и на 3,0...3,2%. Шероховатость обработанной резцами с покрытиями поверхности ниже, чем при обработке резцами без покрытия.

Испытания твердосплавных пластин из Т15К6 со сплошным КИБ покрытием и (КОМБИ) несплошным при точении стали 45 на станке 16К20 с

мм без охлаждения показали, что стойкость пластин с (КОМБИ) покрытием в 2,5... 3,5 раза выше, а шероховатость обработанной поверхности ниже в 1,5...2,0 раза. При этом разница в стойкости увеличивается с интенсификацией режимов резания.

Остаточные напряжения в РЭП покрытиях толщиной 6, 13 и 16 мкм на образцах с размерами 50 х 10 х 0,2 мм, изготовленных из стали 12Х18Н10Т, исследовались методом гибкого образца, где основным критерием величины напряжений является радиус кривизны образца, который определялся графоаналитическим способом. Сжимающие остаточные напряжения в несплошном ( 2 ) покрытии ниже, чем в сплошном ( 1 ) во всем диапазоне

исследуемых толщин, причем с увеличением толщины покрытий» отношение их абсолютных величин увеличивается ( 3), рис.5 "а".

в а <о 12 <ч ш а за эа талщинн покрытия мкм голшиин покрытия.мкм а) -б)-

Рис. 5 Остаточные напряжения в покрытиях (а) и критические деформации системы "металл-покрытие" (б)

Исследование критических деформаций системы "металл-покрытие" при растяжении, соответствующих началу адгезионного или когезионного разрушения сплошного (сплошная линия) и несплошного (пунктирная) РЭП покрытий толщиной 10, 30 и 50 мкм на образцах из алюминиевого Д-16 (1) и титанового ВТ5-1 (3) сплавов и стали 12Х18Н10Т (2), проведенное на установке "ИМАШ 20-75", показало (рис. 5 "б"), что критические деформации системы с несплошным покрытием в 1,2...3,5 раз выше, чем со сплошным, а наибольшими критическими деформациями при одинаковой толщине обладает несплошное покрытие, нанесенное на сплав Д-16, что говорит о перспективности применения несплошного покрытия на алюминиевых сплавах. Исследование системы "металл-покрытие" при деформациях превышающих критические показало, что поверхностная макроструктура несплошного покрытия сохраняется даже в зоне разрыва образца (деформация 20 %) без адгезионного разрушения.

Критические деформации (КОМБИ) покрытий толщиной 10 и 30 мкм исследовались на установке БМ-1000. С ростом толщины покрытий критические деформации снижаются у сплошного на сплаве ВТ5-1 с 0,06% до 0,025% и на стали 20 с 0,2% до 0,12%, а у несплошного соответственно с 0,11% до 0.0755% и с 9% до 6% 28

Термостойкость РЭП покрытий толщиной 20 мкм. на образцах из незакаленной стали У12 оценивалась визуально по характеру их разрушения при быстрой смене температурных режимов, присущих закалке стали У12. Сплошное покрытие во многих местах растрескалось и отслоилось, а несплошное сохранилось полностью.

Сопротивление разрушению РЭП покрытий толщиной 20 мкм, на образцах из стали 12Х18Н10Т и закаленной стали У8, при кавитационной эрозии изучалось на магнитострикционной установке с частотой колебаний 20 Кгц и амплитудой 20мкм в водопроводной воде при температуре 2О...23°С на базе 6 часов. Покрытия снижают скорость разрушения, несплошное покрытие разрушается в 1,5.. .2 раза медленнее сплошного.

Триботехнические свойства пар трения из стали 12Х18Н10Т с покрытиями толщиной 10 мкм исследовались на установке торцевого трения по схеме "три пальчиковых образца - диск". На диски наносились только сплошные покрытия, а на пальчиковые образцы - сплошное и несплошное. При РЭП покрытиях пара с несплопшым покрытием имеет суммарный линейный износ в 2 раза меньше и может выдерживать удельные нагрузки в 3 раза больше, чем пара со сплошными покрытиями. При КОМБИ покрытиях резкого различия между сопоставимыми парами не наблюдается, что объясняется демпфирующими свойствами "окон", однако эти пары выдерживают удельную нагрузку в 5 раз большую, чем пара со сплошными РЭП покрытиями, наличие смазки снижает коэффициент трения у пары с несплошным покрытием больше, чем у пары со сплошными покрытиями, что объясняется способностью несплошного покрытия удерживать смазку.

Глава 6. Производственные испытания режущего инструмента с несплошным износостойким покрытием, технология и оборудование для нанесения несплошных покрытий на режущий инструмент в вакууме.

Сравнительные испытания инструмента без покрытия и со сплошным и несплошным покрытием из нитрида титана проводились в производственных условиях различных машиностроительных предприятий по режимам резания,

применяемым на данных предприятиях. Результаты испытаний, оформленные соответствующими актами и представленные в таблице 2, показывают, что несплошное покрытие обеспечивает от 1,5 до 6,0 раз больший прирост стойкости режущего инструмента.

При нанесении покрытия на инструмент из быстрорежущих сталей поверхность каждого инструмента затеняется соответствующим его конфигурации сетчатым экраном. Технологические трудности изготовления цилиндрических сетчатых экранов диаметром менее 10 мм этой величиной ограничивают нижний предел размеров инструмента. Для твердосплавного инструмента разработаны специальные многопозиционные контейнеры.

Нанесение несплошного покрытия на инструмент из быстрорежущих сталей методами РЭП (установки ЭПН-3, ЭПН-12 и ЭПН-16), МИР (доработанные и дооснащённые системой экранов и поворотными устройствами планетарного типа установки МИР-1, МИР-2, МИР-4Ж) и КИБ (дооснащённые системой экранов установки типа ННВ и "Булат") осуществляется по режимам нанесения сплошного покрытия, а в технологический процесс добавляются операции подготовки поверхности экранов и их монтажа и демонтажа на инструменте.

На твердосплавный инструмент несплошное КИБ покрытие наносится по режимам нанесения сплошного покрытия с добавлением в технологию операций подготовки поверхности, загрузки и разгрузки контейнера или КОМБИ способом, где подслой из стали 12Х18Н10Т наносится методом МИР, титановое покрытие методом РЭП, а азотирование проводится в установках НГВ-6.6/6-И1 или ИОН-30.

Модернизация установки ЭПН-3 позволила повысить в 3 раза ее производительность при односменной работе.

Таблица 2

Результаты производственных испытаний режущего инструмента с несплошным покрытием

№ п/ п Наименовали е детали Материал детали Наименование операции Инструмент Метод нанесения Повышение стойкости %

Сплошное Несплошное

1. Втулка ЭП-708 Черновое точение СМП-ВК6 КИБ 200 350

2. Втулка ЭП-708 Чистовое точение СМП-ВК6 КИБ 160 500

3. Траверса ЭП-817 Фрезерование радиусов Фреза d=14 мм-Р6М5 РЭП 25 65

4. Заготовка Р-18 Отрезка Резец - Р6М5 РЭП 25 130

5. корпус ЗОХГСА Нарезание резьбы М36х4 Резец - Р6М5 РЭП 60 150

6. Плита Х15Н5Д27 Фрезерование Фреза d=3ÛMM - Р18 РЭП 0 100

7. Ниппель ЛС-59 Сверление Сверло d= 7,2 мм -Р6М5 МИР — 320

8. Корпус АК-6 Сверление Сверло ИС6473 -Р18 МИР - 400

9. Фланец 12Х18Н10Т Нарезание резьбы М5х0,8 Метчик - Р6М5 МИР — 200

10. Шпиндель 40Х Обработка по программе СМП-ТТ10К8 КИБ 50 100

И. Заготовка концевой фрезы Р6М5 Подрезка торцов и черновое точение СМП-Т15К6 КИБ 50 115

12. Заготовка 12Х18Н10Т Подрезка торцов и черновое точение СМП-Т15К6 КИБ 40 115

Разработана многофункциональная вакуумная установка модульного типа, позволяющая проводить осаждение покрытий или химико-термическую обработку в разряде в любой последовательности без разгерметизации вакуумной камеры, основными элементами которой являются вакуумный (камера с внутренними размерами 1000x1000x1000 мм) и функциональный, служащий для размещения испарителей, нагревателей и т.д., модули, а вспомогательными -фланцы системы откачки и привода вращения и перемещения изделий и станина. Стыковка вакуумных модулей между собой позволяет создать объём и конфигурацию вакуумной камеры, определяемые размером и формой обрабатываемого изделия.

Выводы по работе

1. Предложено несплошные износостойкие покрытия формировать в вакууме из усеченных конусов, шаровых сегментов малой высоты и правильных усеченных пирамид с высотой (толщина покрытия) от 3 мкм до 50 мкм и геометрическими размерами в плане в пределах 50...500 мкм., располагая их в регулярном порядке, обеспечивающем значение коэффициента сплошности покрытия в пределах 30... 70 %.

2. Аналитически установлено, что при воздействии внешних нагрузок в единичном участке несплошного покрытия возникают эквивалентные сжимающие напряжения, зависящие от удельной нагрузки и силы трения.

3. Классификация несплошных износостойких поверхностных структур,проведенная на основании способов их получения, позволяет выделить «геометрическую» (А.С. №1198983) единичную или двойную, «структурную» (А.С. №1598478) и «структурно-геометрическую» (А.С. №1292377 и А. С. №1598478) несплошности.

4. Для разделения плазменного потока испаряемого в вакууме материала на элементарные струи предложено применять перфорированные ленты и тканые сетки, изготовленные из нержавеющих сталей. Оптимальным вариантом является использование тканых сеток.

5. Экспериментально установлено, что при формировании несплошных

покрытий различными отечественными способами на плоских и цилиндрических подложках, поверхность которых затенялась плотноприлегающим сетчатым экраном, покрытия имеют регулярную топографию и состоят из правильных усеченных четырехгранных пирамид, а макроструктура покрытий ухудшается в последовательности -РЭП, КИБ и МИР, т. е. чем ниже значения давления рабочей смеси и степени ионизации плазменного потока испаряемого материала тем более четкая макроструктура покрытия.

6. Выявлено, что при нанесении покрытий на плоскую подложку методом РЭП изменяя расстояние между сетчатым экраном и подложкой в пределах от 0 до 2 мм можно изменять профиль поперечного сечения участка от трапециидального до эллиптического с гладким сопряжением с подложкой и увеличивать коэффициент сплошности покрытия, т.е. управлять геометрическими параметрами покрытия.

7. При нанесении несплошных покрытий на цилиндрическую поверхность должны выполняться три условия: сетчатый экран должен плотно прилегать к подложке, ось вращения подложки должна быть перпендикулярна оси испарителя и расстояние от среза испарителя до цилиндрической поверхности должно быть постоянным. Применение ограничивающего сепаратора и системы экранов позволяет улучшать макроструктуру несплошного покрытия на цилиндрической поверхности, при этом испаритель и нагреватель должны быть расположены по разные стороны от подложки.

8. Экспериментально установлен и аналитически подтвержден

равнообъемный «чашечный» механизм формирования единичного участка

покрытия, получаемого с помощью плотно прилегающей тканой сетки в

виде правильной усеченной четырехгранной пирамиды, обусловленный

постоянством размеров верхнего основания, определяемого

геометрическими параметрами сетки, и нижнего, которое больше

верхнего з а счет э «подпыиедага»- испаряемого материала д

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ . БИБЛИОТЕКА |

С. Петербург I 33

09 »0 ш »

проволоку, из которой изготовлена сетка, и постепенного увеличения угла наклона боковых граней по мере роста высоты участка (толщины покрытия).

9. Использование перфорированной ленты с коническими или имеющими фаску отверстиями позволяет формировать покрытие из усеченных конусов, которые так же можно получать при установке ленты с цилиндрическими отверстиями с зазором относительно поверхности подложки, что усложняет конструкцию формирующего сепаратора.

Ю.Ограничение экраном диаметра зоны осаждения покрытия до 60 мм (РЭП) и 80 мм (КИБ) и перемещение относительно испарителя во взаимноперпендикулярных направлениях подложки, затененной плотноприлегающей к ней сеткой, позволяет получать несплошное покрытие на поверхностях, по своим размерам превышающих размеры зон нанесения покрытий с 20 % разбросом по толщине.

11.С помощью методов математического планирования эксперимента установлено, что в области существования стабильного по времени несамостоятельного разряда в парах испаряемого титана, возникающего при нанесении покрытий с помощью электронной пушки с прямонакальным катодом и испаряемым анодом, напряжение разряда -оказывает большее влияние на скорость осаждения покрытия - чем ток разряда - 1р, причем с увеличением мощности испарителя влияние ир на ' увеличивается. Определены оптимальные параметры разряда ир = 900 В и 1р = 4,5 А, обеспечивающие максимальную ' = 2 мкм/мин. Показано, что в области параметров разряда ир = 700...900 В и 1р = 4,0...4,5 А толщину покрытия можно рассчитать аналитически в любой точке по сечению пучка испаряемого титана, а несплошная макроструктура покрытия сохраняется при зазоре между сетчатым экраном и подложкой в пределах от 0 до 3 мм.

12 Экспериментально установлено, что диффузионная зона, возникающая при азотировании в тлеющем разряде титанового покрытия, нанесенного

на сталь 12Х18Н10Т и представляющего собой образуется в

результате двух разнородных диффузионных процессов на внешней и внутренней границах титанового покрытия и состоит из нитридного слоя, отличительной чертой которого является наличие "оконной" структуры, представляющей собой включение азотистого титана в нитридной фазе, прослойки игольчатого строения из дискретного барьерного слоя из

НС, двух сплошных барьерных слоев из БегИ и Ре2(СгП), соответственно, и твердого раствора на базе элементов основы и титана. Выявлено, что "оконная" структура покрытия, наличие которой зависит от толщины титанового слоя и времени азотирования, характеризуется повышенной вязкостью разрушения К10 и показано, что наличие подслоя из стала 12Х18Н10Т приводит к образованию "оконной" структуры при азотировании титанового покрытия на твердом сплаве.

13.Выявлено, что несплошное покрытие из нитрида титана по ряду физико-механических свойств превосходит равнотолщинное сплошное. Показано, что использование сплошного и несплошного покрытий в паре трения позволяет повысить ее работоспособность по сравнению с парой со сплошными покрытиями, причем КОМБИ покрытия выдерживают большие удельные нагрузки, чем РЭП покрытия. Остаточные напряжения, определённые методом гибкого образца, для вычисления радиуса кривизны которого разработан графоаналитический способ, в несплошном покрытии ниже, чем в сплошном.

Н.Сравпительпые испытания инструмента показали, что при точении несплошное покрытие разрушается в зоне единичного участка и позволяет по сравнению со сплошным в большей мере снизить силы резания и шероховатость обработанной поверхности и обеспечивает, в зависимости от вида механической обработки и обрабатываемых и инструментальных материалов, в 1,5...6,0 раз больший прирост стойкости режущего инструмента.

15.0саждение несплошного износостойкого покрытия с размерами единичного участка в плане 0,2 х 0,2 мм и расстоянием между центрами соседних участков 0,33 на режущий инструмент проводятся по режимам нанесения сплошного покрытия на дооснащенном и модернизированном стандартном оборудовании, а в технологию добавляются операции монтажа и демонтажа сетчатого экрана или загрузки и разгрузки контейнера при осаждении покрытия на инструмент из быстрорежущих сталей или твёрдых сплавов, соответственно. Разработана многофункциональная вакуумная установка модульного типа, позволяющая проводить осаждение покрытий или химико-термическую обработку в разряде в любой последовательности без разгерметизации вакуумной камеры.

16.На основании результатов исследований физико-механических свойств несплошных покрытий их можно рекомендовать для нанесения на детали, изготовленные из легких сплавов, использования в высоконагруженных парах трения (направляющие, валы, опоры и т.д.), применения на внутренних поверхностях разъемных вкладышей подшипников скольжения и матриц для экструзионного выдавливания и осаждения на наружные поверхности деталей, испытывающих сильные тепловое и эрозионное воздействия, однако такое применение несплошных покрытий требует проведения дополнительного большого комплекса специальных исследований.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Матвеев Н. В., Изволенский Е. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Орещенков Ю. В. Влияние покрытий или химической (электрохимической) обработки на прочностные характеристики сталей. - Проблемы прочности, 1984,№ 10, с. 38-41.

2. Матвеев Н. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Орещенков Ю. В. Методы и оборудование для нанесения износостойких покрытий на режущей инструмент в вакууме. - Авиационная промышленность, 1985, № 3, с. 33-35.

3. Матвеев Н. В., Изволенский Е. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Орещенков Ю. В. Остаточные напряжения в покрытии из нитрида титана, осажденного в вакууме. - Проблемы прочности, 1985, № 5, с. 90-93.

4. А. с. 1198983 (СССР), Способ нанесения износостойких несплошных покрытий в вакууме / Матвеев Н. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Орещенков Ю. В., Лященко Б. А., Цыгулев О. В., Кузема Ю. А., Изволенский Е. В.- Опубл. в БИ, 1985, №46, с. 269.

5. Матвеев Н. В., Юдин П. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Стойкость сверл, упрочненных износостойкими покрытиями, В. сб. "Вопросы авиационной науки и техники". Серия: Авиационная технология, Москва, НИАТ, 1987, № 1, с. 91-95.

6. Матвеев Н. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Применение математического планирования для анализа факторов, влияющих на скорость осаждения титанового покрытия в вакууме. В. сб. "Вопросы авиационной науки и техники". Серия: Авиационная технология, Москва, НИАТ, 1987, № 1, с. 96-103.

7. А.с. 1292377 (СССР), Способ получения бугристых покрытий. / Матвеев Н. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Орещенков Ю. В., Демьянович Н. А., Лященко Б. А., Цыгулев О. В., Кузема Ю. А., Латышев А. Е., Богомолов И. В., Изволенский Е. В. - Опубл. в БИ, 1985, № 1.

8. Матвеев Н. В., Цыгулев О. В., Лященко Б. А., Юр А. Г. Исследование свойств дискретных покрытий при растяжении. Специальная электрометаллургия, 1987, № 63, с. 52-55

9. Матвеев Н. В., Цыгулев О. В., Краснов А. Н., Милосердое И. В., Лященко Б. А. Нанесение несплошных износостойких покрытий в вакууме. Киев: Наук. Думка в книге: "Электронно-лучевые и газотермические покрытия» (Труды Научного Совета по проблеме: "Новые процессы получения и обработки металлических материалов"), 1988, с. 162-165.

Ю.Матвеев Н. В., Цыгулев О. В., Лященко Б. А., Сидоренко Е. В. Стойкость режущего инструмента с дискретным покрытием. Киев: Наук. Думка в книге: "Электронно-лучевые и газотермические покрытия" (Труды Научного Совета по проблеме: "Новые процессы получения и обработки металлических материалов"), 1988, с. 165-168.

П.Матвеев Н. В., Цыгулев О. В., Афонин Н. И. Физико-механические свойства несплошного покрытия из нитрида титана. Москва, НИАТ, Сборник научных трудов: "Состояние и перспективы развития упрочняющей обработки деталей и инструмента нанесением покрытий", 1988, с. 32-35.,

12. Матвеев Н. В., Милосердое И. В., Ковалева Т. В. Нанесение несплошных износостойких покрытий на режущий инструмент в вакууме. Москва, НИАТ, Сборник научных трудов: "Состояние и перспективы развития упрочняющей обработки деталей и инструмента нанесением покрытий", 1988, с. 30-32.

13.Матвеев Н. В., Милосердое И. В, Цыгулев О. В., Сидоренко Е. В. Влияние износостойких покрытий на стойкость проходных резцов и динамические характеристики процесса резания при точении стали 45. Москва, НИАТ, Сборник научных трудов: "Состояние и перспективы развития упрочняющей обработки деталей и инструмента нанесением покрытий", 1988, с. 24-29.

14.Матвеев Н. В., Цыгулев О. В., Юр А. Г. Исследование предельного состояния конструкционных материалов с покрытием при растяжении, Москва, НИАТ, Сборник научных трудов: "Состояние и перспективы развития упрочняющей обработки деталей и инструмента нанесением покрытий", 1988, с. 23-24.

15.Матвеев Н. В., Евсеев В. Д. Милосердое И. В., Модернизация электронно-плазменной установки ЭПН-3. Москва, НИАТ, Сборник научных трудов: "Состояние и перспективы развития упрочняющей обработки деталей и инструмента нанесением покрытий", 1988, с. 18-23.

16АС 1598478 (СССР) Способ нанесения износостойких покрытий.

Матвеев Н. В., Цыгулев О. В., Лященко Б. А., Бякова А. В., Власов А. А., Горбач В. Г., Богомолов В. Г.- Опубл. в БИ, 1990, № 37.

17.Бякова А. В., Цыгулев О. В., Лященко Б. А., Горбач В. Г., Матвеев Н. В., Власов А. А., Вязкость разрушения ионно-плазменных покрытий. Киев, ИЭС им. Е. О. Патона, Сборник научных трудов: Новые процессы и оборудование для газотермического и вакуумного покрытия, 1990, с. 140-143.

18.Бякова А. В., Матвеев Н. В., Горбач В. Г., Власов А. А., Милосердое И. В. Влияние технологических параметров на формирование плазменно-диффузионных покрытий из нитрида титана. - Авиационная промышленность, 1991, №9, с. 41-45.

19.Матвеев Н. В., Использование реактивно-электронно-плазменного (РЭП) метода для нанесения в вакууме сплошных и несплошных износостойких покрытий на инструмент и детали. - Авиационная промышленность, 1991, № 9, с. 45-47.

20.Матвеев Н. В., Нанесение несплошных покрытий, их свойства и перспективы применения. - Авиационная промышленность, 1991, № 9, с. 47-49.

21.Матвеев Н.В., Подколзин В.Г. Формирование несплошных износостойких поверхностных структур в вакууме. - Авиакосмическая техника и технология, 2002, №1, с. 22-25.

22.Матвеев Н.В. Форма и геометрические размеры единичного участка в несплошном износостойком вакуумном покрытии. - Авиакосмическая техника и технология, 2002, №2, с. 13-15.

23.Матвеев Н.В. Получение несплошных износостойких покрытий на цилиндрической подложке в вакууме. - Сварочное производство, 2003, № 7, с. 45-48.

24.Матвеев Н.В. Вакуумное формирование несплошных износостойких покрытий на плоской подложке. -Авиакосмическая техника и технология, 2003, №4, с Л 5-20.

25.N.V. Matveev. Parameters of discontinuous wear-resistant coatings produced in vacuum - Welding International, 2003, № 17 (9), p 732-738

26.Матвеев Н.В. Служебные и физико-механические свойства несплошного нитридтитанового покрытия. - Технология машиностроения, 2004, № 2, с 29-34.

27.Матвеев Н.В. Получение в вакууме кондесационно-диффузионных сплошного и несплошного нитридтитановых покрытий. - Сварочное производство, 2004, №7, с 30-35.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Матвеев Николай Валентинович

Обеспечение работоспособности деталей авиационной техники и инструмента методом вакуумного формирования несплошных покрытий

ЛицензиянаиздательскуюдеятельносгьЛР№01741 от 11.05.2000 Подписано в печать5.10.2004. Формат бОхЭО'Дв Уч.изд. л. 2,5. Тираж 70 экз. Заказ № 184

Отпечатано в Изаательском Центре МГТУ «СТАНКИН» 103055, Москва, Вадковский пер., д.3а

1-21524

РНБ Русский фонд

2005-4 19970

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ.

1.1. Материалы, способы получения и традиционные пути повышения адгезионно-когезионной прочности износостойких покрытий.

1.2. Анализ работы износостойких покрытий в экстремальных условиях эксплуатации.

1.3. Нетрадиционный подход к формированию износостойких покрытий повышенной адгезионно-когезионной стойкости.

Актуальность работы. Развитие авиакосмической техники предъявляет всё более высокие требования к увеличению ресурса летательных аппаратов, что является стимулом для усовершенствования существующих и разработки новых материалов, отличающихся повышенными эксплуатационными характеристиками.

Одним из путей по увеличению ресурса деталей и стойкости режущего инструмента является нанесение на их поверхность износостойких покрытий. Совершенствование существующих и создание новых способов нанесения покрытий, изучение их структуры и свойств, разработка новых составов материалов является актуальной задачей. Появление новых конструкционных труднообрабатываемых материалов и повышенные требования к качеству изготавливаемой продукции привели к бурному внедрению металлообрабатывающих станков с программным управлением, гибких автоматических производств, роторных автоматических линий и т. д., в которых предъявляются повышенные требования к стойкости инструмента. Применение износостойких покрытий на инструменте позволяет интенсифицировать режимы резания, повышать его стойкость и экономить вольфрамосодержащие инструментальные материалы, а их использование на поверхностях деталей авиакосмической техники приводит не только к экономии дорогостоящих конструкционных материалов, но и к ресурсным сбережениям по изготовительным, ремонтным и наладочным работам.

В настоящее время, как в Российской Федерации, так и за рубежом, для повышения износостойкости поверхностей деталей и инструмента все больше получают распространение экологически чистые вакуумные ионно-плазменные технологии нанесения износостойких покрытий из карбидов, нитридов, боридов и окислов переходных металлов. Однако эти покрытия не всегда полностью отрабатывают свой ресурс из-за преждевременного адгезионно-когезионного разрушения, вызываемого как эксплуатационными нагрузками, так и сложным напряженным состоянием, возникающем в покрытии и на границе раздела покрытие-подложка из-за остаточных напряжений, обусловленных различием коэффициентов термического расширения разнородных материалов.

Одним из путей повышения адгезионно-когезионной прочности покрытий является нанесение многослойных покрытий, в которых каждый слой выполняет собственную функцию, а расположение слоев обеспечивает плавный переход физико-механических свойств покрытия от поверхности к подложке. Вторым - создание многокомпонентных покрытий переменного состава по толщине.

Кинетика зарождения и осаждения покрытий в вакууме и характер их разрушения при растяжении подсказывают еще один путь повышения адгезионно-когезионной прочности износостойких покрытий, в котором предлагается формировать покрытие из отдельных единичных участков идентичной формы и располагать их в регулярном порядке, т. е. получать несплошное покрытие, когезионная прочность которого определяется внутренней энергией износостойкого материала, заключенного в объеме участка, а адгезионная - энергией сцепления площади основания участка с подложкой.

Таким образом, проблема повышения адгезионно-когезионной прочности износостойких покрытий за счет снижения в них остаточных напряжений в результате разделения покрытия на элементарные участки, т. е. разработка технологических процессов вакуумного формирования несплошных износостойких покрытий является актуальной.

Цель работы состояла в увеличении ресурса деталей и стойкости режущего инструмента за счет нанесения на их поверхность несплошных износостойких покрытий формируемых в вакууме.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи: 1. Разработка теоретических основ формирования в вакууме несплошных износостойких покрытий:

• Аналитическое определение предельных геометрических параметров несплошного покрытия.

• Разработка способов формирования в вакууме несплошных покрытий и проведение классификации несплошных износостойких поверхностных структур.

• Обоснование геометрических параметров вакуумных несплошных износостойких покрытий и аналитическое изучение влияния внешних нагрузок на напряжения, возникающие в единичном участке покрытия.

2. Экспериментальное изучение влияния условий формирования в вакууме на геометрические параметры несплошного износостойкого покрытия и на химический и структурный составы материала единичного участка.

3. Сравнительное исследование физико-механических и эксплуатационных свойств сплошного и несплошного износостойких покрытий из нитрида титана, являющегося наиболее распространенным материалом износостойких покрытий.

4. Разработка технологических процессов получения несплошных износостойких поверхностных структур на различных изделиях и оценка пригодности оборудования для нанесения сплошных покрытий применительно к нанесению несплошных покрытий.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Обоснованы параметры несплошных износостойких покрытий, формируемых в вакууме, и аналитически установлено, что при использовании в паре трения несплошного покрытия в единичном участке последнего возникают сжимающие напряжения, обусловленные удельной нагрузкой и силой трения в паре.

2. Для получения несплошного покрытия в вакууме предложено сепарирование плазменного потока испаряемого материала на элементарные струи, формирующие единичные участки покрытия, и выявлен характер влияния рабочего давления процесса нанесения и энергетических характеристик разряда в парах испаряемого материала на макроструктуру несплошного покрытия, получаемого различными отечественными способами, а именно, реактивно-электронно-плазменным (РЭП) напылением, конденсацией ионной бомбардировкой (КИБ) и магнетронно-ионным распылением (МИР).

3. Установлено, что при нанесении несплошного покрытия методом РЭП, путем изменения расстояния между сетчатым экраном и поверхностью плоской подложки от 0 до 2 мм можно управлять профилем поперечного сечения единичного участка, изменяя его от трапециидального до эллиптического с гладким сопряжением с поверхностью, и коэффициентом сплошности покрытия, который возрастает по мере увеличения зазора, а при нанесении методами КИБ и МИР наличие зазора приводит к пропаданию несплошной поверхностной структуры.

4. Экспериментально установлены и теоретически обоснованы равнообъемный «чашечный» механизм формирования единичного участка покрытия в виде правильной усеченной четырехгранной пирамиды, при получении ее с помощью плотно прилегающего к поверхности подложки сетчатого экрана, и механизм образования диффузионной зоны, возникающей при азотировании в тлеющем разряде титанового покрытия, отличительной чертой которой является наличие «оконной» структуры, представляющей собой замкнутые области азотистого титана окруженные нитридной фазой.

5. Расчетными и экспериментальными исследованиями установлено, что принудительные ограничения телесного угла распыляемого материала и зоны нанесения покрытия позволяют получать четкую макроструктуру несплошного покрытия на вращающейся цилиндрической и перемещающейся плоской поверхностях, соответственно.

6. С помощью методов математиченского планирования эксперимента получены аналитические зависимости, отражающие влияние параметров несамостоятельного разряда в парах испаряемого титана на скорость осаждения титанового покрытия электронной пушкой в вакууме и показывающие, что напряжение разряда оказывает большое влияние на скорость осаждения, чем ток разряда.

7. Изучены физико-механические свойства несплошного покрытия из нитрида титана и предложен графоаналитический способ определения радиуса кривизны гибкого образца при исследовании остаточных напряжений.

Практическая значимость работы. Разработаны способы получения несплошных износостойких покрытий в вакууме:

- путем нанесения химического соединения с использованием сепарации ионно-плазменного потока испаряемого материала на элементарные струи, формирующие единичные участки покрытия (А.с. № 1198983);

- комбинированным (КОМБИ) путем, состоящим из нанесения несплошного покрытия из металла с последующей модификацией всей поверхности в разряде (А.с. № 1292377, А.с. № 1598478).

На основании проведенных исследований разработаны:

Технологические рекомендации "Нанесение несплошного износостойкого покрытия из нитрида титана на режущий инструмент для обработки деталей" (7 5504 4010 597).

Технологический процесс нанесения несплошного износостойкого покрытия из нитрида титана на режущий инструмент в установке ЭПН - 3" (7 5504 4010 597).

Технологический процесс нанесения несплошного износостойкого покрытия нитрид титана на режущий инструмент в установке МИР - 2". (5 5504 4420 597)

Технологический процесс нанесения несплошного покрытия из нитрида титана в установке Булат - ЗТ на СМП (сменные многогранные пластины)". (8 1798 4010 598)

В методическом плане разработан графо-аналитический способ определения радиуса кривизны образца при исследовании остаточных напряжений методом гибкого образца.

В плане оборудования разработано техническое задание на проектирование вакуумной многофункциональной установки модульного типа, позволяющей проводить нанесение покрытий и химическую обработку в любой последовательности без разгерметизации вакуумной камеры, проведена модернизация установки ЭПН-3, позволившая в три раза повысить ее производительность (2-5549-4040-597), разработаны конструкторская документация на планетарное устройство для закрепления и вращения подложек в процессе нанесения покрытия на установках МИР-2 и МИР-4Ж и рекомендации по модернизации установки МИР-2 для обеспечения равнотолщинности наносимого покрытия в двух взаимоперпендикулярных плоскостях.

ВЫВОДЫ

1. Предложено несплошные износостойкие покрытия формировать в вакууме из усеченных конусов, шаровых сегментов малой высоты и правильных усеченных пирамид с высотой (толщина покрытия) от 3 мкм до 50 мкм и геометрическими размерами в плане в пределах 50. .500 мкм., располагая их в регулярном порядке, обеспечивающем значение коэффициента сплошности покрытия в пределах 30. .70 %.

2. Аналитически установлено, что при воздействии внешних нагрузок в единичном участке несплошного покрытия возникают эквивалентные сжимающие напряжения, зависящие от удельной нагрузки и силы трения.

3. Классификация несплошных износостойких поверхностных структур,проведенная на основании способов их получения, позволяет выделить «геометрическую» (А.С. №1198983) единичную или двойную, «структурную» (А.С. №1598478) и «структурно-геометрическую» (А.С. №1292377 и А. С. №1598478) несплошности.

4. Для разделения плазменного потока испаряемого в вакууме материала на элементарные струи предложено применять перфорированные ленты и тканые сетки, изготовленные из нержавеющих сталей. Оптимальным вариантом является использование тканых сеток.

5. Экспериментально установлено, что при формировании несплошных покрытий различными отечественными способами на плоских и цилиндрических подложках, поверхность которых затенялась плотноприлегающим сетчатым экраном, покрытия имеют регулярную топографию и состоят из правильных усеченных четырехгранных пирамид, а макроструктура покрытий ухудшается в последовательности -РЭП, КИБ и МИР, т. е. чем ниже значения давления рабочей смеси и степени ионизации плазменного потока испаряемого материала тем более четкая макроструктура покрытия.

6. Выявлено, что при нанесении покрытий на плоскую подложку методом РЭП изменяя расстояние между сетчатым экраном и подложкой в пределах от 0 до 2 мм можно изменять профиль поперечного сечения участка от трапециидального до эллиптического с гладким сопряжением с подложкой и увеличивать коэффициент сплошности покрытия, т.е. управлять геометрическими параметрами покрытия.

7. При нанесении несплошных покрытий на цилиндрическую поверхность должны выполняться три условия: сетчатый экран должен плотно прилегать к подложке, ось вращения подложки должна быть перпендикулярна оси испарителя и расстояние от среза испарителя до цилиндрической поверхности должно быть постоянным. Применение ограничивающего сепаратора и системы экранов позволяет улучшать макроструктуру несплошного покрытия на цилиндрической поверхности, при этом испаритель и нагреватель должны быть расположены по разные стороны от подложки.

8. Экспериментально установлен и аналитически подтвержден равнообъемный «чашечный» механизм формирования единичного участка покрытия, получаемого с помощью плотно прилегающей тканой сетки в виде правильной усеченной четырехгранной пирамиды, обусловленный постоянством размеров верхнего основания, определяемого геометрическими параметрами сетки, и нижнего, которое больше верхнего за счет эффекта «подпыления» испаряемого материала под проволоку, из которой изготовлена сетка, и постепенного увеличения угла наклона боковых граней по мере роста высоты участка (толщины покрытия).

9. Использование перфорированной ленты с коническими или имеющими фаску отверстиями позволяет формировать покрытие из усеченных конусов, которые так же можно получать при установке ленты с цилиндрическими отверстиями с зазором относительно поверхности подложки, что усложняет конструкцию формирующего сепаратора.

10.Ограничение экраном диаметра зоны осаждения покрытия до 60 мм (РЭП) и 80 мм (КИБ) и перемещение относительно испарителя во взаимноперпендикулярных направлениях подложки, затененной плотноприлегающей к ней сеткой, позволяет получать несплошное покрытие на поверхностях, по своим размерам превышающих размеры зон нанесения покрытий с 20 % разбросом по толщине.

11. С помощью методов математического планирования эксперимента установлено, что в области существования стабильного по времени несамостоятельного разряда в парах испаряемого титана, возникающего при нанесении покрытий с помощью электронной пушки с прямонакальным катодом и испаряемым анодом, напряжение разряда - Up оказывает большее влияние на скорость осаждения покрытия - W, чем ток разряда - 1р, причем с увеличением мощности испарителя влияние Up на W увеличивается. Определены оптимальные параметры разряда Up = 900 В и 1Р = 4,5 А, обеспечивающие максимальную W = 2 мкм/мин. Показано, что в области параметров разряда Up = 700.900 В и 1р = 4,0.4,5 А толщину покрытия можно рассчитать аналитически в любой точке по сечению пучка испаряемого титана, а несплошная макроструктура покрытия сохраняется при зазоре между сетчатым экраном и подложкой в пределах от 0 до 3 мм.

12.Экспериментально установлено, что диффузионная зона, возникающая при азотировании в тлеющем разряде титанового покрытия, нанесенного на сталь 12Х18Н10Т и представляющего собой a-Ti, образуется в результате двух разнородных диффузионных процессов на внешней и внутренней границах титанового покрытия и состоит из нитридного слоя, отличительной чертой которого является наличие "оконной" структуры, представляющей собой включение азотистого титана в нитридной фазе, прослойки игольчатого строения из Ti2Ni, дискретного барьерного слоя из TiC, двух сплошных барьерных слоев из Fe2Ti и Fe2(CrTi), соответственно, и твердого раствора на базе элементов основы и титана. Выявлено, что "оконная" структура покрытия, наличие которой зависит от толщины титанового слоя и времени азотирования, характеризуется повышенной вязкостью разрушения Kic и показано, что наличие подслоя из стала 12Х18Н10Т приводит к образованию "оконной" структуры при азотировании титанового покрытия на твердом сплаве.

13.Выявлено, что несплошное покрытие из нитрида титана по ряду физико-механических свойств превосходит равнотолщинное сплошное. Показано, что использование сплошного и несплошного покрытий в паре трения позволяет повысить ее работоспособность по сравнению с парой со сплошными покрытиями, причем КОМБИ покрытия выдерживают большие удельные нагрузки, чем РЭП покрытия. Остаточные напряжения, определённые методом гибкого образца, для вычисления радиуса кривизны которого разработан графоаналитический способ, в несплошном покрытии ниже, чем в сплошном.

14.Сравнительные испытания инструмента показали, что при точении несплошное покрытие разрушается в зоне единичного участка и позволяет по сравнению со сплошным в большей мере снизить силы резания и шероховатость обработанной поверхности и обеспечивает, в зависимости от вида механической обработки и обрабатываемых и инструментальных материалов, в 1,5.6,0 раз больший прирост стойкости режущего инструмента.

15. Осаждение несплошного износостойкого покрытия с размерами единичного участка в плане 0,2 х 0,2 мм и расстоянием между центрами соседних участков 0,33 на режущий инструмент проводятся по режимам нанесения сплошного покрытия на дооснащенном и модернизированном стандартном оборудовании, а в технологию добавляются операции монтажа и демонтажа сетчатого экрана или загрузки и разгрузки контейнера при осаждении покрытия на инструмент из быстрорежущих сталей или твёрдых сплавов, соответственно. Разработана многофункциональная вакуумная установка модульного типа, позволяющая проводить осаждение покрытий или химико-термическую обработку в разряде в любой последовательности без разгерметизации вакуумной камеры.

16.На основании результатов исследований физико-механических свойств несплошных покрытий их можно рекомендовать для нанесения на детали, изготовленные из легких сплавов, использования в высоконагруженных парах трения (направляющие, валы, опоры и т.д.), применения на внутренних поверхностях разъемных вкладышей подшипников скольжения и матриц для эструзионного выдавливания и осаждения на наружные поверхности деталей, испытывающих сильные тепловое и эрозионное воздействия, однако такое применение несплошных покрытий требует проведения дополнительного большого комплекса специальных исследований.

1. Свойства элементов: Справочник/ Под ред. Г.В. Самсонова. - М.: Металлургия, 1976, ч. 1-600 с; 4.2-384 с.

2. Аппен А.А. Температуроустойчивые неорганические покрытия.-Издание 2-ое, перераб. и доп., JL: Химия, 1976,-296 с.

3. Андриевский Р.А., Уманский Я.С. Фазы внедрения. М.: Наука, 1977, -240 с.

4. Самсонов Г.В., Кулик О.П., Полищук С.С. Получение и методы анализа нитридов Киев, Наук. Думка, 1978, - 317 с.

5. Портной К.И., Богданов В.И., Фукс Д.Л. Расчет взаимодействия и стабильности фаз. М.:, Металлургия, 1981, - 248с.

6. Андриевский Р. А., Спивак И.И. Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе: Справочник Челябинск, Металлургия, 1989, - 368 с.

7. Холлек X. Двойные и тройные карбидные и нитридные системы переходных металлов: Справочник (Пер. с нем.) под ред. Ю.В. Левинского:-М.: Металлургия, 1989, 319 с.

8. Самсонов Г.В. Виницкий И.М. О природе химической связи в карбидах, нитридах и окислах переходных металлов со структурой. В Сб. "Кристаллохимия тугоплавких соединений".-Киев, ИМП АН УССР, 1972, с. 25-37

9. Бецофен С.Я., Петров Л.М., Березкина Г.С. Структура и свойства Ti-N, Zr-N, Zr-Nb-N-C ионно-вакуумных покрытий на сталях и твердых сплавах. Доклады Всероссийской научно-технической конференции, 1998, -8 с.

10. Самсонов Г.В., Прядко И.Ф. Конфигурационная модель вещества.-Киев, Наукова думка, 1971,-228 с.

11. Самсонов Г.В., Прядко И.Ф. Конфигурационная модель и энергетический спектр d-переходных металлов.- В сб. «Конфигурационная локализация электронов в твердом теле», -Киев, Наукова думка, 1975, с 9-19.

12. Самсонов Г.В., Тимофеева И.И. О типах химического взаимодействия элементов. -В сб. «Кристаллохимия тугоплавких соединений»-Киев, 1972, с 5-24.

13. Баженова JI.H., Иванько А. А., Природа микротвердости нитридов переходных металлов. -В сб. статей научного семинара: «Конфигурационная локализация электронов в твердом теле» (Киев, ИМП АН УССР, 1972).-Киев, Наукова думка, 1975, с 220-222.

14. Тот Л. Карбиды и нитриды переходных металлов. Пер с англ. -М. Мир, 1974,-294 с.

15. Стормс Э. Тугоплавкие карбиды. -М.: Атомиздат, 1970,-440 с.

16. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения. Справочник, 2-е изд.-М.: Металлургия, 1976,-560 с.

17. Киффер Р., Бенезовский Ф. Твердые материалы.: Пер. с нем. -М.: Металлургия , 1968, -384с.

18. Карпман М.Г., Фетисов Г.П., Сайдахмедов Р.Х., Тибрин Г.С. Структура и свойства ионно-плазменного покрытия на основе нитридов хрома. Физика и химия обработки материалов, 1993, № 3, с. 152-153.

19. Энциклопедия неорганических материалов/ Отв. редактор И.М. Федорченко. Киев: Гл. редакция украинской советской энциклопедии, 1977, т. 1, с. 191, т. 2 с. 80-83.

20. Самсонов Г.В. Свойства тугоплавких соединений, -Киев, Институт проблем материаловедения АН УССР, 1972.-31 с.

21. Ekemar S. Coated indexable carbides-a development in progress.-Met. Powd. Rep., 1978, 33, № 2, p 74-77.

22. Hardmetall developments at Sandvik.-Met/ Povd. Rep., 1981, 36, № 2 p 89.

23. Заявка Великобритании № 149994,-Опубл. 01.02.78 г.

24. Заявка Великобритании № 1601224,-Опубл. 28.10.81 г.

25. Заявка Японии № 56-3670,-Опубл. 14.01.81 г.

26. Заявка Японии № 56-4627-Опубл. 31.01.81 г.

27. Заявка Японии № 54-14414,-Опубл. 02.02.79 г.

28. Заявка Японии № 56-9366,-Опубл. 30.01.81 г.

29. Заявка Японии № 55-15868,-Опубл. 09.12.80 г.

30. Заявка Японии № 54-74846,-Опубл. 15.06.79 г.

31. Mattox D.M. Commercial applications of overloy coating techniques. Thin Solid Films, 1981, 84, № 4, p. 361-365.

32. Самсонов Г.В., Жуковский Г.П., Лучко M.B. Некоторые физико-химические процессы получения покрытий, как основа их систематизации.-В сб. «Защитные покрытия на металлах», вып. 9,-Киев, Наукова думка, 1975, с 190-193.

33. Натасюк И. Г., Глазов Ю.Г. Повышение стойкости инструмента электроискровым легированием. -Технология и организация производства, 1978, №3, с. 21-25.

34. Иванов В.И., Коваль Н.П. Опыт применения электроискрового легирования для упрочнения инструментов и восстановления деталей машин, -Электронная обработка материалов, 1977, №4, с.48-51.

35. Кавано Масаси. Получение покрытий осаждением из газовой фазы. "Кидзаку дзайре", "Metals Eng".,1976, 16, № 12, p. 38-43.

36. Horvath E., Happel O.F. Revetements CVD centre I'usure de I'acier-Galvano-Organa, 1978, 47, № 486, p. 376-378.

37. Broores Kenneth J.A. Hartmetalle fur die spenen de Unformung-Ingenieur Didgest, 1977,16, № 8, p. 79-82.

38. Untersushungen zum Verschleib verhalten von TiC beschichtenen Hartmetall-Schneidwerkzeugen in abhangigkeit vonden Beschitungsparametern-Technik, 1978, 33, № 7, p. 362-363.

39. Wolfram karbid-schutzchichten nach: Dem CVD Verfahren. Verfahrensmerkmale and Eigen schaften.-Techno-Tip, 1977, 7, № 3, p. 63-64.

40. Rudy S. NBN coating for cemented carbides. Planseeberiehte fur Pulvermetallurgue. 1978, Bd 26, № 2, p. 105-110.

41. Hafnium nitride coatin for cutting tools.-Metall Powder Peport, 1978, 33, № 12, p. 573-576.

42. Пузряков А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления: Учебное пособие по курсу «Технология конструкций из металлокомпозитов», -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003, 360 с.

43. Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование: учебник для ВУЗов (Под ред. Б.С. Митина),-М.: Металлургия, 1992, 432 с.

44. Шоршоров М.Х., Харламов Ю.А. Физико-химические основы детонационо-газового напыления покрытий, М.: Наука, 1977,-224 с.

45. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука, 1977,-184 с.

46. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий, -М.: Машиностроение, 1981, -192 с.

47. Семенов А.П., Федько Ю.П., Григоров А.И. Детонационные покрытия и их применение. Обзор, М.: НИИмаш, 1977, 66 с.

48. Самсонов Г.В., Шаривкер С.Ю. Детонационные покрытия. Энциклопедия неорганических материалов. Киев. Укрсовэнциклопедия, 1977, т. 1, с. 327-329.

49. Бартенев С.С., Федько Ю.П., Григоров А.И. Детонационные покрытия в машиностроении.Л. Машиностроение, Ленингр. Отд.-1982,-215с.

50. Петров Л.М., Бецофен С.Я., Дервук В.В. Формирование композиционных износостойких покрытий: состав, технология, состояние подложки, структура.- Труды МАТИ им. К.Э.Циолковского, 1998, вып. 1, с. 67-71.

51. Сайдахмедов Р.Х., Карпман М.Г., Фетисов Г.П. Многокомпонентные нитридные ионно-плазменные покрытия на основе титана, ванадия и хрома. Металловедение и термическая обработка металлов, 1993, № 9, с. 8-10.

52. Никитин М.М. Технология и оборудование вакуумного напыления. -М.: Металлургия, 1992, -112 с.

53. Leder L.B. Soc. Vac. Coat. Techn. Forum Proc. 16th Annu. Conf. Chicago, 111, 1973,Dunellen,N.J., 1973, p. 97-103.

54. Матвеев H. В., Краснов A. H., Милосердов И. В., Орегценков Ю. В. Методы и оборудование для нанесения износостойких покрытий на режущей инструмент в вакууме. Авиационная промышленность, 1985, № 3, с. 33-35.

55. Технология тонких пленок. Справочник/Под редакцией Л. Майсела, Р. Гленга: Пер. с англ. /под. ред.М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко.-М.: Советское радио, 1977, т.1, 664 с.

56. Шиллер 3., Гайзиг У., Панцер 3. Электронно-лучевая технология. -М: Энергия, 1980, -528 с.

57. А.с. 378119 (СССР) Устройство для нанесения покрытий в вакууме. Вахминцев Г.В., Никитин М.М., Ермолов В.А. -Опубл. в Б.И. 1976, №37.

58. Заявка Японии № 55-23906-Опубл. 25.06.1980 г.

59. Заявка Франции № 2493348-Опубл. 07.05.1982 г.

60. David Т., Curry. Sputtering Basics for Beginners.-Machine Design, 1979, №1, p. 96-97.

61. Kodama M., Shabaik A.H. Machihg evaluation of cemented carbide tools coated with and TiC by the reactive evaporation process. -Thin Solid Films, 1978, 54, №3, p. 353-357.

62. Патент ФРГ № 2330545-Приоритет от 16.06.1972 г.

63. Патент Англии № 1392583-Приоритет США от 05.06.1973 г.

64. Bunschah R.F., Shabaik A.H. Mashing Studies on coated high speed steel Tools, Thin Solid Films, 1977,45, № 3, p. 462.

65. Schulze D. Untersuchungen zur reaktiven ionengestutzen abschridung von TiN-Schichten-Technik, 1977, 33, № 76, p. 399-402.

66. Никитин M.M., Клебанов Г.Н., Шоршоров M.X. Энергетические характеристики несамостоятельного разряда в парах металлов для нанесения покрытий в вакууме. -М.: ИМЕТ им. Байкова АН СССР, 1968.

67. Матвеев Н. В., Использование реактивно-электронно-плазменного (РЭП) метода для нанесения в вакууме сплошных и несплошных износостойких покрытий на инструмент и детали. -Авиационная промышленность, 1991, № 9, с. 45-47.

68. А.с. 1035092 (СССР) Устройство для нанесения покрытий сложного состава в вакууме./ Е.В. Изволенский-Опубл. в Б.И., 1983 г., № 30.

69. Толок В.Т. Вакуумно-плазменная технология высоких энергий. Вестник АН УССР, 1980, № 11, с. 63-66.

70. Толок В.Т., Падалка В.Г. Разработка и исследование новых методов вакуумно-плазменной технологии высоких энергий. Вестник АН УССР, 1979, № 4, с. 40-49.

71. А.с. 796248 (СССР) Устройство для нанесения покрытий. Григоров А.И., Дородное A.M. и др. Опубл. в Б. И., 1981, № 2.

72. Заявка Франции № 2463195. -Опубл. 27.03.1981 г.

73. Лантух А.Ю., Петров Л.М. Некоторые аспекты поверхностных энергетических процессов, протекающих на катоде электродугового разряда вакуумных установок. Научные труды МАТИ - 60 лет, вып. 3 (75), М., 2000, с. 61-65.

74. Покрытия, полученные конденсацией плазменных покрытий в вакууме. /Аксенов И.М., Андреев А.А., Брень В.Г. и др. -Украинский физический журнал, 1979, № 4, с. 515-525.

75. Установки серии "Булат" для нанесения защитных покрытий на металлы и диэлектрики в вакууме. Информ. листок ВИМИ № 78-0429, 1978, Серия 10-12.

76. Дороднов A.M. Некоторые применения плазменных ускорителей в технологии. В сб.: «Физика и применение плазменных ускорителей.» -М.: Наука и техника, 1974 г, с. 330-365.

77. Заявка Японии № 56-51228.-Опубл. 03.12.1981 г.

78. Данилин Б.С. Получение тонкопленочных слоев с помощью магнетронной системы ионного распыления.- Зарубежная радиоэлектроника, 1978, №4, с. 87-105.

79. Penning F.M. Пат. 2146025 (США) Coating by cathode disintegration. Опубл. 07.02.83 г.

80. Данилин Б.С., Сырчин В.К. Магнетронные системы ионного распыления материалов.-Приборы и техника эксперимента, 1978, 34, с. 7-18.

81. Physical vapor deposition.-Berkeley., Airco Temescal (Cal), USA, 1976,-190 p.

82. Мовчан Б.А., Малашенко И.С. Жаропрочные покрытия, осаждаемые в вакууме. -Киев, Наук, думка, 1983,-232 с.

83. Шиллер С., Хейсич У., Гоедик К. Роль системы плазматрон/магнетрон в технологии нанесения покрытий путем осаждения из газовой фазы. Труды Международной конференции по металлическим покрытиям, Сан-Франциско, США, 3-7 апреля, 1978г.

84. Коваленко B.C., Волгин В.Н. Особенности лазерного легирования поверхности железа ванадием. Физика и химия обработки материалов, 1978, № 3, с. 28-30.

85. Андрияхин В.М., Земский С.В., Городецкий В.И. и др. Влияние лазерного излучения на перераспределение углерода в чугунах.-В кн. «Технология автомобилестроения», Сер. С-СЖ, Москва, 1980, вып. 5, 75, с. 30-31.

86. Андрияхин В.М., Земский С.В., Чеканова Н.Т. Нанесение защитных покрытий с помощью луча лазера. В кн. «Диффузионное насыщение и покрытия на металлах». Киев, Наук. Думка, 1983, с. 8-12.

87. Ионная имплантация в полупроводники и другие материалы. Сб.под ред. B.C. Вавилова.-М.: МИР, 1980, -331 с.

88. Лецман К. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов. -М.: Атомиздат, 1979, -296 с.

89. Sood D.K., Dearnaley G. Rad. Eff., 1978. V 39. № 3-4. p. 157-162.

90. Введение в ионную имплантацию /Хирвонен Дж.К.-В кн. Ионная имлантация. /Под ред. Хервонена Дж.К. Пер. с англ., М.: Металлургия, 1985, с. 9-19.

91. Hullet D.M., Taylor М.А. Сравнительный анализ ионного азотирования и ионной имплантации. Metal. Progr., 1985, 123, № 3, p. 18-21.

92. Hirvonen J.K., Carosella C.A., Kant R.A., at al, Thin Solid Tihns, 1979, v 63, №1, p. 5-10.

93. Kant R.A., Hirvonen J.K., Knudson A.R., Thin Solid Films, 1979, v 63, № l,p. 27-30.

94. Herman H., Hu W.W., Clayton C.R., Hirvonen J.K., Kant R.A., Maccrone R.K. Modification of mechanical properties by ion implantation-Thim Solid Films, 1980, v 73, № 1, p 189-191.

95. Hu W.W, Clayton C.R., Herman H., Hirvonen J.K., Scr. Metall,1978, vl2,№ 8, p. 697-698.

96. Okabe J., Iwaki M, Takahaski K., at. all, Surf-Ski., 1979, v 86, № 2, p.257-263.

97. Джеламанова JI.M. Прогрессивные методы нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент, Обзор. -М.: НИИмаш,1979,- 48 с.

98. Изволенский Е.В., Качанов Е.Г., Мокин А.Г., Евстропов А.Н., Вахминцев Г.Б., Белоусов В.К. Применение покрытия нитридом титана для повышения надежности работы пневмоарматуры.-Химическое и нефтяное машиностроение, 1981, № 6, с. 27-28.

99. Gantois Michel, Posibilidades de las tratamientos termoquimicos de superficie de las aleacions foor bombardeo ionico. Ejemplos de aplication.-Met. elec., 1978,42, №492, p. 31-36.

100. A.c. 810853 (СССР). Способ азотирования стальных и чугунных изделий в тлеющем разряде. / Соколов А.Д., Марцин Ю.А., Медовой З.М., Роговская Л.И., Елисеева С.Г., Молдаванов В.П., Конюк В.Ф., Зингер О.М.-Опубл. вБ.И., 1981.

101. Марумото Хидэтоси, Итио Кадзуо, Фудзиморо Ясуо, Такасэ Такао, Ионное азотирование быстрорежущей инструментальной стали. -Тэцу то хаганэ. Tetsu to hagane, J. Iron and Still Inst., 1978, 64, № 4, p. 381.

102. Шапошников В.Н. Влияние азотирования в тлеющем разряде на изменение размеров, коробление и шероховатость поверхности. -Вестник машиностроения, 1981, № 7, с. 55-57.

103. Патент Японии № 54-39222 Опубл. 27. 11. 79 г.

104. Арзамасов Б.Н., Виноградов А.В., Велишенский А.В. Ионное азотирование сплавов Новые сплавы и методы упрочнения деталей машин. М., 1981, с. 105-107.

105. Brokman A., Dothan F., Tuler F., Nitriding of stainless stee in a glow discharge in crossed elektric and magnetic fields. -Mater. Sci. and Eng., 1979, 40, № 2,p. 261-263.

106. Патент ФРГ 1621266 Опубл. 10.02.72г.

107. Атанасова И.Р., Васильченко А.Н., Пермяков В.Г. Формирование и строение азотированных слоев нержавеющих сталей с титаном. -Металловедение и термическая обработка металлов, 1975, № 2, с. 32-34.

108. Заявка Японии № 56-38464-Опубл. 13.08.81 г.

109. Tibbets Gary G. Role of nitrogen atoms in ion-nitriding.-J. Appl. Phys., 1974, 45, №11, p. 5072-5073.

110. A. c. 307118 (СССР) Способ нанесения покрытий. /В.В. Стерликов -Опубл. в Б.И.,1971, №20.

111. Уманский В.Б., Белкин. М.Я., Вдовин В.З. и др. Повышение стойкости дисковых пил горячей резки сортового проката. Металлургия, 1981, №2, с. 39-40.

112. Исаков В.В., Сгибчев В.В., Соловьев А.А. Комбинированные методы лазерной обработки. В кн.: Тез. Докл. Всесоюзн. Конф. "Применение лазеров в народном хозяйстве", 17-20 мая 1985 г., Звенигород, Наука, 1985, с. 69.

113. Орлов С.А., Орлова А.И., Селезнев В.В., Тараев С.П. Лазерная обработка режущего инструмента с электроискровым покрытием. В кн.: Тез. Докл. Всесоюзн. Конф. «Применение лазеров в народном хозяйстве», 17-20 мая 1985 г., Звенигород, Наука, 1985, с. 69.

114. А. с. 834234 (СССР) Способ химико-термической обработки стальных изделий / Клебанов Ю.Д., Кулаков Ю.А., Рогачевская Г.М., Сумарсков В.Н., Косырев Ф.К., Морящев С.Ф. -Опубл. в Б. И., 1981, №20.

115. Заявка ФРГ № 2504817-0публ. 21.07.77 г.

116. А. с. 515830 (СССР) Способ диффузионного насыщения металлов и сплавов. /Ковальчук Г.Н., Шаповалов В.П., Байдак Н.П., Шаповалова О.М., Горбунов Н.С. Опубл. в Б. И., 1976, № 20.

117. А. с. 676641 (СССР) Способ обработки стальных изделий. /Довнар С.А., Кадников С.А. -Опубл. в Б. И., 1979 № 28.

118. Chen P.A., Yang T.T. Titanium nitride films prepared by ion implantation.-Thin Solid Films, 1981, № 1, p. 91-92.

119. Сато Синдзо. Метод титанирования с азотированием и его эффективность. Кидзоку дзайре, Metals Eng., 1968, 8, № 2, p. 60-64.

120. Заявка Японии № 52-82643-Опубл. 11.07.77 г.

121. Beshichtetes Hartmetall mit langer Stendzeit. Technica, 1982, 31, № 10, p.907.

122. Edging productivity with tooling innovation. Metalwork. Prod., 1981, 125, № l,p 113,115,119, 120.

123. Заявка Франции № 2384576. Опубл. 23.11.78 г.

124. Hafnium nitride coatings for cutting tools-Met. Powd. Rep., 1978, 33, № 12, p. 573-576.

125. Патент США №4101703. -Опубл. 18.07.78 г.

126. Патент США № 4036541. Опубл. 12.07.77 г.

127. Hazra J. The advent of aluminia coated carbides Munuf. Eng., 1978, 84, № l,p. 53-56.

128. Патент США № 4268582. Опубл. 19.05.81 г.

129. Патент США № 4268569. Опубл. 19.05.81 г.

130. Верещака А. С. и др. Основные направления совершенствования режущих инструментов с покрытием КИБ. Сб. "Прогрессивные технологические процессы в инструментальном производстве". - М.: Машиностроение, 1979.

131. Be Gao A.R.J. Friction and wear related to the compositions, structure and properties of metals. Int metals Rev., 1979, 24, № 2, p 57-67.

132. Holinski F. Metallurgical changes caused by tribological effects.-EUROTHIS 77. Eur. Tribol.-Kongr. Dusseldorf, 1977, Bol. 2-3, S. 1, S. a., p. 34/1-34/4.

133. Костецкий B.M. Структуры, и поверхностная прочность материалов при трении. Пробл.прочности, 1981, № 3, с. 90-98.

134. Shepard S.R., Sun Н.Р. The Effect of ion implantation on friction and wear оf metals.-Frans. ASTR № 1. Imbric Technol., 1984, 104, № 1, p. 29-38.

135. Lesniak Ch., Bryjak E. Sine Hilfsmethode zur Bestimmung der Diffusionserscheinungen zwischen beschichteten Hartmetall und stahl.-Planseeber Pulverment, 1977, 25, № 2, p. 112-117.

136. Верещага А.С., Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. М.: Машиностроение, 1986, - 192 с. ил. (б-ка инструментальщика).

137. Dearnley P. A., Trent E. M. Wear mechanisms of coated carbide tools. Metals. Technol., 1982, 9, № 2, p. 60-75.

138. Elgomajel J. I., Radavich J. F., Tseng E. F. The study of wear mechanism of titanium carbide coated carbide tools. Int. Y. mach. Toll Des. and Res., 1979,19, №4, p. 205-219.

139. Руководство по фрезерованию. Sandvic Coromant Ry-8240, 1976.

140. Chopra K. L., Kashyap S. C., Rao J. V. and all. Surface and metallurgy of cemented carbide tools. Wear, 1983, 87, № 1, p. 1-8.

141. Беккер M., Куликов M., Исследование механизма износа инструмента с твердым покрытием при резании стали всухую и с применением СОЖ. Физ.-хим.мех.процесса трения. Иваново, 1978, с.84-91.

142. Чогаева Т.И., Суков В.А., Кривоногов А.В. Структурное исследование влияния карбонитрации на износ инструмента из быстрорежущей стали. В сб. «Поверхностные методы упрочнения металлов и сплавов в машиностроении». Материалы семинара.- М., 1983, с. 55-56.

143. Шведков Е. JI. Материалы для режущего инструмента с покрытиями, 1983. 24 с. (Препринт / АН УССР Институт проблем материаловедения, № 14).

144. Мацевитый В.М., Козак И.Б. Основные функции износостойких покрытий при резании. Харьков, ХПИ, 1984, УкрНИИНТИ, ДЕП № 152784.

145. Повышение коррозионной стойкости спеченных пластин методами диффузии хрома. Ito Hiroshi,Mihashi Jasuo Nippon Tungsten Rev., 1973,6, sept, p. 53-60.

146. Колосветов Ю.П., Шарапов В.Г. Особенности изнашивания борированного твердого сплава в условиях трения и резания. -Вестник Киевского Политехнического института, Машиностроение, 1980, № 17, с.24-26.

147. Cho J. S., Nam S. W., Chun J. S. Исследование скорости роста и вида разрушения полученных химическим осаждением из пара на спеченный карбид вольфрама TiN, TiCxNy и TiC. J. Mater. Sci., 1982, 17, № 9, p. 24952502.

148. Schultrich B. Festingneitsperhalten von Hartmetallen Weiterbildungszentr. Festnorbermech. Konstr und ration. Werkstoffeinsatz. Techn. Univ. Dresden, 1981, № 1, p. 86-101.

149. Wright P. K., Bagchi A., Home J. G. ^identification of the dominant wear mechanism in specific tool-work systems Cutting Tool Mater, Metals Park, Ohio, 1981, p. 7-21.

150. Мацевитый В.М., Козак И.Б., Романова JI.M. Механизм влияния износостойких покрытий на температуру рабочих поверхностей режущего инструмента. Харьков, ХПИ, 1984, УкрНИИНТИ, ДЕП № 1526-84.

151. Milovic R., Wise М. L. Н., Smart Е. F. The effect of lead on the machining flow carbon steel with TiN coated tools. CJRP Ann., 1983, 32 № 1, p. 79-82.

152. Сайдахмедов P.X., Карпман М.Г., Гольцов B.A. Износостойкость инструмента с различными покрытиями при его работе в условиях схватывания и высоких температур. Физика и химия обработки материалов, 1993, № 6, с. 137-139.

153. Белова А.В., Хижняк В.Г., Лоскутов В.Ф. и др. Влияние карбидных покрытий на стойкость твердосплавного режущего инструмента -Защитные покрытия на металлах (Киев), 1983, № 17, с.37-40.

154. Лоскутов В.Ф., Хижняк В.Г., Сердитов А.Т. Повышение стойкости инструмента путем нанесения карбидных покрытий В сб. "Ионные методы упрочнения и обработки металлов", - Новосибирск, 1981, с.122-125.

155. Лоскутов В.Ф., Хижняк В.Г. Нанесение карбида ниобия на поверхность инструментальных сталей. Изв. вузов. Черн. металлургия, 1979, № 4, с.91-93.

156. Qgawa Kigckazu. Стойкость к истиранию стали, покрытой карбидом титана. Нецу Сери, Netsu shori, J.Jap. Soc. heat Treat, 1982, 20, № 2, p. 60-66.

157. Пермяков A.B., Сердитов A.T., Белова A.B., Лоскутов В.Ф. Влияние покрытий из карбида титана и ванадия на износостойкость стали. -Изв. вузов. Черн. металлургия, 1983, № I, сЛ 13-115.

158. Tezaki Muneaki, Yamada Yasujuki. Свойства быстрорежущей стали с покрытием, нанесенным с помощью ионного пучка Кобэ сэйка гиха, Kobe Steel End. Repts., 1982, 32, № 3, p. 80-84.

159. Walknee P. I., Dickinson E. A. Cutting properties of titanium nitride coated high speed steel. Towards Improved Performance Tool Mater. Proc. Int. Conf., Teddington, 28-29 apr., 1981 - London, 1982, p. 89-92.

160. Ednards R., Schintlmeister W. CVD coating improves life of tool steels. Towards Improved Performance Tool Mater. Proc. Int. Conf., Teddington, 28-29 apr., 1981. - London, 1982, p. 93-95.

161. Виноградова H.H. Сравнительные испытания стойкости после карбонитрации. Сб.: Тр. Моск. Высш. техн. уч-ща им.Н.Э. Баумана, 1976, №214, с. 133-137.

162. Микиртычев В.А., Хлопенко Б.К., Юшанцев В.В. Повышение стойкости зуборезного инструмента нитроцементацией. Сб. Тр. Николаевского кораблестроит. ин-та, 1982, №185, с.51-54.

163. Ямаэ Хиси, Сибуки Купио. Упрочнение поверхности инструмента из сверхтвердых сплавов осаждением из газовой фазы, -Киндзоку дзайре, Metals End., 1976,16, № 12, p. 49-52.

164. Патент Японии № 53-31816, кл. С23С 11/08. Способ нанесения поверхностного покрытия на твердый сплав. Опубл. 05.09.1978 г.

165. Ворошнин Л.Г., Громов Ю.Н., Касьянов С.В. Неперетачиваемые пластины с покрытиями, полученными химико-термической обработкой, -Сб.: Прогрессивные технол. процессы изготовления реж. инструмента, М., 1978, с.43-47.

166. Uechara К., Sanurai М., Takeshita Н. Характеристики инструмента на основе нитридов с покрытием при механической обработке с электронагревом труднообрабатываемых металлов. CJRP Ann. 1983, 32, №1, р. 97-100.

167. Korhonen A.S., Sirvio Е. Н. Sulonrn M.S. Plasmanitriding and ion plating with an intensified glow di scharge-Thin Solid Finns, 1983, 107, № 4, p.387-394.

168. Заявка Японии № 57-57866, кл. C23C 11/14, В 22 Г 3/10 "Твердый сплав с нитридным слоем для металлорежущего инструмента". -Опубл. 07.04.1982г.

169. Заявка Японии № 54-68779, кл. С23С 11/18. Пластины из твердого сплава с покрытием. Опубл. 02.06.1979 г.

170. Вахминцев Г.Б., Черенков В.И., Орионова И.А. Стойкость инструмента с покрытием при резании труднообрабатываемых материалов. -ПТО, 1985, №3, с. 35-37.

171. Матвеев Н. В., Юдин П. В., Краснов А. Н., Милосердов И. В., Стойкость сверл, упрочненных износостойкими покрытиями, В. сб. "Вопросы авиационной науки и техники". Серия: Авиационная технология, Москва, НИАТ, 1987, № 1, с. 91-95.

172. Гуревич М.Д. Изнашивание при точении твердосплавных пластинок с износостойкими покрытиями. Вестник машиностроения, 1979, № 6, с.45-47.

173. Третьяков Н.П., Верещага А.С., Табаков В.П. и др. Особенности работы твердосплавного инструмента с тонкими твердыми покрытиями, -Вестник машиностроения, 1976, № 12, с. 42-46.

174. Толоргенов B.C., Вяликов В.Н., Эйхмас Э.Ф. и др. Обработка резанием труднообрабатываемых материалов твердосплавными пластинами с износостойким покрытием. В кн.: Твердые сплавы, научные труды № 20. М.: Металлургия, 1979, с.53-57.

175. Моисеев А.В. Повышение стойкости инструмента при нарезании прямоугольных резьб резцом. В кн.: Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием, Тула, 1979, с.99-105.

176. Uggowitter P. Gefuge und Bruch, Berlin Stuttgart, 1977, p 256-264.

177. Piekarski A., Rabenda M., Pewniak J. Effect surface layers on impact fati que and wear of die steel.-7-th Congr. Mater. Test., Budapest, 1978, Lectures Vol. 1, Budapest, 1978, p. 233-238.

178. Вахминцев Г. Б. и др. Повышение режущих свойств многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин путем напыления высокотвердых покрытий. НТО, 1975, № 8 с. 18-21.

179. Ляшенко Б.А., Кузема Ю.А., Дигам М.С., Цыгулев О.В. Упрочнение поверхности металлов покрытиями дискретной структуры с повышенной адгезионной и когезионной стойкостью. Киев, 1984. 56 с. -(Препринт/ АН СССР. Институт проблем прочности).

180. RiehleM. Technik, 1978, 33, № 1, p. 22-24.

181. Liliental W., Tacikaruski J. Effect of microstructure of the boronized layer on its triboloyical properties. Proc. 18th Int. Conf. Neat Treat. Mater. Detroit, Mich., 1980. Metals Parx, Ohio, S.a., p. 29-40.

182. Uets H., Wlassow W. Investigations of failure mechanism under dry sliding friction of boride layers.-Strength Metals and Alloys. Proc. 5-th int. Conf., Aachen, 1979., Vol. 1., Toronto, 1979, p. 231-236.

183. Fujii K., Katagiri Т., Takeichi E., J. Jap. Inst. Metals, 1976, 40, № 4, p. 360-366.

184. Безручко В.П., Коротя А.С. Износостойкость и хрупкость боридных, карбидных и нитридных покрытий. Технол. и организ. пр-ва, Науч. произв. сб., 1978, № I, с.49-51.

185. Sherbiney М.А., Hallinng J. Friction and wear of ion-plated soft metallic films.-Wear, 1977, 45, № 2, p. 211-220.

186. Fujita K., Yoshida A. Surface durability of nitride-hardened aluminium-chromium-molybdenum steel rollers under pure rolling and sliding-rolling contracts.- Wear, 1979, 53, № 1, p. 69-77.

187. Sundquist H. A., Myllyla J. Wear of inoplated aluminium bronze coating under arduous metal forming conditions. - Thin Solid Films, 1981, 84, № 3, p. 289-294.

188. Famison W. E. Friction and wear reduction with tribological coating's. International Conference on Metallugicall Coatins, San Diegoo, 1980, 73, №2, p. 227-233.

189. Ботте A.B., Мешков B.H., Марковский E.A. Износостойкость конструкционных материалов и покрытий при высоких контактных нагрузках.- Сб. Литые износостойкие материалы, Киев, 1972, с.53-58.

190. Jahanmier S., Abrahamson Е.Р., Suh N.P. Sliding wear resistance of metallic coated surfaces.-Wear, 1976, 40, № 1, p. 75-84.

191. Карпенко Г.В., Похмурский В.И., Далисов В.Б., Замиховский B.C. Влияние диффузионных покрытий на прочность стальных изделий. К.: Наук, думка, 1977, с Л 66.

192. Похмурский В.И. Коррозионно-усталостная прочность сталей и методы её повышения. К.: Наук, думка, 1974, с.186.

193. Зимон А.Д., Адгезия пленок и покрытий. М.: Химия, 1977, - 352 с.

194. Москвитин С.И. Склеивание полимеров.- М.: "Лесная промышленность", 1969, 304 с.

195. Крылова И.А., Котлярский Л.Б., Стуль Т.Г. Электроосаждение как метод получения лакокрасочных покрытий. М.: Химия, 1974, - 136 с.

196. Защитные высокотемпературные покрытия. Л.: Наука, 1972, -76 с.

197. Ляшенко Б.А. О критериях адгезионно-когезионной равнопрочности и термостойкости защитных покрытий.- Пробл.прочности, 1980, № 10, с.114-116,126 с.

198. Санжаровский А.Г. Методы определения механических и адгезионных свойств полиамидных покрытий.- М.: Наука, 1974,-115 с.

199. Дигам М.С. Прочность поверхности алюминиевых сплавов с покрытием дискретной структуры: Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Киев, ИПП АН УССР, 1986 г.

200. Я.С.Фельдман. Микроуглубления в поверхностном слое технических поверхностей и их исследование. ВИНИТИ, 1983, 38 с.

201. Я.С.Фельдман. О линейных характеристиках микрорельефа виброобкатных поверхностей. В кн.: «Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин».- Рига, Знание, 1975, с.127-137.

202. Пат. № 54 15855 (Япония). Опубл. 15.03.79.

203. Плетнев А.В., Брусенцова В.Н. Основы технологии износостойких и антифрикционных покрытий. М.: Машиностроение, 1968, с.15-20.

204. А.с. 677549 (СССР) Способ нанесения покрытий. / Б.А.Ляшенко, В.В.Ришин, Э.С.Уманский и др.

205. Graphite surface change to carbides to make hard wearing components. Prod. End. (USA), 1977,48, № 9, p. 55.

206. Заявка № 53-99055 (Япония) Производство композиционного материала со вставкой / Фрукава Ко Е к.к., Фрукава Киндэоку Коё к.к. -Опубл. 1978.

207. А.с. 718246 (СССР). Способ получения многослойных материалов с полосчатым покрытием / Л.Е. Гришмановский, А.Т.Бурков -Опубл. 1980.

208. А.с. 329254 (СССР). Способ получения покрытий / А.П.Семенов, В.В.Позняков, С.И.Раков. Опубл. в Б.И., 1979, № 7.

209. Заявка № 54-15855 (Япония). Образование вогнутого рельефа на поверхности алюминия или его сплавов/ Сасаки Итиро Опубл. 1979.

210. Заявка № 56-158856 (Япония) Стальные полосы с частичным покрытием, прочно связанные с основным материалом/ Ниссин сэйко к.к. -Опубл. 1981.

211. Патент № 3873341 (США). Способ получения пленки окиси железа быстрой конверсией аморфной фазы в кристаллическую. Опубл. 1975, т.932, № 4.

212. Заявка № 46-1404 (Япония). Способ нанесения твердого покрытия на основу и устройство для его осуществления./ Майтэй-тэй Индастриа, Инк Опубл. 1971.

213. А. с. 963693 (СССР). Способ получения покрытий из металлического порошка на режущих кромках длинномерных деталей./Н.И. Афанасьев, Н.Н.Дрожжин, В.А.Дьяченко и др. Опубл. в Б.И. 1982, № 37.

214. Фудзии Масаеси, Киндзуку дзайре. Metals Eng., 1975,15, № 10, p. 85-90.

215. Матвеев Н.В., Подколзин В.Г. Формирование несплошных износостойких поверхностных структур в вакууме. Авиакосмическая техника и технология, 2002, №1, с. 22-25.

216. Феодосьев В. И.: Сопротивление материалов. М.: Физматгиз, 1963 г., - 540 с.

217. Лунев В. М., Овчаренко В. Д., Романов А. А. и др. Исследования характеристик плазменно-вакуумных металлических дуг. В кн.: "Физика низкотемпературной плазмы". Киев, 1975, ч. 2, с. 65.

218. Установка для нанесения износостойких покрытий типа МИР-2. Авторское описание. Вахминцев Г. Б., Петров А. И., Никитин Ю. М. Информационный листок ВИМИ № 0645, 1986 г.

219. Шоршоров М.Х., Назаров Г.В. Сварка титана и его сплавов.- М.: Машгиз, 1959, 136 с.

220. Цвиккер У. Титан и его сплавы. Берлин - Нью-Йорк, 1974: Пер. с нем., - М.: Металлургия, 1979, - 512 с.

221. Бякова А.В. Влияние структурного состояния на прочность покрытий нитрида титана. Сверхтвердые материалы, 1992, № 5, с. 30-37.

222. Гольдштейн М.И. и др. Упрочнение конструкционных сталей нитридами /Гольдштейн М.И., Гринь А.В., Блюмм Э.Э., Панфилова Л.М.-М.: Металлургия, 1970, 22 с.

223. Молчанова Е.К., Атлас диаграмм состояний титановых сплавов.-М.: Машиностроение, 1964, 392 с.

224. Корнилов И.И. Титан. Источники, составы, свойства, металлохимия и применение, М.: Наука, 1975,- 308 с.

225. Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов: Пер. с англ.- М.: Металлургия, 1970, т.1, 454 е., т.2, - 472 с.

226. Бондарь В.Т. Исследование условий получения нитридных покрытий на поверхности твердого сплава: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Институт проблем материаловедения.-Киев, 1977.

227. Самсонов Г.В., Эпик А.П. Тугоплавкие покрытия Изд. 2-е М.: Металлургия, 1973, - 400 с.

228. Гольдштейн М.И., Фарбер В.М. Дисперсионное упрочнение стали,- М.: Металлургия, 1979, 208 с.

229. Сайдахмедов Р.Х., Карпман М.Г., Усманов К.Б., Фетисов Г.П. Исследование структуры и свойств ионно-плазменного покрытия на основе нитрида титана. Физика и химия обработки материалов, 1993, № 2, с. 155156.

230. Мюнстр А., Рупперт В. Покрытие из тугоплавких соединений титана. Пер. с нем. Меломед A. JI. Источник: «Leitschrift fur Electrochemec», № 6, с.564-579, ЦНТИ «Поиск», 1978.

231. Бродский A.M. Повышение стойкости режущего инструмента нанесением износостойких покрытии методом КИБ. Первый производственный опыт, 1978, № 11, ЦКИИНТИ, с. 24-29.

232. Сергеев В.М., Груздов В.В., Этингант А.А. Покрытия из нитрида титана, полученные методом конденсации с ионной бомбардировкой. -Производственно-технический бюллетень, 1978, № 6, с. 11-14.

233. Harte und Superharte Schichten Schutz gegen Verchleib und Korrosion fur Werkzeuge, Formen und Maschinenteile H. B. "Grav./Flexogr.", 1976, .01, №7, p. 170-172.

234. Комплексное исследование свойств тонких нитридных покрытий./ С.А.Иванов, М.А.Воронин. В кн.: Тез. докл. V Всесоюзного семинара "Нитриды, методы получения, свойства и области применения", 14-16 февраля 1984, Рига: Знание, 1984, с. 118.

235. Береснев В.М., Борушко М.С., Любченко А.Н., Мацевитый В.М., Романова JI.M., Олейник А.К. Свойства вакуумно-плазменных покрытий на основе нитрида титана. В кн. «Диффузионное насыщение и покрытия на металлах». Киев, Наук.думка, 1983, с.59-63.

236. Холленд JI. Нанесение тонких пленок в вакууме: Пер. с англ. Н.В. Васильченко, -M.-JL: Госэнергоиздат, 1963, -698 с.

237. Schwarz М. "Transachion of the Second International Congress of Vcuum Science and Technology", -Pergamon Press, N. Y., 1962, V.II, p.669.

238. Рыкалин H.H., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электроннолучевой обработки материалов. М.: Машиностроение, 1978,- 239 с.

239. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Изд.2-е, М.: Наука, 1976, -280 с.

240. Винарский М.С., Лурье М.В. Планирование эксперимента в технологических исследованиях. Киев: Техника, 1975,- 168 с.

241. Данилин Б.С. Получение тонкопленочных элементов микросхем,- М.: Металлургия, 1977,- 135 с.

242. А.с. 351931 (СССР) Устройство для нанесения покрытий в вакууме. / Ю.В.Сальников. Опубл. в Б.И., 1972, № 28.

243. Заявка № 56-14745 (Япония). Способ изготовления листов с узором, получаемых напылением металла / Хонсю сэйси К.К. Опубл., 1981, № 3, р. 369.

244. Заявка № 1368351 (Великобритания). Способ получения слоев на подложках Опубл. 1974, № 4460.

245. Заявка № 52-36759 (Япония) Устройство для нанесения покрытий испарением в вакууме / Мацусита донки сангё К.К. Опубл. 1977, №2, р. 919.

246. Акц. Заявка № 1300487 (Великобритания) Способ покрытия металлом при распылении/ Приоритет: Нидерланды, 3.12.69, № 6918196.

247. Заявка № 52-29991 (Япония) Ионнолучевое устройство для нанесения покрытий / Мураяна Ёити. Опубл. 1977, № 2, р.750.

248. Макаров А. Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976. - 278 с.

249. Мацовитый В.М., Береснев В.М., Борушко М.С. и др. О влиянии нитридтитановых покрытий на локализацию температурного поля при трении. Трение и износ, 1981,2, № 6, с. 118-120.

250. Лахтин В.М., Коган Я.Д., Шарлотт Е.С. Азотирование мало и среднеуглеродистых сталей, поверхностно-легированных нитридообразующими элементами Физ.-хим. мех. материалов, 1977, 13, № 5, с.57-61.

251. Рябченко Е.В. Применение тлеющего разряда для диффузионного насыщения металлов, В сб. "Труды Московского авиационного института", 1971, вып. 228, с.65-80.

252. Ion-nitriding: a particularly versatile case hardening process. -Ind.Heat, 1981, 48, № 10, p.8-13.

253. Применение и преимущества азотирования за пределами обычных температур. 4.1. Обработка в тлеющем разряде при низких температурах (ниже 500°С) Тютацдзе, Cast and Forg, 1975, 28, № 12, с. 5257.

254. Enenhofer В. Production ionitriding Metal Progress, 1976, 109, №3, p. 38-42.

255. Schwer B. Meue Entwicklunger zur au to matischen Prozebfuhrung bei Anlagen fur dus Plasmanitrieren. Harter Techn. Mitt., 1978, 33, № 2, p. 9093.

256. Патент Японии № 56 8915 - Опубл. 30.04.81 г.

257. Сивцев А.Т., Шкурко Н.В., Ахантов В.П. Ионное азотирование автомобильных деталей. Металловедение и термическая обработка металлов, 1979, № 8, с. 54-56.

258. Кузьмич Л.И., Стыров В.Б., Нургаянов Ф.Н. Ионное азотирование деталей автомобиля "Камаз". Металловедение и термическая обработка металлов, 1982, № 6, с. 15-17.

259. Гришнова Л.А., Тикуш В.Л. Химическое взаимодействие титана и циркония с разреженным молекулярным азотом. В кн.: «Получение и свойства тонких пленок». Киев: ИПМ АН УССР, 1982, с. 143-145.

260. Отчет ВНИИЭТО, "Поисковая работа по созданию печей ионного нагрева", инв. № 02.83.0057933.

261. Кипарисов С.С., Левинский Ю.В. Азотирование тугоплавких металлов. М.: Металлургия, 1972, -159 с.

262. Рябченко Е.В., Егорова Ю.К., Сысков Н.И. -В кн.: «Прогрессивные методы термической и химико-термической обработки». М.: Машиностроение, 1972, с.132-138.

263. Коссандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений, М.: Наука, 1970, - 104 с.

264. Frommeyer G., Grabatin Н., Stuke Н. Structure and properties of composites producted by special physical coatind methods. "Powder Met. Int.", 1981,13, № 3, p. 129-131.

265. Коленик Ю.П. Физика металлических пленок. Размерные и структурные эффекты. М.: Атомиздат, 1979, - 264 с.

266. Панич Г.Г., Щербаков Э.Д., Рищев И.А., О механизме образования хромированного слоя среднеуглеродистых сталей.-Сб. Металлургия. Серия. Металловедение и термическая обработка металлов. Вып.4, Минск, Высшая школа, 1973, с.63-68.

267. Похмурский В.И., Лизун О.Я. Влияние состава реакционной смеси на формирование покрытий при титанировании железно-углеродистых сплавов. В кн. «Химико-термическая обработка металлов и сплавов». Минск: БелНИИНТИ, 1981, с. 299-300.

268. Бякова А. В., Матвеев Н. В., Горбач В. Г., Власов А. А., Милосердов И. В. Влияние технологических параметров на формирование плазменно-диффузионных покрытий из нитрида титана. Авиационная промышленность, 1991, № 9, с. 41-45.

269. Ковальчук Р.Н., Шаповалов В.П., Горбунов Н.С. и др. Применение титанирования и титано-азотирования в цветной металлургии. -В кн. «Защитные покрытия на металлах». Киев, Наукова думка, 1978, вып. 12, с. 80-82.

270. Матвеев Н.В. Получение в вакууме кондесационно-диффузионных сплошного и несплошного нитридтитановых покрытий. -Сварочное производство, 2004, № 7, с. 30-35.

271. Самсонов Г.В., Упадская Г.Ш., Нешпор B.C. Физическое материаловедение карбидов. Киев, Наукова думка, 1974, - 454 с.

272. Войтович Р.Ф. Тугоплавкие соединения (термодинамические характеристики). Справочник, -Киев, Наукова думка, 1974.

273. Бокштейн С.З. Диффузия и структура металлов, -М.: Металлургия, 1958, 320 с.

274. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургиздат, 1962,- т.1 - 609 с.

275. Юр А.Г. Применение метода муара для анализа деформирования высокопористых материалов. Киев, 1984, - 62 с. - (Препринт/ АН УССР. Институт проблем прочности).

276. Матвеев Н. В., Цыгулев О. В., Лященко Б. А., Юр А. Г. Исследование свойств дискретных покрытий при растяжении. Специальная электрометаллургия, 1987, № 63, с. 52-55

277. Юр А.Г. Применение метода муара для анализа деформирования пористых материалов: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук,-Киев, 1984,- 180с.

278. Матвеев Н.В. Служебные и физико-механические свойства несплошного нитридтитанового покрытия. Технология машиностроения, 2004, №2, с 29-34.

279. Сайдахмедов Р.Х., Ягодкин Ю.Д., Карпман М.Г., Костина М.В. Исследование напряженного состояния в ионно-плазменных покрытиях. -Материаловедение, 2002, № 8, с. 12-16.

280. Хасуй А. Техника напыления, Пер. с япон. М.: Машиностроение, 1975, - 288 с.

281. Вахминцев Г.Б., Ермолов В.А. Об оценке термических напряжений в высокотвердых покрытиях. Известия АН СССР "Металлы", Москва, 1977, № 2, с. 182-187.

282. Матвеев Н. В., Изволенский Е. В., Краснов А. Н., Милосердов И. В., Орещенков Ю. В. Остаточные напряжения в покрытии из нитрида титана, осажденного в вакууме. Проблемы прочности, 1985, № 5, с. 90-93.

283. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1980, - 976 с.

284. Матвеев Н. В., Нанесение несплошных покрытий, их свойства и перспективы применения. Авиационная промышленность, 1991, № 9, с. 4749.

285. Матвеев Н.В. Форма и геометрические размеры единичного участка в несплошном износостойком вакуумном покрытии. Авиакосмическая техника и технология, 2002, №2, с. 13-15.

286. Матвеев Н.В. Геометрические параметры несплошных износостойких покрытий получаемых в вакууме. Сварочное производство,2003, №4, с. 15-22.

287. Матвеев Н.В. Получение несплошных износостойких покрытий на цилиндрической подложке в вакууме. Технология машиностроения,2004, №1, с. 35-38.

288. Матвеев Н.В. Вакуумное формирование несплошных износостойких покрытий на плоской подложке. Авиакосмическая техника и технология, 2003, № 4, с. 15-20.

289. Матвеев Н. В., Евсеев В. Д. Милосердов И. В., Модернизация электронно-плазменной установки ЭПН-3. Москва, НИАТ, Сборник научных трудов: "Состояние и перспективы развития упрочняющей обработки деталей и инструмента нанесением покрытий", 1988, с. 18-23.