автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Формирование функциональных покрытий методом ЭИЛ с применением электродных материалов из минерального сырья Дальневосточного региона

На правах рукописи

ЯРКОВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ ЭИЛ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА

Специальность: 05.02.01 - материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре - 2004

Работа выполнена в институте материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН

Научный руководитель: заслуженный изобретатель РФ,

кандидат технических наук, доцент Мулин Юрий Иванович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Ри Хосен

кандидат технических наук, Злыгостев Алексей Михайлович

Ведущая организация: ОАО "Дальневосточный научно-

исследовательский институт технологии судостроения" (ДВНИИТС)

Защита состоится 4 июня 2004 года в 12 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212. 092. 01 в Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина 27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета

Автореферат разослан 29 апреля 2004 г.

Отзывы высылаются в адрес диссертационного совета, в 2-х экз., заверенные печатью.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

А. И. Пронин

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Достижение высокой износостойкости и жаростойкости рабочих поверхностей деталей и инструментов является актуальной проблемой, которая может быть решена развитием и внедрением в производство новейших методов упрочнения, путем изменения физико-химических свойств рабочих поверхностей деталей.

Одним из методов формирования функциональных покрытий на металлических поверхностях является электроискровое легирование (ЭИЛ), разработанное российскими учеными Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко. Метод ЭИЛ основан на действии низковольтных электрических разрядов в газовой среде, при этом осуществляется эрозия материала анода, его перенос, диффузия, образование на катоде измененного поверхностного слоя (ИПС). Значительное улучшение эксплуатационных свойств деталей обеспечивается правильным выбором состава, структуры электродных материалов, а также параметров технологического процесса. Взаимосвязь явлений на аноде и катоде с эксплуатационными свойствами покрытия, принципы создания электродных материалов для ЭИЛ, а также критерии их выбора обобщены и систематизированы в трудах Г. В. Самсонова и А. Д. Верхотурова. Вместе с тем, проблемы получения и использования новых электродных материалов для образования качественных электроискровых покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками не исчерпаны.

Возможность нанесения на обрабатываемую поверхность любых токопро-водящих материалов; высокая прочность сцепления нанесенного материала с основой позволяет методом ЭИЛ изменять механические, теплофизические, электрические и другие свойства рабочих поверхностей.

Однако, этот метод обладает и рядом недостатков, сдерживающих его широкое применение в производстве, такими как относительно малая и неравномерная толщина формируемого слоя, его пористость, шероховатость, невысокая производительность процесса, а также преимущественное использование дорогих электродных материалов - твердых сплавов, обладающих низкой эрозионной способностью.

РОС национальная библиотека |

Эти проблемы частично решаются в работе следующими путями: созданием и применением новых эффективных электродных материалов; формированием многослойных покрытий; разработкой и применением новой конструкции установки ЭИЛ.

Механизация процесса ЭИЛ позволяет расширить возможности этого метода, более эффективно использовать влияние электрических и технологических характеристик установок при выполнении процесса. Проблема создания оборудования, обеспечивающего выполнение механизированного процесса электроискрового легирования, остается актуальной.

Исследования проводились с 1993 по 2000 гг. в Институте материаловедения ХНЦ ДВО РАН. В 1993-1997 гг. выполнялись научно-исследовательские работы по программе ГКНТП 06.01.05 по теме: "Разработка новых технологий нанесения защитных и упрочняющих покрытий, восстановление деталей машин и механизмов на основе комплексного использования минерального сырья Дальневосточного региона". В 1996-2000 гг. работы проводились по теме: "Разработка научных основ и высоких технологий создания покрытий методом электроискрового легирования" (№ гос. регистрации 01.9.60.001426).

Цель работы. Исследование процесса формирования функциональных покрытий методом ЭИЛ электродными материалами, в том числе полученными из вольфрамсодержащего минерального сырья, с разработкой оборудования, технологии упрочнения и восстановления рабочих поверхностей деталей машин.

Для достижения поставленной цели последовательно решались задачи:

1. Исследование зависимости массопереноса, формирования ИПС электродными материалами, в том числе полученными из минерального сырья, от энергетических параметров процесса ЭИЛ.

2. Определение взаимосвязи механических и энергетических параметров процесса при механизированном ЭИЛ, а также создание универсальной конструкции установки для ЭИЛ с расширенными технологическими возможностями работы в механизированном режиме.

3. Разработка технологических основ формирования многослойных покрытий, правил подбора и использования электродных материалов с учетом

физико-химических свойств компонентов и заданных эксплуатационных требований.

Научная новизна работы.

1. Определены зависимости массопереноса, формирования структуры легированного слоя и его свойств новыми электродными материалами, полученными из минерального сырья ДВ региона от суммарной величины энергии искровых разрядов Q, позволяющие установить границы окончания процесса ЭИЛ при значении энергии =(0,5-0,7)(Зх с учетом эффективности затрачиваемой энергии и себестоимости процесса

2. Предложен параметр А экспоненциально-степенной зависимости массо-переноса от суммарной величины энергии искровых разрядов ЕД" =А-дьехр(с-(2) для оценки предпочтительности выбора материалов электродов наравне с критерием Д„, предложенного Верхотуровым А. Д.

3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена взаимосвязь механических и энергетических параметров механизированного процесса ЭИЛ с учетом равномерности расположения электроискровых лунок; с уменьшением продольной подачи, увеличением частоты вращения детали и диаметра детали необходимо увеличивать и частоту следования искровых разрядов с целью обеспечения сплошности и равномерности толщины образуемых покрытий.

4. Уточнены требования, предъявляемые к материалам электродов для формирования покрытий толщиной более 200 мкм, с учетом не только высокой коррозионной стойкости электродного материала в условиях повышенных температур и образования с материалом основы неограниченных твердых растворов, но и формирования фаз внедрения при образовании химических соединений, а также определен критерий выбора последовательности применения электродных материалов при образовании многослойных покрытий с учетом параметра А, предложенной экспоненциально-степенной зависимости — А'>А2 (индексы - порядок применения материалов).

Практическая значимость работы. Проведенные исследования способствуют дальнейшему развитию метода электроискрового легирования. Полученные закономерности массопереноса от суммарной величины энергии искровых разрядов и разработанные рекомендации по выбору электродных материа-

лов позволяют прогнозировать состав и толщину покрытий в реальных технологических процессах.

На Хабаровском станкостроительном заводе с использованием новых электродных материалов внедрены технологические процессы упрочнения режущих инструментов, обеспечивающие повышение долговечности работы резцов, сверл, метчиков в 2-3 раза, ножей фрез для деревообработки в 5-7 раз. Годовой экономический эффект от внедрения составил 1 500 тыс. рублей (в ценах 1996 года). В НПП «Булат», г. Хабаровск проведены производственные испытания восстановленных и упрочненных рабочих поверхностей деталей машин: валов турбонагнетателей и винтовых насосов. Увеличение срока службы данных деталей в среднем на 50 %. В дорожных электротехнических мастерских ст. Вяземская Хабаровского края создан участок механизированного ЭИЛ на основе разработанной высокочастотной установки ИМ101. Экономическая эффективность от внедрения составила 30 тыс. рублей в год (в ценах 2000 года) при односменной работе участка.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Зависимость массопереноса при ЭИЛ от суммарной величины энергии искровых разрядов, изменяющаяся по экспоненциально-степенному закону.

2. Результаты исследования зависимости массопереноса, формирования ИПС электродными материалами, полученными из вольфрамсодержащего минерального сырья, подтверждающие целесообразность использования данных материалов для повышения эксплуатационных характеристик покрытий.

3. Методика определения. технологических параметров при механизированном ЭИЛ с использованием новой высокочастотной установки мод. ИМ101, позволяющая повысить сплошность и равномерность толщины образуемых покрытий.

4. Результаты исследования физико-механических свойств многослойных покрытий в зависимости от электродных материалов, последовательности их применения и энергетических параметров процесса ЭИЛ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 14 работах и докладывались на: региональной научно-технической конференции по итогам выполнения МРНТП «Дальний Восток России» за 1993-1996 гг. г. Комсомольск-на-Амуре, 1996; межвузовской научной конфе-

ренции "Интелектуальный потенциал Сибири", г. Новосибирск. 1997; международных симпозиумах «Принципы и процессы создания неорганических материалов», Хабаровск, 1998,2002.

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, 6 глав, основные результаты и выводы, список литературы и приложение. Общий объем работы составляет 166 страниц, включая 36 рисунков, 21 таблицу и библиографию из 228 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту, заслуженному деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору Верхотурову Анатолию Демьяновичу за оказанную помощь в постановке задач исследования и экспериментов, за консультации при написании и представлении данной работы к защите.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируется цель исследований, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу и обобщению теоретических и экспериментальных данных по эрозии материала анода, формированию ИПС и его свойств.

Рассмотрены основные физические модели процесса ЭИЛ, эрозия материалов электродов, физико-химические свойства легированного слоя. Показано, что формирование структуры ИПС при ЭИЛ имеет сложный механизм, включающий одновременное протекание целого ряда явлений: плавление и испарение, перемешивание расплавленного вещества и диффузию, массоперенос и разрушение. На процесс переноса вещества с одного электрода на другой существенное влияние оказывают энергетические и временные параметры разрядов, а также соотношение физико-химических свойств материалов электродов и состояние межэлектродной газовой среды.

Многослойные покрытия методом ЭИЛ создавали в основном для упрочнения режущего и штампового инструмента: двухслойные покрытия твердый сплав+(графит, меднографит, медь, хром), или графит-твердый сплав, чередование твердых сплавов. Кроме упрочнения, второй слой предназначается для уменьшения шероховатости, улучшения теплоотвода, повышения жаростойкости и триботехнических свойств.

Отмечается тенденция к совершенствованию аппаратного обеспечения процесса ЭИЛ, переход от ручного легирования к механизации и автоматизации процесса за счет совершенствования существующих электронных схем генераторов импульсов или создания принципиально новых с целью увеличения производительности и улучшения качественных характеристик образуемых покрытий.

Анализ литературных данных позволил выявить недоработки теоретического, методического и экспериментального характера, сдерживающие широкое внедрение метода электроискрового легирования в производстве: отсутствие единой модели процесса ЭИЛ (физической и математической); низкая воспроизводимость результатов, полученных при использовании установок ЭИЛ разных моделей, поскольку полученные результаты формирования структуры покрытий привязаны к технологическим режимам конкретной установки; отсутствие систематических данных по оптимальным технологическим режимам обработки.

На основании проведенного анализа поставлены соответствующие задачи исследований.

Во второй главе описываются методика, оборудование и материалы, используемые для исследований.

В качестве материалов подложек для исследования процесса массоперено-са выбраны сталь 45, стЗ, Х12Ф1, имеющие широкое применение в машиностроении. В качестве материалов анода применяли новые сплавы, полученные методом алюминотермии из вольфрамсодержащего минерального сырья ДВ региона (табл.1), и материалы Ti, Cr, Ni, a-Fe, W, BK8, используемые при сравнении.

Создание перспективных электродных материалов на основе вольфрама, полученного непосредственно из шеелитового концентрата методом алюминотермии, базировалось на следующих положениях:

- повышение эрозии за счет снижения межзеренной прочности сплава при введении легирующих элементов;

- увеличение содержания пластической связки, образующей с материалом катода неограниченные твердые растворы;

- оптимальное процентное содержание легирующих элементов, обеспечивающее инициирование процесса алюминотермии и разделение продуктов на шлаковую и металлическую фазы с максимальным выходом металла.

Таблица 1

Усредненный химический состав электродных материалов, полученных методом алюминотермии

Электродные Среднее содержание элементов, мае. %

материалы W Ре N1 Со Мо Тл Сг А1 Оксиды

75,0 21,0 0,3 0,4 0,2 - - 1,1 1,0 1,0

W-Ni 65,0 1,6 28,0 0,3 0,4 - - 1,6 1,5 1,6

ЧУ-Со 62,0 2,0 0,2 32,0 0,2 - - 1,2 1,0 1,4

\V-Zr 77,5 3,2 6,0 0,3 0,4 5,3 - 2,8 1,6 2,9

ТУ-Сг 77,0 1,6 0,4 0,3 0,3 - 16,0 1,5 1,5 1,4

\У-Со-Мо 62,0 2,6 0,2 10,0 20,0 - 0,1 1,8 1,2 2,1

\V-Ni-Mo 61,5 2,4 24,0 0,3 6,5 • - 2,0 1,3 2,0

\V-Ni-Zr 61,5 2,3 25,0 0,3 0,2 6,0 0,1 2,0 1,1 1,5

\V-Cr-Mo 62,9 1,5 0,3 0,3 12 - 18 1,7 1,4 1,8

В качестве электродного материала при образовании первого слоя многослойных покрытий применялась хромоникелиевая сталь 07Х19Н11МЗГ2Ф, как коррозионностойкий и жаростойкий материал, обеспечивающий наибольшие массоперенос и износостойкость.

Толщину наносимых покрытий измеряли микрометром Mitutoyo, шероховатость поверхности определяли профилографом модели 296, Калибр 201, время измеряли секундомером с точностью 0,2 с.

Микротвердость поверхности определяли с помощью микротвердомера ПМТ-3, металлографические исследования поверхностных слоев выполняли на микроскопе МИМ-10, сравнительные испытания на износостойкость выполняли в условиях трения без смазки на машине трения МТ-22П по схеме "вал-колодка".

Исследования на жаростойкость покрытий, образуемых электродными материалами, выполняли на дериватографе Q-1500.

Рентгенофазовый анализ покрытий выполняли с помощью дифракто-метра ДРОН-ЗМ. Исследование распределения элементов по толщине образуемых покрытий в поперечном сечении проводили с помощью микроанализатора МАР-3.

При исследовании в атмосфере воздуха использовали установки для электроискрового легирования моделей "Элитрон-22А", и разработанные в институте материаловедения "ИМ-05" и "ИМ101". При механизированном легировании использовали установку ИМ101 в комплексе с токарно-винторезным станком мод.1К62 и одноэлектродной головкой.

Выполнен расчет элементов принципиальной схемы, изготовлен опытный образец, определены электрические и технологические параметры высокочастотного генератора импульсов установки ИМ101 для осуществления механизированного процесса ЭИЛ. Внешний вид установки приведен на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид установки ИМ101

Определение энергетических параметров процесса электроискрового легирования для установок выполняли на специальном стенде, включающим осциллограф мод. С8-17, прибор для определения среднего количества состоявшихся искровых разрядов, цифровой мультиметр M890G для измерения частоты следования искровых разрядов. Значения энергии искрового разряда рассчитывали по вольтамперным осциллограммам.

При исследовании массопереноса изменяемым параметром являлась суммарная величина энергии искровых разрядов Q при легировании подложки площадью 1 см2, значение которой определено по средней величине энергии

одного искрового разряда Wu. Численно суммарная величина энергии рассчитывалась:

Q =W„-Nu-t= W„(60fu -Ku ) -t, (1)

где W„ - среднее значение энергии одного искрового разряда при исследовании каждого из указанных материалов; Nu - среднее количество искровых разрядов состоявшихся в течение 1 мин; t - время легирования 1 см2 поверхности, мин; f„ - частота следования искровых разрядов, Гц; К„ = Nu/f„ - коэффициент, определяющий вероятность прохождения искрового разряда.

Гравиметрическим методом, при использовании весов ВЛР-200, определяли величины удельной эрозии анода и удельного привеса катода через каждую 1 мин процесса ЭИЛ и по их значениям рассчитывали суммарную эрозию анода и суммарный привес катода коэффициент переноса материала рассчитывали по формуле К=Д*/Д* при t = const для каждого электродного материала; графически определяли t, И Q, - порог хрупкого разрушения измененного поверхностного слоя (ИПС) - соответственно время и суммарную энергию искровых разрядов, которым соответствует первое отрицательное значение Д" или максимальное значение ЕД". Эффективность процесса образования ИПС рассчитывали

где К - усредненный коэффициент переноса материала за период времени tx; ^Дц - суммарный привес катода за время tx.

В третьей главе выполнено исследование зависимости массопереноса, формирования легированного слоя и его свойств при ЭИЛ вольфрамсодержа-щими электродными материалами от энергетических параметров. Установлено, что при упрочнении материалами, полученными из минерального сырья, легирующие элементы которых образуют с железом неограниченные твердые растворы (Ni, Сг), значения порога хрупкого разрушения значительно больше, чем при упрочнении материалами, легирующие элементы в которых образуют с железом ограниченные твердые растворы (Zr).

Результаты исследования микроструктуры, микротвердости, шероховатости и сравнительных испытаний на износостойкость, фазовый состав и средние данные по сплошности формируемых ИПС при ЭИЛ компактными элек-

тродами приведены в табл. 2. Микроструктура покрытий, лучших по этим характеристикам приведена на рис. 2.

Рис. 2. Микроструктура покрытий ЭИЛ электродными материалами: а — '-№; б — '-Сг (х260)

Анализ полученных данных показывает, что при применении новых материалов толщина образуемых покрытий значительно увеличивается (с 50 до 140 мкм) при одновременном относительно небольшом увеличении шероховатости поверхности (с И,==6,6 мкм до Яа;=7,6 мкм). Все покрытия обеспечивают повышение износостойкости от 1,8 (ВК8) до 3,8 ('-Сг) раз. Для повышения жаростойкости эффективно использовать материалы: '-Сг, '-№, '-№-/г.

В четвертой главе для механизированного ЭИЛ с учетом контактного взаимодействия электродов и равномерности расположения электроискровых лунок разработана методика определения технологических параметров, применение которой позволяет формировать покрытия с большей толщиной, меньшей шероховатостью и высокой сплошностью.

Частота следования искровых разрядов с учетом равномерности расположения электроискровых лунок определяется:

г"я"боТ' (3)

где пд - частота вращения детали - шпинделя станка, мин ; 8 - подача на оборот шпинделя, мм; ё - диаметр детали, мм.

Таблица 2

Характеристики образуемых покрытий

Материал злетродов Толщина покрытия, мкм Микротвердость покрытия, Н^°,ГПа Толщша персходной зоны, мкм Шероховатость Кш, Средний коэффициент переноса материала, Фазовый состав Сплошность, Ksb% Повышение износе er айко-сти,раз Повышение жаростойкости, раз при1=800*С,на подложка*:

мкм К СтЗ Х12Ф1

W-Fe 20-100 7,1-8,6 15-28 3,9-7,6 0,75 W, WC, a-Fe, FeO 87 2,0-2,4 1,02 0,48

W-ЬЕ 25-140 6.9-8,3 15-35 3,8-7,2 0,81 W, Ni.FeH, WC, a-Fe, FeO, Am ф. 94 2,2-3,5 7,79 1,31

W-Co 20-80 7,7-9,2 12-27 3.6-7,1 0.80 W.Co, Co,W«, a-Fe. FeO 88 2,2-3,4 2,33 1,94

W-Zr 20-60 9,7-11,8 12-27 3,2-7,0 0,68 W, WC, ZtWa, ZrOa, a-Fe 81 1.8-2,3 6,3 1,94

W-Cr 15-110 9,6-10,1 14-34 2,8-6,9 0.76 FeCr.W.Cr.CrjC, FeO. a-F е. Ам.ф. 93 2,5-3,8 4.83 1,88

W-Co-Mo 18-86 7,4-9,0 16-30 3,7-7.2 0,74 WMo.FejW.W.FesWOe, FeO 84 2,1-3,2 2,12 1.82

W-Ni-Mo 20-115 6,8-8,5 14-36 3,9-7,3 0,77 W, Ni, FeNi, FesW, FejMo,AM$. 88 2,3-3,3 4.35 1,96

W-Ni-Zr 20-96 7,6-9,8 13-25 3,5-7.1 0,75 W, H, Zr, WC, ZiOj, a-Ре;Ам.ф. 85 2,3-3,3 5.42 1,67

W-Cr-Mo 19-88 9,5-10,0 12-28 2,8-7,0 0,73 W, Cr, FpjW, FejMo, ГеСгМо,Ам.ф. 92 2.4-3,7 4,33 1.62

BK8 15-50 9,8-10,5 13-26 2,8-6,6 0,56 WC.WjCJejWFeC 86 1.8-2.5 4.5 1.7

Количество вещества, перенесенного на катод, определяется, в основном, энергетическими параметрами электроискрового воздействия и материалом анода. С повышением частоты следования искровых разрядов и энергии единичного разряда, увеличивается удельная энергия р, рассчитанная по формуле (1) и соответственно массоперенос.

При механизированном ЭИЛ применение электродного материала 07Х19Н11МЗГ2Ф, содержащего элементы, образующих неограниченные твердые растворы с железом, обеспечивает формирование покрытий с высокой сплошностью, равномерностью и толщиной, превышающей в 2,7-3,2 раза, чем при применении материалов электродов из ВК8 и Си, а лучшие триботехниче-ские характеристики в условиях трения без смазки для исследуемых материалов электродов соответствуют величине энергии р = 10 кДж/см2.

Сравнение ручного и механизированного процессов ЭИЛ с использованием электродного материала 07Х19Н11МЗГ2Ф (табл.3) подтверждает преимущества в использовании механизированного процесса ЭИЛ.

Таблица 3

Характеристики ИПС при ручном и механизированном ЭИЛ стали 45 на установке мод. ИМ101 электродами из стали 07Х19Н11МЗГ2Ф

В пятой главе выполнено исследование закономерности массопереноса в зависимости от суммарной величины энергии искровых разрядов: 1Д"=А- Qb •exp(cQ); lnXA"=lnA + cQ +blnQ,

(4)

(5)

где Л, Ь, с - коэффициенты уравнения, определяемые экспериментально.

По уравнениям построены графики зависимости суммарного привеса катода, скорости его изменения и составляющих логарифмического уравнения (5) массопереноса от суммарной величины энергии искровых разрядов для каждого из материалов электродов. На рис. 3. приведен наиболее общий их вид.

1д\ мг/см' а)

0 О, О* Ох <Э,кДж/см!

Рис. 3. Зависимости изменения массы катода (а), скорости ее изменения (б) и составляющих логарифмического уравнения (4) массопереноса (в) от суммарной величины энергии искровых разрядов

Анализ уравнения (5) позволяет выделить слагаемое 1пА, которое определяет постоянный вклад в массоперенос и формирование на катоде покрытия в зависимости от природы электродных материалов (соотношения их теплофи-зических характеристик) и постоянно действующих явлений (асимметричное тепловыделение в металлических контактах, эффект полярности и др.);

Скорость изменения массы катода от суммарной величины энергии искровых разрядов (рис.3, б) неравномерна. Сначала скорость изменения увеличивается, затем, начиная со значения (}>(}, уменьшается, что можно объяснить влиянием образуемых гетерогенных поверхностных слоев на электродах и свидетельствует об уменьшении эффективности затрат энергии при увеличении массы (толщины) ИПС. Значения параметров, используемых для оценки формирования ИПС на подложках из стали 45 материалами электродов, приведены в табл. 4.

Численные значения отношений: 2Д"Х/Р*и (^/ЕД'*, определяют соответственно среднее увеличение массы катода на единицу суммарной величины энергии искровых разрядов (кДж) и средние затраты энергии искровых разрядов на единицу увеличения массы катода (мГ). Первое значение характеризует эффективность затрачиваемой энергии (производительность), второе значение определяет расход энергии (себестоимость) на введение единицы легирующих элементов в состав ИПС. Целесообразность прекращения процесса ЭИЛ (точка М на рис.3, а,б) с учетом этих двух параметров может быть рекомендовано при значении энергии <3М =(0,5-0,7)(Зх.

Анализ адекватности полученной закономерности позволяет рекомендовать наравне с критерием преимущественного массопереноса материала анода на катод Д*, предложенного Верхотуровым А. Д., параметр А из уравнения (4), в качестве критерия выбора материала легирующего электрода. Корреляция этих двух параметров получилась следующая: г(Д„, А)=0,999.

В шестой главе разработаны рекомендации по выбору комплексных составов электродных материалов и их чередованию, результатом которого стала разработанная структурная схема процесса ЭИЛ при формировании многослойных покрытий, приведенная на рис. 4.

В исходном состоянии материал катода (деталь) обладает определенными физико-химическими параметрами, которые в процессе выполнения

Численные значения параметров, используемых для оценки ф ормирования ИПС на подложках

из стали 45

Таблица 4

Материал анода

Наименования параметров V- V- М Со ч/. Сг ■V-Со-Мо "ЯГ-М-Мо V;- га-гг Сг- Мо 07X19Н11МЗГ2Ф а£е Сг га Ъ ВК8

£^=100 &-300

у., Г см мин! 0,07 8,05 5.47 2.81 6.11 5.44 6.93 4.93 5.56 18,41 28,23 5.28 8,10 9.41 3.22 2,31 1.78

О. , ГкДж/скгТ 16,2 15.8 17,0 13.9 14,8 16.2 17,3 14,7 30,9 58,6 81,7 18,1 27,8 30,6 12.4 13,0 12,28

А 1.51 1.56 1,22 1,08 1,59 1.22 1.62 1.36 1,62 1.70 2,59 1.74 1.65 1.59 1.13 1.15 1.11

ГмГЛсД*1 0,98 1,27 0,78 0,77 1.31 0,88 1,29 0,99 1.34 1.24 1,51 1.15 0,96 1.03 0,41 0,52 0,76

[кДж/мг ] 1,02 0.79 1,29 1.31 0.76 1.13 0,78 1,01 0,75 0.80 0,66 0,87 1,04 0,97 2.46 1,92 1.31

Толщина ШСАЬ. мкм 100 120 80 60 140 80 145 90 160 320 480 80 90 100 45 20 60

Миуро-твердость, Ша 8.6 8,3 8.8 11.8 10.1 9.0 8.5 9.2 9.6 5.9 5,8 3.3 11.2 4,3 8,9 6.8 Ю.5

Повышение износостойко* ти покрытая в Ун 200 270 240 200 310 260 280 270 310 160 140 110 180 95 170 130 220

Рис. 4. Структурная схема процесса образования многослойных покрытий методом ЭИЛ

"1" операции обработки будут изменяться. Последнее состояние поверхности под влиянием воздействий должно обеспечивать заданные эксплуатационные параметры и необходимый ресурс работы. Для каждого варианта ИПС необходимо применять технологический процесс ЭИЛ, соответствующий выбранному материалу анода "", на поверхности которого под воздействием процесса ЭИЛ также образуется вторичная структура. Вариант "д" целевого назначения тех-

нологии ЭИЛ взаимосвязан с информационным блоком предпочтительного взаимодействия материалов электродов "к" и технологическими режимами. Технологические режимы и оборудование определяются по известным данным блока для монопокрытий с учетом целевого назначения технологии.

Структурной схемой предусмотрено применение дополнительных промежуточных технологий 'У обработки ИПС, а так же отделочной обработки перед установкой детали в рабочее положение.

Сформулированы требования, предъявляемые к электродам при формировании первого слоя (а также последующих слоев) и требования, предъявляемые к электродам при окончательном формировании многослойного покрытия, приведенные на рис. 5 _ _

Рис. 5. Требования к материалам электродов при формировании моно- и многослойных покрытий методом ЭИЛ

Проведено исследование массопереноса материала анода на катод при формировании многослойных покрытий с применением материалов 07Х19Н11МЗГ2Ф, (W-Cr), (W-Ni), BK8 и др. Характеристики образованных покрытий приведены в табл. 5.

Таблица 5.

Характеристика сформированных многослойных покрытий на подложках из стали 45

Электродные материалы, использованные для формирования покрытия Средняя толщина ИПС, Ah, мкм Средние значения микро-твер-дости, Нц50, ГПа Qx последнего слоя, КДж/см 2 Повышение износостойкости, раз

Двухслойные покрытия 07Х19Н11МЗГ2Ф + ^-Сг) 240 9,8 16,10 1,9

07X19Н11МЗГ2Ф + (\V-Ni) 230 8,1 14,57 1,6

07Х19Н11МЗГ2Ф + (\У-Сг-Мо) 200 9,1 15,33 1,7

07Х19Н11МЗГ2Ф + ВК8 150 10,4 11,24 1,8

Трехслойные покрытия 07Х19Н11МЗГ2Ф + (\У-Сг) + Сг 300 8,1 14,16 2,1

07Х19Н11МЗГ2Ф + (\У-Сг) + ВК8 250 10,5 11,13 1,9

07Х19Н11МЗГ2Ф + ВК8 + Сг 250 9,3 14,82 2,4

07Х19Н1ШЗГ2Ф+Т15 Кб+Сг 180 10,6 14,2 1,9

07Х19Н11МЗГ2Ф + (\У-Сг)+ +Т15К6 200 12,6 11,1 1,9

07Х19Н11МЗГ2Ф +(\У-Сг-Мо)+ВК8 210 10,8 11,3 1,7

На основе принятой графической закономерности, приведенной на рис. 3, а разработана схема процесса ЭИЛ при формировании многослойных покрытий. Критерий выбора последовательности применения электродных материалов при образовании многослойных покрытий толщиной более 200 мкм с учетом параметра А,- А'>А2. Схема разработки маршрута процесса ЭИЛ при формировании трехслойного покрытия приведена на рис. 6. Индексы у буквенных обозначений указывают этапы (последовательность) использования материалов анода.

Приведены рекомендации и разработаны технологии восстановления и упрочнения поверхностей ряда деталей методом ЭИЛ. Для восстановления изношенных поверхностей использовали электроды из стали 07Х19Н11МЗГ2Ф и новых материалов '-№, '-Сг, '-Сг-Мо.

1лк,

°1 Qm, QX,

Рис. 6. Схема разработки маршрута процесса ЭИЛ при формировании трехслойного покрытия

Основные выводы

1. Подтверждено, что формирование покрытия методом ЭИЛ зависит от энергетических и технологических параметров процесса. Полученная экспоненциально-степенная зависимость позволяет установить границы окончания процесса формирования ИПС с определением параметров ЭИЛ для используемых электродных материалов и обеспечением воспроизводимости результатов.

2. Оценка предпочтительности выбора материалов электродов может выполняться по параметру А закономерности массопереноса, определяемого экспериментально. Для оценки эффективности затрачиваемой энергии и себестоимости процесса ЭИЛ предложены отношения ZAVQx и QJI.A\, характеризующие эти значения:

3. Исследован процесс формирования легированного слоя и его свойств при использовании новых электродных материалов из минерального сырья. Показатели массопереноса, сплошности, толщины покрытий во многих случаях превосходят аналогичные показатели для покрытий, получаемых с использованием сплава ВК8.

4. Установленная взаимосвязь механических и энергетических параметров процесса при механизированном ЭИЛ с применением новой высокочастотной установки ЭИЛ мод. ИМ101 позволяет расширить технологические области процесса в повышении качества и эксплуатационных характеристик.

5. Принятые закономерность формирования ИПС и структурная схема1 процесса образования многослойных покрытий позволяют обоснованно выполнять разработку маршрута процесса ЭИЛ для многослойных покрытий с определением всех технологических параметров для используемых электродных материалов и вариантов промежуточной обработки.

6. Технологические процессы с применением новых материалов и оборудования ЭИЛ обеспечивают повышение долговечности работы металлорежущих инструментов в 2-3 раза, увеличение срока службы изношенных деталей за счет восстановления и упрочнения их рабочих поверхностей в среднем на 50 %. (Имеются акты внедрения)

Основное содержание диссертации опубликовано в работах

1. Верхотуров А. Д., Мулин Ю. И., Метлицкая Л. П., Ярков Д. В. и др. Использование минерального сырья Дальневосточного региона для образования износостойких и жаростойких покрытий методом электроискрового легирования // Создание материалов и покрытий при комплексном использовании минерального сырья. Сб. научных работ ИМ ДВО РАН. Владивосток, 1998. С.118-122

2. Мулин Ю. И., Гостищев В. В., Ярков Д. В. и др. Энергосберегающая технология переработки вольфрамового концентрата в электродные материалы // Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых. Международный научно-технический сборник. Сиб. ГИУ, РАЕН Новокузнецк, 1998.С.31-37

3. Верхотуров А. Д., Мулин Ю. И., Ярков Д. В. и др. Защитные покрытия, образуемые при электроискровом легировании новыми электродными материалами на основе вольфрама, полученного непосредственно из минерального сырья // Перспективные материалы. 1999. № 1. С.70-79.

4. Мулин Ю. И., Верхотуров А. Д., Ярков Д. В. Поверхностное упрочнение сталей электроискровым легированием электродами из минерального сырья //

Сборник научных трудов института машиностроения и металлургии ДВО РАН. Владивосток; Дальнаука, 1997. С. 209-214.

5. Мулин Ю. И., Климова Л. А., Ярков Д. В. Модель формирования поверхностного слоя методом электроискрового легирования: разработка и исследование // Вестник Амурского государственного университета. Вып. 6, Благовещенск; Изд. АмГУ, 1999. С. 27-31.

6. Масленко А. С, Ярков Д. В., Мулин Ю. И. Исследование кинетики процесса массопереноса при использовании механизированной установки для ЭИЛ // Вестник Амурского государственного университета. Вып. 9, Благовещенск; Изд. АмГУ, 2000. С. 18-19.

7. Мулин Ю. И., Климова Л. А., Ярков Д. В. Феноменологическое описание закономерностей формирования поверхностного слоя при электроискровом легировании // Физика и химия обработки материалов. 2000. № 3, С. 50-56.

8. Ярков Д. В., Мулин Ю. И. Формирование многослойных покрытий методом электроискрового легирования // Исследования Института материаловедения в области создания материалов и покрытий. Владивосток: Дальнаука, 2001.С.223-228.

9. Патент № 2162488 Россия 7С23. Способ восстановления деталей / Мулин Ю. И., Вишневский А. Н., Христюк В. Д., Лысич А. М., Ярков Д. В. Опубл. 27.01.2001 Бюл.№3.

ЯРКОВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ ЭИЛ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2004 - 23с.

Подписано к печати 21.04.2004. Формат 60x81/16. Бумага писчая. Гарнитура «Тайме». Офсетная печать. Усл.- печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 127.

Издательство Хабаровского государственного технического университета 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

$19 63 2

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Физические основы процесса электроискрового легирования.

1.1.1. Принципиальная схема процесса ЗИЛ.

1.1.2. Модель процесса ЗИЛ Б.Р.Лазаренко и Н.И.Лазаренко.

1.1.3. Обобщённая модель процесса ЗИЛ А. Д. Верхотурова.

1.2 Эрозия материалов электродов.

1.3. Формирование изменённого поверхностного слоя (ИПС) при ЭИЛ.

1.4. Формирование многослойных покрытий.

1.5. Физико-химические свойства легированного слоя.

1.6. Электродные материалы используемые для ЭИЛ.

1.7. Оборудование для ЭИЛ.

1.8. Постановка цели и задач исследования.

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Получение электродных материалов.

2.2. Используемые материалы и технологические образцы.

2.3. Метрологическое, металлографическое, триботехническое, термогравиметрическое и оборудование для рентгенофазового анализа

2.4. Оборудование используемое при электроискровом легировании.

2.5. Разработка функциональной и электрической схемы генератора импульсов установки ИМ 101.

2.5.1. Разработка блок-схемы генератора.

2.5.2. Описание работы электроискрового генератора импульсов.

2.5.3. Конструктивная проработка и результаты испытания генераторабЗ

2.6. Определение вольт-амперных характеристик установок ЭИЛ. Методика расчета энергетических параметров процесса ЭИЛ.

2.7. Методика исследования эрозии электродов и изменения массы катода.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ МАССОПЕРЕНОСА, ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕГИРОВАННОГО СЛОЯ И ЕГО СВОЙСТВ ПРИ ЭИЛ МАТЕРИАЛАМИ, ПОЛУЧЕННЫМИ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА.

3.1. Исследование кинетики массопереноса при выполнении процесса ЭИЛ.

3.2. Характеристики образуемых покрытий, исследование на износ и жаростойкость.

3.3. Выводы.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ПРОЦЕССА ЭИЛ.

4.1. Расчет технологических режимов процесса ЭИЛ для механизированной установки с одноэлектродной вращающейся головкой.

4.2. Исследование кинетики массопереноса в зависимости от энергетических параметров механизированного процесса ЭИЛ.

4.3. Исследование влияния технологических параметров механизированного процесса ЭИЛ на образование износостойких покрытий.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТОДОМ ЭИЛ.

5.1. Обоснование выбора уравнения регрессии для описания закономерности массопереноса.

5.2. Анализ адекватности закономерности полученным экспериментальным данным.

5.3.Вывод ы.

ГЛАВА 6. ФОРМИРОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ПОКРЫТИЙ, РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

6.1. Анализ рекомендаций и основные предпосылки по выбору сочетаний электродных материалов и их чередованию.

6.2. Физико-химические основы подбора электродных материалов для формирования многослойных покрытий методом ЭИЛ.

6.3 Исследование массопереноса материала анода на катод при формировании многослойных покрытий.

6.4. Разработка схемы процесса ЭИЛ при формировании многослойных покрытий.

6.5. Рекомендации при разработке технологических процессов нанесения износостойких покрытий и восстановления деталей машин при ЭИЛ.

6.6. Разработка технологических процессов нанесения износостойких покрытий и восстановления деталей машин методом ЭИЛ.

6.6.1. Особенности износа рабочих поверхностей деталей.

6.6.2. Особенности технологии изготовления деталей и условия работы

6.6.3. Технология восстановления и упрочнения изношенных поверхностей деталей методом ЭИЛ.

6.7. Выводы.

Актуальность темы. Достижение высокой износостойкости и жаростойкости рабочих поверхностей деталей и инструментов является актуальной проблемой, которая может быть решена развитием и внедрением в производство новейших методов упрочнения путем изменения физико-химических свойств рабочих поверхностей деталей.

Одним из методов формирования функциональных покрытий на металлических поверхностях является электроискровое легирование (ЭИЛ), разработанное российскими учеными Б.Р. Лазаренко и Н.И. Лазаренко. Метод ЭИЛ основан на действии низковольтных электрических разрядов между двумя электродами в газовой среде, при этом осуществляется эрозия материала анода, его перенос, диффузия, образование на катоде измененного поверхностного слоя (ИПС). Значительное улучшение эксплуатационных свойств деталей обеспечивается правильным выбором состава, структуры электродных материалов, а также параметров технологического процесса. Взаимосвязь явлений на аноде и катоде с эксплуатационными свойствами покрытия, а также критерии выбора электродных материалов обобщены и систематизированы в трудах Г.В. Самсо-нова и А.Д. Верхотурова. Вместе с тем, проблемы получения и использования новых электродных материалов для образования качественных электроискровых покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками не исчерпаны.

Благодаря возможности нанесения на обрабатываемую поверхность любых токопроводящих материалов, как чистых металлов, так и сплавов и металлоке-рамических композиций, участию элементов межэлектродной среды в процессе формирования покрытий, высокой прочности сцепления нанесенного материала с основой, методом ЭИЛ возможно в широких пределах изменять механические, теплофизические, электрические и другие свойства рабочих поверхностей. К достоинствам этого метода относится: незначительный нагрев детали в процессе обработки и отсутствие ее деформации, простота и надежность оборудования, низкая энергоёмкость процесса и простота осуществления технологических операций.

Однако, метод электроискрового легирования обладает и рядом недостатков, таких, как относительно малая и неравномерная толщина формируемого слоя, его пористость, шероховатость, невысокая производительность процесса, а также преимущественное использование дорогих электродных материалов -твердых сплавов, обладающих низкой эрозионной способностью.

Эти проблемы частично решаются в работе следующими путями: созданием и применением новых эффективных электродных материалов; формированием многослойных покрытий; разработкой и применением новой конструкции установки ЭИЛ.

Большое внимание изучению явлений, происходящих в процессе электроискрового легирования, теоретическим вопросам механизма электрической эрозии, практической реализации способа уделено в исследованиях Б.Р. Лаза-ренко, Н.И. Лазаренко [4, 8, 41], Б.Н. Золотых, [9, 10, 156] , И.Г. Некрашевича, И.А. Бакуто [11, 12], Г.П. Иванова [54], А.Д. Верхотурова [17, 155] С.П. Фурсова [176], В.В. Михайлова [15] и других авторов [13, 21, 143, 153]. Однако, изучение и практическое применение в большинстве случаев процесса легирования с ручным вибратором, направленного в основном на упрочнение режущего инструмента, осуществлялось на несовершенном оборудовании с нестабилизи-рованными параметрами. Наметившаяся в последние годы тенденция механизации процесса ЭИЛ позволяет расширить возможности этого метода, более эффективно использовать влияние электрических и технологических характеристик установок на основные параметры процесса и определять их степень значимости. Проблема создания оборудования, обеспечивающего выполнение механизированного процесса электроискрового легирования, остается актуальной.

Исследования проводились с 1993 по 2000 гг. в Институте материаловедения ХНЦ ДВО РАН. В 1990-1997 годах выполнялись научно-исследовательские работы по программе ГКНТП 06.01.05 по теме: "Разработка новых технологий нанесения защитных и упрочняющих покрытий, восстановление деталей машин и механизмов на основе комплексного использования минерального сырья

Дальневосточного региона". В 1996-2000 гг. работы проводились по теме: "Разработка научных основ и высоких технологий создания покрытий методом электроискрового легирования" (№ гос. регистрации 01.9.60.001426).

Цель работы. Исследование процесса формирования функциональных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками методом ЭИЛ электродными материалами, в том числе полученными из вольфрамсо-держащего минерального сырья, с разработкой оборудования, технологии упрочнения и восстановления рабочих поверхностей деталей машин.

Для достижения поставленной цели последовательно решались задачи:

1. Исследование зависимости массопереноса, формирования ИПС электродными материалами, в том числе полученными из минерального сырья, от энергетических параметров процесса ЭИЛ.

2. Определение взаимосвязи механических и энергетических параметров процесса при механизированном ЭИЛ, а также создание универсальной конструкции установки для ЭИЛ с расширенными технологическими возможностями работы в механизированном режиме.

3. Разработка технологических основ формирования многослойных покрытий, правил подбора и использования электродных материалов с учетом физико-химических свойств компонентов и заданных эксплуатационных требований.

Научная новизна работы.

1. Определены зависимости массопереноса, формирования структуры легированного слоя и его свойств новыми электродными материалами, полученными из минерального сырья ДВ региона, от суммарной величины энергии искровых разрядов Q, позволяющие установить границы окончания процесса ЭИЛ при значении энергии QM =0,5-0,7Qx с учетом эффективности затрачиваемой энергии ZAkx/Qx и себестоимости процесса QX/EAKX.

2. Предложен параметр А экспоненциально-степенной зависимости массопереноса от суммарной величины энергии искровых разрядов

ДК =A-Qbexp(c Q) для оценки предпочтительности выбора материалов электродов, наравне с критерием Д,, предложенного Верхотуровым А.Д.

3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена взаимосвязь механических и энергетических параметров механизированного процесса ЭИЛ с учетом равномерности расположения электроискровых лунок; с уменьшением продольной подачи, увеличением частоты вращения детали и диаметра детали необходимо увеличивать и частоту следования искровых разрядов с целью обеспечения сплошности и равномерности толщины образуемых покрытий.

4. Уточнены требования, предъявляемые к материалам электродов для формирования покрытий толщиной более 200 мкм, с учетом не только высокой коррозионной стойкости электродного материала в условиях повышенных температур и образования с материалом основы неограниченных твердых растворов, но и формирования фаз внедрения при образовании химических соединений, а также определен критерий выбора последовательности применения электродных материалов при образовании многослойных покрытий с учетом

1 О параметра А, предложенной экспоненциально-степенной зависимости - А >А (индексы -порядок применения материалов).

Практическая значимость работы. Проведенные исследования способствуют дальнейшему развитию метода электроискрового легирования. Полученные закономерности массопереноса от суммарной величины энергии искровых разрядов и разработанные рекомендации по выбору электродных материалов позволяют прогнозировать состав и толщину покрытий в реальных технологических процессах.

На Хабаровском станкостроительном заводе с использованием новых электродных материалов внедрены технологические процессы упрочнения режущих инструментов, обеспечивающие повышение долговечности работы резцов, сверл, метчиков в 2-3 раза, ножей фрез для деревообработки в 5-7 раз. Годовой экономический эффект от внедрения составил 1500 тыс. рублей (в ценах 1996 года)

В HI III «Булат», г. Хабаровск проведены производственные испытания восстановленных и упрочненных рабочих поверхностей деталей машин: валов турбонагнетателей и винтовых насосов. Увеличение срока службы данных деталей в среднем на 50%.

В дорожных электротехнических мастерских ст. Вяземская Хабаровского края создан участок механизированного ЭИЛ на основе разработанной высокочастотной установки ИМ-101. Экономическая эффективность от внедрения составляет 30 тыс. рублей в год (в ценах 2000 года) при односменной работе участка.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Зависимость массопереноса от суммарной величины энергии искровых разрядов, изменяющаяся по экспоненциально-степенному закону.

2. Результаты исследования зависимости массопереноса, формирования ИПС электродными материалами, полученными из вольфрамсодержащего минерального сырья, подтверждающие целесообразность использования данных материалов для повышения эксплуатационных характеристик покрытий.

3. Методика определения технологических параметров при механизированном ЭИЛ с использованием новой высокочастотной установки мод. ИМ-101, позволяющая повысить сплошность и равномерность толщины образуемых покрытий.

4. Результаты исследования физико-механических свойств многослойных покрытий в зависимости от электродных материалов, последовательности их применения и энергетических параметров процесса ЭИЛ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 14 работах и докладывались на: региональной научно-технической конференции по итогам выполнения МРНТП «Дальний восток России» за 19931996г. г.Комсомольск-на-Амуре, 1996, межвузовской научной конференции "Интелектуальный потенциал Сибири", г. Новосибирск. 1997, международных симпозиумах «Принципы и процессы создания неорганических материалов». Хабаровск, 1998, 2002.

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту, заслуженному деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору Верхоту-рову Анатолию Демьяновичу за оказанную помощь в постановке задач исследования, за консультации при написании и представлении данной работы к защите, а также признательность за оказанную помощь в проведении экспериментов и содействии к представлению диссертации к защите всему коллективу Института материаловедения ХНЦ ДВО РАН.

Отдельное спасибо за ценные замечания по данной работе д.т.н., проф. В.А.Киму, д.х.н., проф. В.Л.Бутуханову, к.т.н. С.Н.Никол енко, к.х.н Н.В.Лебуховой., к.ф-м.н. С.А.Пячину, к.т.н. Т.Б.Ершовой, к.ф-м.н. Б.Я.Маслову, к.т.н. А.Н.Вишневскому, к.т.н. С.В.Коваленко, а также Л.П.Метлицкой, Л.А.Климовой, Н.М.Потаповой, В.В.Гостищеву, В.М.Кочеву, В.Н.Брую, Д.Л.Ягодзинскому, А.С.Масленко,.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Подтверждено, что формирование покрытия методом ЭИЛ зависит от энергетических и технологических параметров процесса. Полученная экспоненциально-степенная зависимость позволяет установить границы окончания процесса формирования ИПС с определением параметров ЭИЛ для используемых электродных материалов и обеспечением воспроизводимости результатов.

2. Оценка предпочтительности выбора материалов электродов может выполняться по параметру А закономерности массопереноса, определяемого экспериментально. Для оценки эффективности затрачиваемой энергии и себестоимости процесса ЭИЛ предложены отношения ^ Д* /Qx и Qx/ ]ST Д * , характеризующие эти значения.

3. Исследован процесс формирования легированного слоя и его свойств при использовании новых электродных материалов из минерального сырья. Показатели массопереноса, сплошности, толщины покрытий во многих случаях превосходят аналогичные показатели для покрытий, получаемых с использованием сплава ВК8.

4. Установленная взаимосвязь механических и энергетических параметров процесса с учетом контактного взаимодействия электродов при механизированном ЭИЛ с применением новой высокочастотной установки ЭИЛ мод. ИМ-101 позволяет расширить технологические области процесса в повышении качества и эксплуатационных характеристик покрытий.

5. Принятые закономерность формирования ИПС и структурная схема процесса образования многослойных покрытий и требования, предъявляемые к электродным материалам, позволяют обоснованно выполнять разработку маршрута процесса ЭИЛ для многослойных покрытий с определением всех технологических параметров для используемых электродных материалов, энергетических параметров процесса и вариантов промежуточной обработки.

6. Технологические процессы с применением новых материалов и оборудования ЭИЛ обеспечивают повышение долговечности работы металлорежущих инструментов в 2-3 раза, увеличение срока службы изношенных деталей за счет восстановления и упрочнения их рабочих поверхностей в среднем на 50%. (Имеются акты внедрения)

1. А.с. 89 993. Способ нанесения металлических покрытий. /Авт. изобр. Лаза-ренко Б.Р. Опубл. в Б.И., 1951, № 12.

2. Лазаренко Н.И. Изменение исходных свойств поверхности катода под действием электрических импульсов, протекающих в газовой среде. В сб.: Электроискровая обработка металлов, вып. 1, М.: изд. АН СССР, 1957.

3. Лазаренко Н.И. Технологический процесс изменения исходных свойств металлических поверхностей электрическими импульсами. В кн.: Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР. 1960. Вып. 2. С.56-66.

4. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электроискровая обработка токопроводя-щих материалов. М.: изд. АН МССР, 1959.

5. Мицкевич М.К., Бушик А.И., Бакуто И.А., Шилов В.А. Изучение динамики процесса переноса материалов электродов в сильноточном импульсном разряде. Электронная обработка материалов, 1977, № 4.

6. Лазаренко Н.И. О механизме образования покрытие при электроискровом легировании металлических поверхностей. Электронная обработка материалов, 1965, № 1.

7. Лазаренко Н.И., Лазаренко Б.Р. Электроискровое легирование металлических поверхностей. //Электронная обработка материалов. 1977. № 3. С. 12 16.

8. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электрическая эрозия металлов. М., Л.: Госэнергоиздат, 1944.

9. Золотых Б.Н., Мельдер P.P. Физические основы электроэрозионной обработки. М.: Машиностроение, 1977.

10. Золотых Б.Н. Основные вопросы качественной теории электроискровой обработки в жидкой диэлектрической среде. В кн.: Проблемы электрической обработки материалов. М.: изд. АН СССР, 1962.

11. Некрашевич И.Г., Бакуто И.А. Механизм эрозии металлов при электрическом импульсном разряде. Б кн.: Сборник научных трудов ФТИ АН БССР, вып.6, Минск: изд. АН БССР, 1960.

12. Некрашевич И.Г., Бакуто И.А. К вопросу о современном состоянии теоретических представлений об электрической эрозии металлов. В кн.: Электроискровая обработка металлов, М.: изд. АН СССР, 1963.

13. Палатник JI. С. Фазовые превращения при электроискровой обработке металлов и опыт установления критерия наблюдаемых взаимодействий. ДАН СССР, 1935. Т.89, № 3, с. 455 433.

14. Самсонов Г.В., Верхотуров А.Д., Бовкун Г.А., Сычев B.C. Электроискровое легирование металлических поверхностей. Киев: Наукова думка, 1976.

15. Михайлов В.В. Исследование особенностей электроискрового легирования титана и его сплавов. Кандидатская диссертация Кишинев: ИПФ АН МССР, 1976.

16. Лазаренко Н.И. Современный уровень и перспективы развития электроискрового легирования металлических поверхностей. Электронная обработка материалов, 1967, № 5

17. Верхотуров А.Д. Исследование закономерностей процесса электроискрового легирования поверхности тугоплавкими металлами и их соединениями. Кандидатская диссертация, Киев: ИПМ АН УССР, 1971.

18. Сычев B.C. Исследование электроискрового легирования переходных металлов 1У У1 групп тугоплавкими боридами. Кандидатская диссертация, Киев: ИПМ АН УССР, 1973.

19. Могилевский И.З., Чеповая С.А. Металлографические исследования поверхностного слоя стали после электроискровой обработки. В сб.: Электроискровая обработка металлов, вып.1 М.: изд. АН СССР, 1957.

20. Петров Ю.Н., Сафронов И.И.ДСелоглу Ю.П. Структурные изменения металла после электроискрового легирования. Электронная обработка материалов, 1965, № 2.

21. Самсонов Г.В., Верхотуров А.Д., Бовкун Г.А., Сычёв B.C. Электроискровое легирование металлических поверхностей. Киев: Наукова думка. 1976. 220 с.

22. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А., Самсонов Г.В. и др. Зависимость эрозии анода от состояния упрочняемой поверхности при электроискровом легировании.// Электронная обработка материалов. 1970. №6. С. 29-31.

23. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А., Прядко Л.Ф., Егоров Ф.Ф. Электродные материалы для электроискрового легирования. М.: Изд-во Наука. 1988. 224 с.

24. Золотых Б.Н. О физической природе электроискровой обработки металлов. В кн. Электроискровая обработка металлов. Выпуск 1. Изд-во АН СССР. М. 1957. С. 38-69.

25. Верхотуров А.Д. Формирование поверхностного слоя металлов при электроискровом легировании. Владивосток: Дальнаука, 1995. - 323 с.

26. Верхотуров А.Д. Обобщенная модель процесса электроискрового легирования. // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1983. № 1.С. 3-6.

27. Лазаренко Б.Р. Физические основы электроискровой обработки металлов. // Вестник АН СССР. 1959. №6. С. 49-56.

28. Верхотуров А.Д., Драчинский А.С., Подчерняева И.А. и др. О физической природе эрозии и формирования поверхностного слоя при электроискровом легировании молибдена пористыми электродами железа. // Порошковая металлургия. 1983. №12. С. 51-54.

29. Верхотуров А.Д. Эрозионная стойкость тугоплавких металлов. Электронное строение и физико-химические свойства тугоплавких металлов и соединений. К.: "Hayкова думка". 1980. С. 37-43.

30. А.с. 69315 СССР. Кл. 48 а, 11 Способ нанесения металлических покрытийна алюминий и его сплавы/ Б.А. Красюк, В.А. Щиплецов// Свод изобретений СССР. 1947. №9. с. 329.

31. А.с. 105669 СССР. Кл. 48 в, 13. Способ упрочнения поверхностей и восстановления размеров изделий и инструментов/ С.Е. Шульман, Л.С. Палат-ник, Б.А. Севрук// Открытия. Изобретения. 1957. №6. с. 105.

32. Самсонов Г.В., Прядко Л.Ф., Прядко И.Ф. Электронная локализация в твердом теле. М.: "Наука". 1976. 315 с.

33. М.Э. Бутовский. Нанесение покрытий и упрочнение материалов концентрированными потоками энергии. Часть 1,2. -Учебное пособие- М.: ИКФ "Каталог", 1998.

34. Н.В. Шушура, А.Н. Гадицкий. Электрокомбинированное поверхностное упрочнение деталей прессформ// Технология и организация производства. 1990. №4. с. 13-15.

35. Пилянкевич А.Н., Падерно В.Н., Верхотуров А.Д. и др. Исследование структуры поверхности электродов при электроискровом легировании титанового сплава ВТ-18 никелем. // Электронная обработка материалов. 1982. №5. С.30-35.

36. А.с. 1653921 СССР. МКИ В23Н 9/900. Способ обработки деталей/ А.Е. Проволоцкий, В.Н. Морозенко, С.П. Лапшин и др.// Открытия. Изобретения. 1991. №21. с. 55.

37. Костецкий Б.И., Носовицкий И.Г., Караулов А.К. и др. Поверхностная прочность материалов при трении. К.: Техника. 1976. 300 с.

38. Ливурдов В.И., Снежков В.А., Поликарпова А.П. и др. Качество поверхностного слоя сталей после электроискрового легирования с использованием генераторов независимых импульсов. // Электронная обработка материалов. 1984. №4. С. 18-20.

39. Бойцов А.Г., Хворостухин Л.А., Ефимов И.В. Комбинированное электроэрозионное упрочнение// Ресурсосберегающие технологии машиностроения. Сб. научных трудов Межвузовской научно-технической программы. М.: МАМИ. с. 205-208.

40. Лазаренко Н.И. Электроискровое легирование металлических поверхностей. М.: Машиностроение. 1976. С. 44.

41. Косаренко Н.Н., Жура В.И., Юхненко В.В. Особенности эрозии электродов из одноименных металлов при ЭИЛ. // Электронная обработка материалов. 1981. №6. С. 28-30.

42. Жура В.И., Лапшин С.П., Юхненко В.В. К вопросу эрозии электродов при ЭИЛ. // Электронная обработка материалов. 1981. №5.19-21.

43. Лазаренко Б.Р., Гитлевич А.Е., Фурсов С.П. и др. Некоторые особенности легирования титана алюминием и никелем. // Электронная обработка материалов. 1974. №1. С. 29-32.

44. Тимошенко Б.И., Ермоленко Д.З., Песоцкий В.И. и др. Исследование напряженного состояния упрочненного слоя деталей после электроискрового легирования. // Электронная обработка материалов. 1976. №4. С. 18-20.

45. Коробейник В.Ф., Жеребцов В.Н., Щекин В.М. Электроискровое восстановление рабочей поверхности прокатных валков. // Электронная обработка материалов. 1981. №6. С. 40-43.

46. Михайлов В.В., Абрамчук А.П. Особенности электроискрового легирования алюминия и его сплавов. // Электронная обработка материалов. 1986. №2. С . 36-41.

47. Дубовицкая Н.В., Коленченко JI. Д., Снежков В.А. Изменение фазового состава в поверхностных слоях стали 45 при электроискровом легировании хромом. // Электронная обработка материалов. 1987. №3. С. 21-25.

48. Абрамчук А.П., Михайлов В.В., Полищук Д.Ф. и др. Распределение элементов в поверхностных слоях алюминия при электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1988. №6. С. 12.

49. Верхотуров А.Д. Особенности эрозии переходных металлов при электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1981. №6. С. 18-21.

50. Лариков Л.Н., Дубовицкая Н.В. Структурные изменения в приповерхностных слоях стали 45 при электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1981. №6. С. 22-24.

51. Парканский Н.Я., Кац М.С., Гольдинер М.Г. и др. Кинетика разрушения покрытий при электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1982. №3. С. 20-23.

52. Иванов Г.П. Технология электроискрового упрочнения инструментов и деталей машин. М.: Машгиз. 1961. 303 с.

53. Дехтярь Л.И., Игнатьков Д.А., Коваль Н.П. и др. Влияние электроискрового легирования на усталостную прочность валов. // Электронная обработка материалов. 1974. №3. С. 32-36.

54. Дехтярь Л.И., Зильберман Б.В., Коваль Н.П. и др. Характеристики упругости материалов, легированных электроискровым способом. // Электронная обработка материалов. 1974. №5. С. 37-40.

55. Снежков В.А., Полоскин Ю.В., Лазаренко Н.И. Восстановление эксплуатационных свойств деталей при капитальном ремонте. //Электронная обработка материалов. 1977. №3. С. 83-86.

56. Чатынян Л.А., Лазаренко Н.И. Повышение износостойкости поверхностей трения, работающих при высоких температурах, электроискровым легированием. // Электронная обработка материалов. 1966. №2. С. 33-38.

57. Михайлюк А.И., Гитлевич А.Е., Иванов А.И. и др. Превращения в поверхностных слоях сплавов железа при электроискровом легировании графитом. // Электронная обработка материалов. 1986. №4. С. 23-27.

58. Могилевский И.З., Чеповая С.А. Металлографическое исследование поверхностного слоя стали после электроискровой обработки. В кн.: Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР. Выпуск 1. 1957. С. 95-116.

59. Романенко А.А., Яценко Н.Н., Кудря Г.А. Особенности электроискрового упрочнения. // Технология и организация производства. 1977. №3 С. 52-54.

60. Лемехов Т.К., Перпери М.М. Повышение стойкости инструмента и технической оснастки электроискровым легированием. // Технология и организация производства. 1978. №3. С. 51-52.

61. Лемехов Т.К., Нерзнер В.А., Перпери М.М. Применение метода электроискрового легирования инструмента на некоторых заводах Министерства тракторного и сельскохозяйственного машиностроения. // Электронная обработка материалов. 1977. №4. С. 90-91.

62. Сафронов И.И., Фурсов С.П., Парамонов A.M. и др. Исследование влияния материала электрода на формирование микроструктуры и микротвердости легированного слоя. // Известия АН СССР, серия физ.тех. и мат. наук. 1977. №1. С. 66-70.

63. Самсонов Г.В., Верхотуров А.Д. Влияние межэлектродной среды на эрозию материала анода при электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1974. №1. С. 33-35.

64. Самсонов Г.В., Пилянкевич А.Н., Верхотуров А.Д. Исследование структуры и некоторых свойств упрочнённых слоев при электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1973. №4. С. 21-24.

65. Лазаренко Н.И. Изменение исходных свойств поверхностей катода под действием искровых электрических импульсов, протекающих в газовой среде. В сб. Электроискровая обработка металлов. Вып. 1. Изд-во АН СССР. М., 1957. С. 70-94.

66. Лазаренко Н.И., Лазаренко Б.Р., Бакал С.З. Некоторые особенности процесса электроискрового легирования металлических поверхностей в вакууме. // Электронная обработка материалов. 1969. №4. С. 27-30.

67. Безбах Н.В., Дубовицкая Н.В., Коленченко Л.Д. Влияние температуры стальной подложки при электроискровом легировании хромом на изменение структуры и усталостной прочности. // Электронная обра ботка материалов. 1989. №1. С. 20-23.

68. Андреев В.И., Морозенко В.Н., Тимошенко Б.И. Повышение стойкости деталей электроискровым легированием. // Вестник машиностроения. 1971. №8. С. 85-88.

69. Морозенко В.Н., Романенко Е.А., Пилипенко Р.И. и др. Повышение износостойкости валков трубоэлектросварочных агрегатов. // Технология и организация производства. 1973. №2. С. 41-43.

70. Андреев В.И., Морозенко В.Н., Беда Н.И. и др. Электроискровое легирование деталей, работающих в условиях термоциклического нагружения. // Электронная обработка материалов. 1973. №2. С. 23-25.

71. Горяев Ю.Н., Симан Н.И., Смолин М.Д. Влияние электроискрового легирования поверхности молибдена и ниобия на термоэлектронную эмиссию. // Электронная обработка материалов. 1987. №4. С. 12-15.

72. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А., Егоров Ф.Ф. и др. Электроискровое легирование стали карбидом титана в области гомогенности. // Порошковая металлургия. 1982. №2. С. 37-39.

73. Бовкун Г.А., Владкова З.И., Моляр В.Н. Исследование упрочнения сталей при локальном электроискровом нанесении карбидов переходных металлов. // Электронная обработка материалов. 1988. №1.С.10.

74. Верхотуров А.Д., Горячев Ю.М., Ипполитов Е.Г. Электронная природа взаимодействия материалов при электроискровом легировании железа карбидами. //Порошковая металлургия. 1985. №12. С. 55-58.

75. Артамонов А .Я., Бовкун Г. А., Казаченко Н.В. и др. Повышение износостойкости лёгких сплавов. // Порошковая металлургия. 1968. №8. С. 91-94.

76. Авсиевич О.И. Применение электроискрового упрчнения для повышения износоустойчивости поверхностных слоёв чугунных деталей, работающих на истирание. В кн.: Электроискровая обработка металлов. М. : Изд-во АН СССР. 1963. С. 139-141.

77. Морозенко В.Н., Онуфриенко И.П., Гасик Л.И. и др. Получение полиметаллических композиций электроискровым способом. // Электронная обработка материалов. 1972. №4. С. 8-12.

78. Онуфриенко И.П., Юхненков В.В. и др. О некоторых особенностях оценки поверхностей деталей, легированных электроискровым способом. // Электронная обработка материалов. 1975. №6. С. 25-27.

79. Верхотуров А.Д., Кириленко С.Н., Полищук И.Е. Влияние термической обработки стали 45 на свойства её поверхностного слоя после электроискрового легирования (ЭИЛ) твердым сплавом. // Электронная обработка материалов. 1982. №4. С. 23-25.

80. Романенко А.А., Яценко И.И., Кудря Г.А. Особенности электроискрового упрочнения // Технология и организация производства. 1977. №3. С. 52-54.

81. Лемехов Т.К., Перпери М.М. Повышение стойкости инструмента и техос-настки электроискровым легированием. // Технология и организация производства. 1978. №3. С. 51-52.

82. Полянченко А.В. Электроискровое упрочнение деталей машин. // Вестник машиностроения. 1954. №7. С. 65-70.

83. Федюнин В.Ф., Труш Н.А., Дмитриев П.А. Применение электроискрового упрочнения инструментов из быстрорежущих сталей. // Технология и организация производства. 1975. №9. С. 54-55.

84. Фрейдлин М.Г., Бродская P.M., Легкодух A.M. Структурные особенности слоев, полученных при электроискровом легировании (ЭИЛ) титановых сплавов. // Электронная обработка материалов. 1986. №2. С. 26-28.

85. Плескач В.М., Аверченко П.А. Электроискровое легирование сплавами Т5К10 и ВК8 с целью повышения износостойкости. // Электронная обработка материалов. 1979. №2. С. 37-39.

86. Бушлин А.П., Плёнкин М.И., Никитченко В.Г. и др. Повышение износостойкости сталей электроискровым легированием. // Электронная обработка материалов. 1981. №6. С. 37-40.

87. Морозенко В.Н., Назарец B.C., Тимошенко Б.И. и др. Термосиловое действие электрического разряда при электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1973. №4. С. 24-26.

88. Коваль Н.Н., Сафронов И.И. Влияние поверхностно пластической деформации на некоторые пластические свойства поверхности, упрочненной электроискровым способом. // Электронная обработка материалов. 1973. №5. С. 87-89.

89. Андреев В.И., Беда Н.И., Гинзбург Б.И. и др. Электроискровое упрочнение инструмента для резки облоя на периодическом прокате. // Электронная обработка материалов. 1973. №3. С 24-25.

90. Андреев В.И., Деревянко В.И., Беда Н.И. и др. Повышение долговечности деталей при повторном электроискровом легировании. // Электронная обработка материалов. 1975. №1. С. 84-85.

91. Деревянко В.И., Андреев В.И., Беда Н.И. и др. Электроискровое упрочнение деталей роторным многоэлектодным инструментом. // Технология и организация производства. 1976. №1. С. 44-45.

92. Тимошенко Б.И., Ермоленко Д.З., Песоцкий В.И. Упрочнение деталей электрокомбинированным методом. // Электронная обработка материалов. 1977. №4. С. 82-84.

93. Иванов В.И., Коваль Н.П., Базылько А.П. Опыт применения электроискрового легирования для упрочнения инструментов и восстановления деталей машин. // Электронная обработка материалов. 1977. №4. С. 84-88.

94. А.с. 1657307 СССР. МКИ В 23Н 9/00. Способ упрочнения поверхностей изделий из титановых сплавов/ М.Г. Фрейдлин, A.M. Легкодух, А.Л. Гавзе и др.// Открытия. Изобретения. 1991. №23. с. 37

95. ЮО.Трофимов В.И., Розанов В.А. Автоматизация процесса электроискрового легирования сложных металлических поверхностей. // Электронная обработка материалов. 1972. №1. С. 42-46.

96. Добында И.В., Парамонов A.M., Семенчук А.В. и др. Электроискровое легирование двухкоординатным вибратором. // Электронная обработка материалов. 1976. №6. С. 26-28.

97. Палатник Л.С., Коган Н.И., Фатьянова Н.Б. и др. Влияние электроискрового легирования на стабильность размеров и физических свойств сплава 40ХНЮ. // Электронная обработка материалов. 1977. №4. С. 38-42.

98. Хабибулина Н.В., Плешкова Е.В. Электроискровое легирование медицинских инструментов. // Электронная обработка материалов. 1977. №3. С. 3738.

99. Разумов В.П., Еган О.М. Некоторые особенности механизации процесса элетроискрового легирования. // Электронная обработка материалов. 1977. №4. С. 22-24.

100. Бугаев А.А., Перевертун А.И., Скороход В.А. и др. Некоторые закономерности механизированного легирования. // Электронная обработка материалов. 1977ю №3. С. 20-23.

101. Фурсов С.П., Парамонов A.M., Добында И.В. и др. Источники питания для электроискрового легирования. Кишенёв: Изд-во "Штиинца" 1978. 118 с.

102. Андреев В.И. Способы электроискрового урочнения деталей. // Технология и организация производства. 1979. №4. С. 32-35.

103. Трофимов В.И. Влияние жесткости внешней характеристики источника тока на процесс электроискрового легирования. // Электронная обработка материалов. 1972. №4. С. 31-34.

104. Муха И.М., Верхотуров А.Д., Гнедова С. В. Материал легирующих электродов на основе твёрдых сплавов WC-Co с микродобавками бора. // Электронная обработка материалов. 1981. №5. С. 24-27.

105. Шевелёва Т.А., Верхотуров А.Д., Николенко С.В. и др. Влияние добавок датолитового коцентрата в электродные материалы TiC-Ni-Mo на свойства поверхностного слоя сталей после электроискрового легирования. Препринт. Черноголовка. 1990. 17 с.

106. Верхотуров А.Д., Ковальченко М.С., Кириленко С.Н. Особенности формирования упрочненного слоя при электроискровом легировании нитридами переходных металлов 1У группы. // Электронная обработка материалов. 1981. №5. С. 21-25.

107. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А. и др. Исследование возможности электроискрового легирования (ЭИЛ) стали гексаборидом лантана. // Электронная обработка материалов. 1982. №1. С. 23-26.

108. Подчерняева И.А., Симан Н.И., Верхотуров А.Д. и др. Эмиссионные электроискровые покрытия на основе гексаборида лантана. // Порошковая металлургия. 1984. №2. С. 50-53.

109. Абрамчук А.П., Бовкун Г.А., Михайлов В.В. Трение и износ покрытий, полученных электроискровым упрочнением поверхности сплава АЛ-25 тугоплавкими соединениями. // Электронная обработка материалов. 1989. №1. С. 17-20.

110. А.с. 1700064 СССР. МКИ С2107/00, GOI № 3/56. Способ получения износостойкой и задиристой поверхности/ Н.Н. Натаров, JI.C. Рапопорт// Открытия. Изобретения. 1991. №47 с. 105.

111. Верхотуров А.Д., Николенко С.В., Муха И.М., Шушунов В.Н. Электродный материал на основе карбида вольфрама для электроэрозионного нанесения покрытий. А.С. №1496292, заявка №4358267 от 4.01.88. (не публикуемое).

112. Верхотуров А.Д., Николенко С.В., Муха И.М., Шушунов В.Н. Электродный материал на основе карбида вольфрама для электроэрозионного нанесения покрытий. А.С. №1510388, заявка №4373168 от 8.02.88. (не публикуемое).

113. Лазаренко Б.Р. Некоторые научные проблемы электрической эрозии материалов. //Электронная обработка материалов. 1969. №2.С.7-11

114. Золотых Б.Н., Круглов А.И. Тепловые процессы на поверхности эле ктро-дов при электроискровой обработке металлов. В кн.: Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 65-85.

115. Стекольников И.С. Исследование начальной стадии разряда при очень малых межэлектродных промежутках. // Известия АН СССР. №7. С. 985-994.

116. Рыкалин Н.Н., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электронно лучевой обработки материалов. М.: Машиностроение. 1978. 239 с.

117. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электрическая теория искровой электрической эрозии металлов. В кн.: Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР . 1962. С. 44-51.

118. Лазаренко Б.Р., Городекин Д.И. Краснолоб К.Я. Динамическая теория выброса материала электрода коротким электрическим импульсом и закономерности образования ударных кратеров. // Электронная обработка мете-риалов. 1969. №2. С. 18-23.

119. Золотых Б.Н. Физические основы электроискровой обработки металлов. М.: Гостехтеориздат. 1953.

120. Золотых Б.Н., Гиоев К.Х. Роль факелов импульсного разряда в передаче энергии и эрозии электродов. В кн.: Физические основы электроискровой обработки материалов.М.: Наука. 1966. С 16-31.

121. Золотых Б.Н., Коробова И.П., Стрыгин Э.М. О роли механических факторов в прцессе эрозии в импульсном разряде. В сб.: Физические основы электроискровой обработки. М.: Изд-во "Наука". 1966. С. 63-73.

122. Верхотуров А.Д. Физико-химические основы эрозии материалов при электроискровом легировании. Владивосток: Препринт. Институт машинове-денияи металлургии ДВО АН СССР. 1991. 66 с.

123. Верхотуров А.Д. Физико-химические основы процесса электроискрового легирования металлических поверхностей. Владивосток. "Дальнаука". 1992. 175 с.

124. А.с. 833424 СССР. МКИ В23Р 1/18. Способ нанесения покрытий/ В.В. Ермилов, Д.Б. Меремс// Открытия. Изобретения. 1981. №20. с. 34.

125. Раховский в.и., Ягудаев Я.М. К вопросу о механизме разрушения электродов в импульсном разряде в вакууме. // ЖТФ. 1969. т. 39. № 2. С. 317-320.

126. Williams Е.М. Theory of Eltctric spark machining. "Electrical Enginering". 1952. V/71. p. 257-262.

127. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Физика искрового способа обработки металлов. М.: ЦБТИ МЭП СССР. 1946. 76 с.

128. Лазаренко Н.И. А.С. №89933 (СССР). Способ нанесения металлических покрытий. "Бюл. изобр.". 1951. №12.

129. Лазаренко Н.И., Лазаренко Б.Р. А.С. №70651 (СССР). Устройство для нанесения покрытий из металлов и сплавов. "Бюл. изобр.". 1964. №22.

130. Волченкова Р.А. Связь между теплосодержанием и физико-механическими и эрозионными характеристиками металлов. // Электронная обработка материалов. 1973. №4. С. 58-62.

131. Скорчеллетти В.В. Теоретическая электрохимия. Л.: "Химия". 1974. 56 с.

132. Афанасьев П.В. О связи между величиной электрической эрозии и физическими константами металлов. В кн.: Сборник трудов Белорусского политехнического института. 1955. Вып.49.

133. Коваленко B.C., Верхотуров А.Д., Головко Л.Ф., Подчерняева И.А. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов. М.: "Наука". 1986. 277 с.

134. Сафронов И.И. Исследование возможности применения карбидных и бо-ридных соединений титана, ниобия, циркония и хрома в качестве электродов для электроискрового легирования. К.: ИПМ АН УССР. Автореферат канд. дис. 1967. 26 с.

135. Самсонов Г.В., Лемешко А.Н. Закономерности электроискрового разрушения тугоплавких металлов с углеродом, бором. // Электронная обработка материалов. 1969. №6. С. 3-6.

136. Альбински К. Исследование эрозионной устойчивости рабочих электродов при электроискровой и электроимпульсной обработке. //Станки и инструменты. 1964. №7 С. 11-13.

137. Мицкевич М.К., Бакуто И.А. Электроискровой способ нанесения локальных тостостенных покрытий. // Электронная обработка материалов. 1977. №4. С. 28-31.

138. Мицкевич М.К. и др. А.С.№557899 (СССР). Устройство для электроискрового нанесения покрытий. Опубл. в Б.И. 15.05.1977.

139. А.А. Ершов, А.В. Никифоров, В.И. Ливурдов. Применение электроискрового легирования для реализации алмазного выглаживания титана// Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1982. №3. с. 6-8.

140. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электроискровая обработка токопроводя-щих материалов. М.: Изд-во АН СССР. 1958. 183 с.

141. Стоянов В.Н. Ремонт деталей электроискровым способом. В кн.:Ремонт автомобильных деталей. М.: "Машгиз".1954. С. 72-83.

142. А.с. 1798070 СССР. МКИ 23Н 9/00. Способ изготовления поверхностей трения/ В.И. Ливурдов, В.А. Снежков, А.Г. Бойцов, Л.А. Хворостухин// Открытия. Изобретения. 1993. №8. с. 46.

143. Гитлевич А.Е., Михайлов В.В., Парканский Н.Я., Ревуцкий В.М. Электроискровое легирование металлических поверхностей. Кишинев: Штиинца, 1985.

144. Антошко В.Я., Гитлевич А.Е., Коваль Н.П. К вопросу ограничения толщины упрочненного слоя при электроискровом легировании. Электронная обработка материалов, 1975, № 4.

145. Верхотуров А.Д., Муха И.М. Технология электроискрового легирования металлических поверхностей. Киев: "Техника", 1982. 188 с.

146. Могилевский И.З. Структурные изменения в железе и стали после электроискровой обработки поверхности графитом. В сб.: Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 86-97.

147. Самсонов Г.В., Ковтун В.И., Тимофеева И.И. и др. Природа высокой микротвердости поверхностей, упрочненных трением. // Физико-химическая механика материалов. 1973. №4.С. 26-30.

148. Миндюк А.К., Бабей Ю.К., Выговский И.П. О природе и свойствах белых слоев. // Физ.-хим. механика мат-ов. 1974. №9. С. 81-84.

149. Голубец В.М. Влияние белого слоя на износостойкость деталей машин. Автореф. кандидат, дис. К.: ИПМ АН УССР. 1973. 40 с.

150. Кришталл М.А., Жуков А.А., Кокора А.Н. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера. М.: Металлургия. 1973. 192 с.

151. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Кокора А.Н. Лазерная обработка материалов. М.: Машиностроение. 1975. 296 с.

152. Нижник С.Б. Отпуск вторичных структур углеродистой стали, образованных при сверхскоростном действии высоких температур и давлений // Физика металлов и металловедение. 1960. Т. 13. №6. С. 879-886.

153. А.с. 1259147 СССР. МКИ G01 № 3/56. Способ получения износостойкой поверхности/ Е.А. Памфилов, Н.М. Петренко, В.В. Подкидышев// Открытия. Изобретения. 1986. №35. с. 165.

154. А.с. 1553296 СССР. МКИ В23Н 5/04. Способ абразивного шлифования/ В.Д. Дорофеев, В.А. Славин, Д.В. Бураков, Н.В. Фунтов// Открытия. Изобретения. 1990. №12. с. 58.

155. Joining of ceramic to metal by use of electric discharge machined surface/ Jino Y., Taramon Т., Mohn M., and others// J. Mater. Sci. lett. 1989. 8. № 4. p. 491495.

156. Петров Ю.Н., Сафонов И.И., Келоглу Ю.П. Структурные изменения металла после электроискрового легирования. // Электронная обработка материалов. 1965. №2. С. 29-34.

157. Памфилов Е.А., Петренко Н.М. Эластичное шлифование поверхностей, упрочненных электроискровым методом// Технология автомобилестроения. 1982. №9. с. 18-20.

158. Сафронов И.И. Структура поверхностного слоя после электроискрового легирования стали. // Известия АН СССР. Серия физ.-тех. и мат. наук. 1964. №5. С. 30-35.

159. Goldshmidt M.I. The constitution of spark treated metals. Iron and steel. 1959. p. 469-471.

160. Верхотуров А.Д., Парамонов A.M., Бондарь B.T. Влияние частоты импульсного тока на формирование упрочненного слоя при электроискровом легировании. Порошковая металлургия, 1980, № 7.

161. Мулин Ю.И., Верхотуров А.Д., Гостищев В.В. Получение электродов для электроискрового легирования из шеелитового концентрата при применении метода металлотермии // Электронная обработка материалов. 1994, № 5, с. 70-73.

162. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф., Лапко С.И. М.: Металлургия, 1978.-424 с.

163. Бакал С.З., Фурсов С.П., Сафронов И.И., Белкин П.Н. Исследование процесса электроискрового легирования твердым сплавом Т15К6 на. СС-генераторе при изменении частоты вибрации. Известия АН МССР, сер. физ.- техн. и мат. наук, 1972, № 2.

164. Фурсов С.П., Парамонов A.M., Добында И.В., Семенчук А.В. Источники питания для электроискрового легирования. Кишинев: Штиинца, 1983.

165. А.с. 656 793. Способ электроискрового легирования/Авт. изобр. Парамонов A.M., Фурсов С.П., Добында И.В. Опубл. в Б.И., 1979, № 14.

166. Разумов В.П., Еган О.М. Некоторые особенности механизации процесса электроискрового легирования. Электронная обработка материалов, 1977, №4.

167. Галай В.И. Некоторые кинематические особенности механизированного электроискрового легирования сферических поверхностей. Электронная обработка материалов, 1980, № 4.

168. Кинетика нанесения покрытий из карбидохромовых сплавов методом электроискрового легирования/ Клименко В.Н., Каюк В.Г., Верхотуров А.Д. и др.// Порошковая металлургия. 1992. №2. с. 32-37.

169. Папшев Д. Д. Отдел очно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. -152 с.

170. Бугаев А.А., Перевертун А.И., Скороходов В.А., Веселовский В.М. Некоторые закономерности механизированного электроискрового легирования. Электронная обработка материалов, 1973, № 1.

171. Вероман В.Ф., Трофимов В.И. Характеристики параметров механизированного легирования. В кн.: Труды ЛПИ, Л.: изд. ЛПИ, 1972, № 326.

172. Добында И.В., Парамонов A.M., Семенчук А.В., Фурсов С.П. Об автоматизации подачи электрода при электроискровом легировании сложнопро-фильных поверхностей. Электронная обработка материалов, 1977, № 3.

173. Коваль Н.П., и др. Механизированное электроискровое легирование деталей с плоскими рабочими поверхностями. Электронная обработка материалов, 1981, № 3.

174. Лазаренно Н.И., Разумов З.П, Механизация процесса электроискрового легирования металлических поверхностей. Электронная обработка материалов, 1975, №2.

175. Соколов И.А. Механизация процесса электроискрового легирования. Электронная обработка материалов, 1975, № 1.

176. Трофимов В.И. Разработка и исследование автоматизированных установок для электроискрового легирования. Электронная обработка материалов, 1978, № 1.

177. Трофимов В,И., Розанов В.А. Вопросы автоматизации электроискрового легирования металлических поверхностей. В кн.: Тезисы докладов научно-производственной конференции "Эльфа-71", Л.: изд. ЛПИ, 1971.

178. Чжен И.А., и др. Исследование влияния некоторых переменных факторов на интенсификацию механизированного электроискрового легирования металлических поверхностей. Электронная обработка материалов, 1982, № 4.

179. Мартынов И.Н., Руденко И.А. Установка для упрочнения инструмента// Машиностроитель 1980. №10. с. 24-25.

180. Тимошенко В.А., Иванов В.И., Просяник В.Н. Направления повышения износостойкости штампов и инструментов на предприятиях Республики Молдова/ Обзорная информация. Кишинев: МолдНИИТЭИ. 1991.-54с.

181. Тимошенко В.А., Голдыш Е.В., Тимошенко А.В. Избирательное нанесение упрочняющих покрытий на режущий инструмент// Станки и инструмент. 1995. №11. с. 20-22.

182. Электротехнический справочник. В 3 т. Т. 3: В 2 кн. Кн.2. Использование электрической энергии / Под. общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др. -7-е изд., испр., и доп. М.: Энергоатомиздат, 1988. 616 с.

183. Мулин Ю.И., Климова Л.А., Ярков Д.В. Феноменологическое описание закономерностей формирования поверхностного слоя при электроискровом легировании. // Ж. Физика и химия обработки материалов. 2000, №3, с. 5056.

184. Лемешко A.M. Исследование эрозии электродов при электроискровой обработке тугоплавких металлов и их соединений с углеродом, бором и азотом. Автореферат канд. дис. К.: ИПМ АН УССР. 1971. 24 с. с ил.

185. ГОСТ 6130-71 Введение в теорию термического анализа. М.: Изд-во стандартов, 1971, 37с.

186. Бачей Ю.И. Физические основы импульсного упрочнения стали и чугуна. -Киев: Наук, думка, 1988. 237 с.

187. Дрейкер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Финансы и статистика (Книга 1). 1986.365с.

188. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. М.: Машиностроение, 1968. 207 с.

189. В.И. Трефилов, Ю.В. Мильман, С.А. Фирстов. Физические основы прочности тугоплавких материалов. Киев.: Наукова думка, 1975. 316 с.

190. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1987.- 526с.

191. Петрович М.А., Давидович М.И. Статистическое оценивание и проверка гипотез на ЭВМ.- М.: Финансы и статистика, 1969. 189 с.

192. Ганчар В.И., Михайлов В.В., Пасинковский Е.А. Асиммитричное тепловыделение в металлических контактах. // Электронная обработка материалов. 1998. №3-4. с.59-62

193. Материалы в машиностроении. Справочник/ Под.ред. И.В. Кудрявцева. Т. IV- М.: Машиностроение, 1969. 247 с.

194. Ким В.А. Повышение эффективности упрочняющих технологий за счет резервов структурной приспосабливаемости режущего инструмента. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н. -Ростов-на-Дону, 1994. 37 с.

195. Самсонов Г.В. Тугоплавкие соединения. Справочник по свойствам и применению. М.: Изд-во лит-ры по черной и цветной металлургии, 1963. -399 с.

196. Верхотуров А.Д., Подчерняева И.А., Егоров Ф.Ф. и др. Закономерности формирования покрытий на стали при ЭИЛ гетерофазными материалами TiB2- Мо // Порошковая металлургия. 1983. № 12. С.61-63.

197. Костецкий Б.И. Структурно-энергетическая приспосабливаемость материалов при трении // Трение и износ, 6. 1985. №2, с.201-210.

198. Костецкий Б.И. Эволюция структуры и фазового состояния и механизм самоорганизации материалов при внешнем трении // Трение и износ, 14. 1993. №4, с.773-783.

199. Бойцов А.Г., Машков В.Н., Смоленцев В.А., Хворостухин JI.A. Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами. М.: Машиностроение, 1991.- 144 с.

200. Мулин Ю.И., Верхотуров А.Д. Электроискровое легирование рабочих поверхностей инструментов и деталей машин электродными материалами, полученными из минерального сырья. Владивосток: Дальнаука, 1999.- 110с.

201. Носков Ю.Г. Оптимизация процесса механизированного электроискрового легирования прецизионных деталей приборов. Дис. канд. техн.наук., Ленинград, 1987, 156 с.

202. Ярков Д.В., Мулин Ю.И. Формирование многослойных покрытий методом электроискрового легирования.// Исследования Института материаловедения в области создания материалов и покрытий. Владивосток: Дальнаука, 2001. с.223-228.

203. Вишневский А.Н. Исследование процессов восстановления и упрочнения матриц для прессования панелей из алюминиевых сплавов методом электроискрового легирования. Автореф. дис. канд. техн. наук. Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2003 23с.

204. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для втузов. М.: Машиностроение, 1990. с.40-42.