автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Формирование структуры композиции "Сталь-защитное покрытие" обработкой источниками концентрированной энергии для повышения ее надежности

На правах рукописи

Токарев Александр Олегович

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ КОМПОЗИЦИИ «СТАЛЬ - ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ» ОБРАБОТКОЙ ИСТОЧНИКАМИ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЕЁ НАДЁЖНОСТИ

Специальность 05.02.01 - «Материаловедение (в машиностроении)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Новосибирск 2004

Работа выполнена в Новосибирской государственной академии водного транспорта

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Тушинский Леонид Иннокентьевич

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Муравьёв Виталий Васильевич

Доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Бондарь Мария Петровна

Доктор технических наук, старший научный сотрудник Клнменов Василий Александрович

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций

Защита состоится 15 апреля 2004 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.07 при Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

Автореферат разослан

«¿2»

марта 2004 г.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Учёный секрет / . ✓ . И . Растор1уев

диссертационного совета ^^^^

докт. техн. наук, профессор «^Ч

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Неуклонной тенденцией развития машиностроения является снижение металлоёмкости деталей узлов и механизмов и повышение их надёжности. Особенно важна эта задача в на-стояшее время, когда износ основных средств производства и транспорта в России достигает 80 %. Актуальна и задача повышения надёжности вновь создаваемой техники.

Снижения металлоёмкости добиваются упрочнением, деталей и элементов несущих конструкций машин.

Меры обеспечения надёжности определяются условиями эксплуатации машин:

- Долговечность деталей, работающих в условиях трения, зависит главным образом от их износостойкости.

- Безотказность работы и ремонтопригодность деталей машин; во многом характеризуются трещиностойкостью материала.

- Сохраняемость, деталей машин и элементов конструкций обеспеч ивается антикоррозионной защитой.

С точки зрения структурной теории конструктивной прочности,, разработанной научной школой профессора Л.И.Тушинского, для повышения предела текучести наиболееблагоприятными г моделями, (дислокационными механизмами) являются размельчение зёрен, формирование организованных, дислокационных построений полигонально-ячеистого типа, целесообразно. также упрочнение дисперсными,' фазами. Что касается износостойкости рабочей поверхности, то здесь дислокационные модели упрочнения.твердыми фазами и растворенными в кристаллической.решётке атомами.легирующих элементов выдвигаются на первое место. При этом приходится жертвовать трещиностойкостью. То есть, для обеспечения.всего комплекса предъявляемых сложных и противоречивых требований (имеется в виду износостойкость в сочетании с трещиностойкостью), необходимы материалы с различной структурой основы и поверхности. Получение материалов с твёрдой износостойкой поверхностью и вязкой, трещино— стойкой сердцевиной достигается путём формирования своеобразных, структурных композиций, методами нанесения защитных, и износостойких покрытий на детали, подвергнутые объёмному упрочнению.

При выборе параметров процессов нанесения и обработки покрытий методом проб и ошибок часто возникают большие противоречия. Так усилия многих исследователей и технологов, направленные на: повышение прочности сцепления покрытия с основой, одновременно приводят к снижению трещиностойкости и, следовательно, надёжно-

сти деталей. В то же время ограничение! те

ггттпвпт воздействия -г

Р0С.НАКИ0НАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

нанесении покрытий с целью снижения адгезионной связи и снижения опасности возникновения трещин приводят к их отслаиванию в процессе эксплуатации. В связи с этим «конструирование» структуры композиции «основной металл - переходная зона - износостойкое покрытие» на основе научного анализа всех этапов нанесения покрытий > имеет важное научное и практическое значение.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с программой Министерства образования РФ по фундаментальным проблемам в области металлургии (раздел №5 - «Металловедение», 1997 - 1998 гг.); программой Министерства образования РФ по фундаментальным проблемам в области машиностроения (раздел №8 - «Отделка поверхностей и нанесение покрытий», 1998 - 2000 гг.); программой Министерства образования РФ «Приоритетные направления развития науки в ВУЗах» (подпрограмма «Новые материалы», раздел «Функциональные порошковые материалы»).

Цель работы: разработать комплексный подход к формированию структуры композиции «несущая основа- защитное покрытие», обеспечивающей повышение надёжности деталей машин, и построение на этой базе рациональных схем комбинированного упрочнения. Для достижения намеченной цели решались следующие задачи:

1. Разработать метод объёмного упрочнения углеродистой стали, обеспечивающий наиболее эффективные дислокационные модели упрочнения: измельчение зерна, создание ячеисто-полигональных субзё-ренных построений и выделение твердых дисперсных фаз;

2. Обосновать требуемые условия нанесения и обработки износостойких металлических покрытий для реализации дислокационных механизмов упрочнения твёрдыми растворами и дисперсными фазами;

3. Определить параметры энергетического,воздействия в процессе нанесения и обработки материалов покрытия для формирования защитных свойств при сохранении или улучшении структуры и свойств материала несущей основы изделий.

4. В зависимости от предназначения и конструктивно -технологических особенностей разработать рекомендации по упрочнению несущей основы деталей машин, а также по применению материалов и методов нанесения защитных и износостойких покрытий для повышения надёжности деталей.

Научная новизна.

1. На основании результатов структурных исследований, с учётом основных положений теории конструктивной прочности, сформулированы требования к структуре композиции «основной металл — износо-стойкое-покрытие» Установлено, что лучшее сочетание показателей

прочности, трещиностойкости и шносостойкости комбинированно упрочнённых деталей машин, инструментов «.элементов конструкций обеспечивается при условии одновременного измельчения зерна, создания субзёренных построений в основном металле, выделения в нём дисперсных карбидов в процессе термопластического упрочнения с квазиперлитным превращением и формирования поверхностного слоя, представляющего собой высоколегированную матрицу с равномерно распределёнными выделениями твёрдых фаз. Показано, что трещиностойкость деталей с износостойкими покрытиями, их контактная выносливость и сопротивление хрупкому выкрашиванию в условиях высокоинтенсивного поверхностного воздействия определяется, главным образом, строением переходной зоны со сглаженным структурным переходом, снижающим пики внутренних напряжений.

2. Впервые проведены прямые исследования структурных преобразований в аустените углеродистых сталей, обусловленных горячей пластической деформацией. Полученные данные обеспечили научно обоснованный выбор схемы термопластической обработки, в результате которой в измельчённом зерне аустенита создаются дислокационные субзёренные построения, а при последующем ускоренном охлаждении выделяются дисперсные карбиды. Для малоуглеродистых сталей экспериментально установлены температурно-временные и деформационные параметры, обеспечивающие получение эффективной структуры аустенита и высокий комплекс механических свойств стали в результате последующего ускоренного охлаждения.

3. Разработан метод объёмного упрочнения малоуглеродистой стали регулируемым термопластическим воздействием с последующим квазиперлитным превращением в условиях ускоренного охлаждения, обеспечивающий повышенные показатели конструктивной прочности.

4. Для формирования структуры основного металла и износостойкого покрытия использован принцип самоорганизации структуры, приведённой в нестабильное состояние в процессе термопластического воздействия. Экспериментально определены оптимальные темпера-турно-временные и силовые параметры энергетического возмущения. Показано, что для эффективного измельчения зерна аустенита сталь должна быть деформирована до состояния динамической полигониза-ции; последующее измельчение зерна происходит за счет статической рекристаллизации в течение междеформационной паузы. Для получения субструктуры в мелком зерне предлагается в заключительном проходе выполнять деформацию со степенью, соответствующей горячему наклёпу; ячеистая субструктура образуется в течение времени охлаждения, предшествующего распаду аустенита. Установлено, что

при обработке покрытий для диспергирования твёрдых фаз, имеющих грубое строение, концентрированные тепловые потоки следует регулировать таким образом, чтобы сохранять в жидкой фазе отдельные частицы, являющиеся центрами последующей кристаллизации.

5. Показана целесообразность использования градиента температур, возникающего при нагреве с применением источников энергии высокой концентрации, для регулирования структуры как защитного покрытия, так и переходной зоны, и основного металла детали. Варьируя параметры энергетического воздействия, а также толщину, состав и состояние нанесенных покрытий достигнуто такое распределение температур по сечению, когда в слое покрытия выделяются дисперсные упрочняющие фазы, коагулируют и завариваются поры, происходит релаксация внутренних напряжений с одновременным отпуском предварительно упрочнённой основы. Нанесение покрытий и термическая обработка деталей совмещены в одной операции.

Практическая значимость. Исследование влияния параметров различных видов обработки на распределение температур и формирование структуры покрытий позволило определить состаз износостойких сплавов и технологию комплексного упрочнения различных деталей машин в зависимости от их конструктивно-технологических особенностей и предназначения. Рекомендации по выбору способов комбинированного упрочнения позволяют при проектировании процессов изготовления сменно-запасных частей, а также ремонта и восстановления деталей определить целесообразную совокупность переходов технологических процессов.

При технологической реализации комплексное упрочнение обеспечивает экономическую эффективность, высокий уровень и культуру производства в системе технической эксплуатации машин, снижение вредного воздействия машиностроительного и ремонтного производства на окружающую среду.

Реализация результатов работы. На основании результатов исследований, выводов и рекомендаций, данных в работе, разработаны технологические процессы упрочнения деталей машин металлическими покрытиями, реализованные на водном транспорте и в других отраслях промышленности. В том числе:

- В Новосибирском речном порту методом термоциклической обработки упрочнены цевки механизма поворота плавучего крана КПЛ 5-30, а способом электрошлаковой наплавки с регулируемой подачей электродов восстановлены зубья крупномодульных шестерён цевочного зацепления, которые после упрочнения в 1995 году эксплуатируются по настоящее время. Электродуговой наплавкой восстановлены и

упрочнены поверхности шкивов тормозных барабанов и пальцев грейферов. Ресурс восстановленных деталей составил 120 - 125 % от ресурса новых изделий.

- На специализированном участке ремонта судовых деталей плазменной технологией Новосибирской ремонтно-эксплуатационной базы флота с учетом технологических рекомендаций данной работы разработаны и внедрены процессы упрочнения деталей типа валов, цилиндровых втулок, гребных винтов.

- На участке ремонта земснарядов Самусьской ремонтно-эксплуатационной базы флота Томской области внедрены технологические процессы восстановления и упрочнения методом электродуговой наплавки и биметаллической облицовки черпаков и черпаковых барабанов плавучих земснарядов ПЧС450. Экономический эффект от внедрения в 1986 году только на одной машине составил 83,9 тысяч рублей.

- Методом лазерной наплавки на базе ОАО НИИХИММАШ осуществлена технология изготовления опытной партии инструментов -дисковых деревообрабатывающих пил, штроборезов и пик пневмоин-струмента.

Научные и технологические разработки диссертации легли в основу нового учебного курса «Способы нанесения покрытий и свойства упрочнённых слоев» и издания учебного пособия по курсу «Методы исследований материалов и процессов (структура, свойства и процессы нанесения порошковых покрытий)» с грифом Министерства образования РФ.

На защиту выносятся:

1. Основные положения комбинированного упрочнения деталей машин:

- дифференцированное формирование структуры объёма деталей (измельчением - зерна, созданием субзёренных дислокационно-ячеистых построений, выделением дисперсных карбидов) и рабочей поверхности (в виде твёрдых фаз в легированной матрице);

- создание контактной зоны основного металла и защитного покрытия со сглаженным структурным переходом, снижающим пики внутренних напряжений;

- одновременное формирование износостойкой структуры материала защитного покрытия и вязкой несущей основы детали воздействием концентрированной энергии.

2. метод регулируемого термопластического упрочнения стали;

3. закономерности формирования, структуры контактной зоны металлических покрытий при напылении;

4. схема комплексного (объёмного и поверхностного) упрочнения деталей машин в зависимости от условий их эксплуатации и конструктивно-технологических признаков.

5. метод и результаты прямых структурных исследований аусге-нита углеродистой стали при горячей деформации;

Автору принадлежат разработка концепции и постановка задач работы, проведение теоретических и экспериментальных исследований, обработка, интерпретация и систематизация полученных данных, разработка перспективных путей и результаты практического использования технологических рекомендаций работы.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на следующих конференциях, семинарах, совещаниях, симпозиумах: Всесоюзной конференции «Термическое и термомеханическое упрочнение металлов» (МДНТП им. Дзержинского. Москва, 1978 г.). Восьмом и девятом научно-техническом совещании по тепловой микроскопии металлических материалов (Фрунзе, 1978, 1980 г.). Всесоюзном семинаре «Современные проблемы повышения качества металлов» (Донецк, 1978). Зональном совещании «Структура и свойства металлов и методика преподавания технологии материалов» (Новокузнецк, 1984). Совещании - семинаре Сибирского региона «Технология металлов и металловедение» (Улан - Удэ, 1985). Всесоюзной научно-практической конференции «Вопросы преподавания машиноведения и основ производства» (Новокузнецк, 1986). Всесоюзной конференции «Повышение качества металла путём термической и термомеханической обработки» (Днепропетровск, 1988). Объединённом семинаре кафедры "Порошковая металлургия" ТПИ и отдела термодинамических покрытий ИФПМ (Томск, 1989). XI Всесоюзной конференции «Генераторы низкотемпературной плазмы» (ИТФ СО АН СССР Новосибирск, 1989). Международной конференции «Plasma jets in the development of new technology» (Фрунзе, 1990). Конференции Новосибирского государственного аграрного университета «Проблемы науки и производства в условиях аграрной реформы» (Новосибирск, 1993). 46-ой Научно-технической конференции Сибирской государственной геодезической академии (Новосибирск, 1996). Научно-технической конференции Новосиб. гос. академии строительства «Повышение эффективности средств и методов автоматизации строительства» (Новосибирск, 1996). Международной научно-технической конференции «Научные основы высоких технологий» (НГТУ, Новосибирск, 1997). Международной конференции «Развитие личности в системе непрерывного образования» (НГПУ, Новосибирск, 1997). Научно-технической конференции «Проблемы железнодорожного транспорта

и транспортного строительства» (НГАПС-НИИЖТ, Новосибирск, 1997). Научно-практической конференции «Технология образования на пороге третьего тысячелетия» (НГПУ, Новосибирск 1999). Ежегодных научно-практических конференциях НИИВТ-НГАВТ, 1985-2004 г). Новосибирских городских научных семинарах по металловедению (Новосибирск, 1976-2004 г).

Публикации. По результатам выполненной диссертационной работы имеется 52 публикации, в том числе две монографии. Список публикаций приводится в конце автореферата.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 361 странице, состоит из введения, 8 глав и приложений, содержит 34 таблицы, 146 рисунков и список литературы из 283 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана характеристика работы, её актуальность и практическая значимость, выражены основные положения диссертации.

В главе 1 «Анализ современных методов обеспечения конструктивной прочности деталей машин и механизмов» показано, что повышение надёжности дегалей и конструкций достигается целенаправлен -ным созданием оптимальной структуры сплавов с учетом комплекса показателей конструктивной прочности.

Многочисленными трудами отечественных и зарубежных учёных М.Л. Бернштейна, А.П. Гуляева, Л.М. Капуткиной, Е.А. Шура, И.Н. Кидина, Ю.Я. Мешкова, Л.И. Тушинского, М. Gensamer, J.D. Embury, R.M. Fisher, F.S.Hull, R.F. Mehl, W. Pitch, K.E. Puttick и многих других показано, что особая роль в создании структур, отвечающих за повышение прочности металла, отводится дислокационным механизмам упрочнения путём размельчения зерна, создания в нём организованных полигонально-ячеистых построений и оптимизации гетерофазной структуры на микро- и мезоскопическом уровнях.

По поводу оптимизации режимов нанесения и обработки защитных покрытий даются противоречивые рекомендации. Так усилия многих исследователей и технологов, среди которых: В.Е. Архипов, Б.М. Асташкевич, A.M. Бернштейн, И.Н. Богачёв, А.Г. Григорьянц, Н.А Гринберг, И.Д. Давыденко, И.И. Искольдский, Л.С. Лившиц, Н.Н. Масленников, B.C. Попов, А.Н. Сафонов, В.Н. Ткачёв и другие направлены на повышение прочности сцепления покрытия с основой. С этой целью для получения покрытий предлагаются различные наплавочные технологии, а напылённые покрытия рекомендуется оплавлять, используя для этого источники энергии широкого диапазона концен-

трации: от объёмного разогрева в печи до лазерного излучения. Однако получение грубых первичных структур, особенно в зоне сплавления покрытия с деталью, а также структурные изменения в самой детали, происходящие под воздействием термической нагрузки при обработке покрытия, могут привести к снижению трещиностойкости и, следовательно, надёжности деталей. В связи с этим в противоположность предыдущим рекомендациям В.Н. Анциферовым, Б.С. Митиным, В.Д. Зеленовой, Я.Д. Коганом, Б.А. Ляшенко, Г.Г. Максимовичем, Л.И.Тушинским и другими высказываются сомнения в целесообразности увеличения адгезионной прочности, и отмечается необходимость обеспечения оптимального соотношения между характеристиками основы и покрытия. Предполагается, что это позволит в полной мере использовать несущую способность основы и защитные свойства покрытия. Однако не указывается, как найти и обеспечить это оптимальное соотношение.

Концепцией данной работы является положение о том, что формирование композиции «основной металл - переходная зона - износостойкое покрытие» нерационально методом проб и ошибок, превалирующим в настоящее время. Необходим научный анализ всех этапов процесса нанесения покрытий с целью его оптимизации. В качестве критериев оптимизации при разработке и осуществлении технологических процессов комплексного упрочнения деталей нанесением износостойкого покрытия на объемноупрочненную основу установлены три условия:

- Структура покрытия должна обеспечивать долговечность деталей машин;

- Переходная зона между основой и покрытием при достаточной прочности сцепления, должна быть вязкой во избежание распространения трещин от поверхности к сердцевине;

- В основе детали изменения, происходящие при воздействии потока энергии в процессе нанесения покрытия, не должны ухудшать структуру и, следовательно, механические свойства.

В главе 2 «Объёмное упрочнение стали. Создание оптимальной структуры в объёме деталей» решена задача повышения надёжности несущей основы деталей машин. Представлены результаты исследований процессов формирования структуры углеродистой стали при горячей деформации и последующем охлаждении. На основании данных исследования динамической и статической рекристаллизации горяче-деформированного аустенита углеродистой стали разработан метод регулируемого термопластического упрочнения. Имея в виду экспериментально установленное чередование процессов развития структуры

в последовательности: горячий наклёп, образование субструктурных дислокационно-ячеистых построений и динамическая рекристаллизация в технологическую схему включены (рис. 1):

1) нагрев для получения гомогенного аустенита;

2) предчистовую деформацию еь обеспечивающую максимальное деформационное упрочнение;

3) междеформационную паузу т4 необходимую для развития статической рекристаллизации, измельчающей зёрна аустенита;

4) окончательную деформацию Е2, которая создаёт субструктуру в мелких рекристаллизованных зёрнах;

5) немедленное ускоренное охлаждение.

Рис 1. Схема регулируемого термопластического упрочнения (РТПУ)

Таблица

Влияние режимов упрочнения на конструктивную прочность стали 20. Скорость прокатки 0,4 м/с; скорость деформации е = 12 с1.; скорость охлаждения 8О°С/с.

Ь^9'- критическое раскрытый трещин вусловиях динамического приложения нагрузки при температуре - 50°С; а^-уделънаяработаразрушения образца с Щетиной при ударных испытаниях при температуре - 50°С; Л/, • абсолютная живучесть, число цикловусталостного погружения от момента зарождения трещин до разрушения образца.

Регулируемый режим горячей деформации обеспечивает получение мелкозернистого аустенита с развитой субструктурой. Субструктура, созданная при горячей деформации, влияет на распад аустенита, приводит к получению мелких равноосных фрагментированных зерен а - фазы с равномерно распределёнными тонкодисперсными цемен-титными включениями, что обеспечивает высокие показатели конструктивной прочности (таблица).

Для технологических процессов, которые не предусматривают горячую пластическую деформацию, а также когда процессы горячей деформации технологически не совместимы с ускоренным охлаждением, исследована и проведена обработка, при которой энергетические возмущения вносятся термическими циклами.

При, проведённом совместно с В.К.Афанасьевым, исследовании стали, подвергнутой термоциклической обработке на ЗападноСибирском металлургическом комбинате и Новосибирском металлургическом заводе (рис. 2), установлено, что она не склонна к образованию видманштеттоаой структуры и росту зерна, уменьшилось количество квазиэвтектоидных выделений. Это одновременно с повышением прочности снижает негативное действие зоны термического влияния при сварке, наплавке, газо-термическом нанесении покрытий, способствует свариваемости стали.

Рис. 2. Схема термоциклической обработки

В' главе 3 «Повышение износостойкости деталей машин методами электродуговой наплавки» объектом исследования являлись крупногабаритные детали судов технического флота - рабочие органы и детали приводного устройства плавучего черпакового снаряда ПЧС 450. Для

их восстановления и упрочнения с учётом размеров, массы и величины износов наиболее высокую концентрацию мощности на единицу площади обрабатываемой поверхности обеспечивают электрическая дуга' и взрывная волна. Наиболее рациональные технологические приёмы для восстановления и упрочнения различных поверхностей черпаков и черпаковых барабанов плавучего земснаряда позволил выбрать анализ процесса их изнашивания, проведённый в академии водного транспорта совместно с Л.К. Арабьяном и А.И. Бекетовым.

Металлографическими исследованиями и механическими испытаниями полученных покрытий решалась задача выбора износостойких наплавочных и облицовочных материалов в зависимости от условий эксплуатации того или иного элемента. Сплавы с заэвтектической кар-боборидной структурой, в которых превалирует дислокационный механизм упрочнения твёрдыми фазами, обладают высокой износостойкостью при трении о жёстко закреплённый абразив. Однако наличие микротрещин, структурная неоднородность, грубая первичная структура обусловливают невысокую износостойкость при ударно-абразивных испытаниях. Это определяет сферу рационального применения сплавов, содержащих первичные карбобориды - упрочнение поверхностей, работающих в условиях абразивного и гидроабразивного изнашивания, а также при трении о жестко и не жестко закреплённый абразив. Сплавами с заэвтектической карбоборидной структурой, например самозащитной порошковой проволокой ПП-АН170 (сплав 80Х20РЗТ) успешно упрочняются козырьки черпаков плавучих земснарядов, челюсти грейферных ковшей, шнеки экструдеров, глиноме-сов и т.п.

Для повышения трещиностойкости и, следовательно, надёжности наплавленных покрытий, работающих при ударно-абразивном изнашивании, очевидно, следует отдать предпочтение наплавочным материалам, имеющим высокую износостойкость благодаря действию фактора твёрдорастворного упрочнения. Наплавки с метастабильной ау-стенито-мартенситной структурой, полученные порошковой проволокой ПП-АН138 (сплав 10Х15Н2ГТ), уступая по износостойкости в абразивной среде, показали более высокую износостойкость при удар-ко-абразивных испытаниях. Это обуславливает целесообразность их применения для упрочнения деталей, работающих в сопряженных узлах граничного и сухого трения, например: пальцев черпаковых цепей i земснарядов и драг, траков и пальцев гусеничных машин, седельно-сцепных устройств тягачей и прицепов, автоматических сцепных устройств водного и железнодорожного транспорта и др.

При упрочнении покрытиями поверхностей большой площади необходимую концентрацию энергии обеспечивает взрывная волна. Особенности процесса плакирования воздействием взрывной волны и характер действующего при эксплуатации ударно-абразивного изнашивания обуславливают предпочтение сплавам со структурой нестабильных твёрдых растворов. При испытаниях износостойкости лучшие показатели получены для стали со структурой метастабильного аусте-нита марки 110ПЗ. Структурные изменения, происходящие при сварке взрывом, сводятся к наклёпу основного металла и защитной облицовки в зоне соединения на глубину около 2 -3 мм. Эффективность применения сплавов с метастабильной аустенито-мартенситной структурой в условиях ударно-абразивного изнашивания была подтверждена при исследовании структуры материалов для упрочнения фасок клапанов судовых дизелей. Наиболее высокая износостойкость получена при испытании клапанов, упрочнённых плазменной наплавкой порошковым сплавом Х32Н8ВЗМ2. Это объясняется сочетанием достаточно высокой стойкости аустенито-мартенситной структуры к усталостным повреждениям со способностью к деформационному упрочнению. Ресурс работы выхлопных клапанов дизеля в результате увеличен до 25000 часов, что более чем в два раза превышает периодичность заводского ремонта.

Поскольку применяя технологию наплавки избежать образования структур . первичной кристаллизации, характеризующихся неоднородностью, в принципе невозможно, задача сохранения свойств основы при нанесении защитного покрытия решалась с использованием технологий напыления.

В Главе 4 «Износостойкие порошковые покрытия. Исследование структуры и процесса образования» предпочтение, отданное процессам напыления, связано с тем, что тепломассообмен и обмен импульсом энергии между порошковыми частицами, несущими основную энергию потока, и основой происходит в пределах поверхности их контакта, то есть на весьма ограниченной площади при большой концентрации энергии.

На базе Института теоретической и прикладной механики СО РАН совместно с А. П. Алхимовым исследовался процесс образования структуры порошковых металлических покрытий, получаемых холодным газодинамическим напылением. Установленная на основании структурных исследований схема процесса формирования покрытия концентрированным потоком частиц представлена на рис. 3. Строение характерных участков поперечного сечения полученного покрытия показано на рис. 4. Частицы порошка разгонялись в специальной уста-

новке воздушной струёй до сверхзвуковой скорости и бомбардировали основу, которая получала движение подачи относительно плоского сверхзвукового сопла. Частицы фронтальной части воздушно-порошкового потока, упруго деформируясь, отскакивают от основы. Воздействие этих частиц создаёт условие для формирования покрытия. На поверхности основного металла образуются кратеры, разрушается оксидная плёнка. В результате на активированной поверхности закрепляются частицы, обладающие наиболее высокой энергией. Формирование контактного слоя (зона I) обеспечивает быстрое наращивание покрытия с образованием зоны II. Внешние слои покрытия (зона III) формируются частицами тыльной части потока.

Рис. 3. Схема процесса формирования покрытия при холодном газодинамическом напылении

Строение алюминиевого ХГН покрытия Рис. 4. Структура алюминиевого покрытия, полученного холодным газодинамическим напылением, в поперечном сечении

При газотермическом напылении покрытия образуются в результате соединения дисперсных частиц наносимого расплавленного материала с относительно холодной основой и между собой. Структурные аспекты взаимодействия микрокапель, соударяющихся с твёрдой относительно холодной основой, изучались совместно с сотрудниками исследовательского диагностического комплекса, руководимого О.П. Солоненко, в Институте теоретической и прикладной механики СО РАН.

Установлено, что процесс кристаллизации растекающейся капли расплава происходит нестабильно. Интенсивные фазовые переходы приводят к появлению препятствий, которые вызывают локальные торможения потока (рис. 5). Это приводит к появлению макропористости, нарушению идеального контакта и низкой прочности сцепления с основой. Кроме того, напряженное состояние вблизи внутренних границ раздела может вызывать образование микротрещин в частицах.

Очевидно, что для обеспечения сплошного контакта с основой и получения однородной тонкодисперсной структуры покрытий необходимо дополнительное энергетическое воздействие.

Рис. 5. Схема формирования структуры частицы в процессе газотермического напыления при её растекании с одновременным затвердеванием на основе и фото поверхности контакта частицы А1, оторванной от основы из нержавеющей стали

В главе 5 «Упрочнение деталей машин износостойкими самофлюсующимися N1 - Сг - В - 81 - С покрытиями. Влияние температурно-временных параметров обработки на структуру и прочность получаемого композита «сталь - покрытие» установлено влияние интенсивности теплового воздействия при термической обработке на строение самофлюсующегося покрытия и зоны термического влияния. По данным термического анализа и результатам структурных исследований построены диаграммы распределения структурных составляющих углеродистой стали с износостойким покрытием при различных темпе-ратурно-временных условиях обработки. В общем виде диаграмма имеет вид, представленный на рис. 6,а. Области диаграммы разделены линиями, соответствующими границе между основой и покрытием, а также критическим температурам сплавов основы и покрытия:

А1 - температура эвтектоидного превращения в углеродистой стали;

Аз - температура полного аустенитного превращения;

8 - температура «солидус» покрытия;

Ь - температура "ликвидус" покрытия.

Положение критических точек меняется в зависимости от скорости нагрева. При нагреве градиент температур на поверхности значительнее, выше скорость нагрева, а при увеличении скорости нагрева повышается значение критических температур.

На диаграмму наложена линия возможного градиента температур а Ьсйе/.

Схема распределения.структурных составляющих в поперечном сечении углеродистой стали (С=0,15 %) с самофлюсующимся покрытием в процессе нагрева, источниками концентрированной энергии представлена на рис. 6, б.

Покрытие в результате нагрева может быть, в зависимости от температурно-временных параметров, частично (область 1) или полностью спечённым (область 2), принять твердожидкое состояние (область 3) или расплавиться (область 4). Микроструктура износостойкого никель-хромового покрытия в зависимости от температурно-временных параметров представлена на рис. 7.

В зоне контакта покрытия с основой при термической обработке образуются зона сплавления и участки термореактивной диффузии компонентов покрытия (область 5), а также зоны взаимной диффузии компонентов при твердофазном взаимодействии (область 6), которые увеличиваются по мере термического воздействия.

Объемная доля струкрурных составляющнх,% Рис. 6. Схема формирования структуры малоуглеродистой стали с самофлюсующимся покрытием при нагреве источником концентрированной энергии:

а —Распределение структурных составляющих по сечению при градиенте температуры abcdef; 6— Структурная диаграмма стали с самофлюсующимся покрытием после его кристаллизации

В зоне термического влияния изменяется структура основы. В наклёпанном пескоструйной обработкой слое происходит рекристаллизация (область 7). При нагреве выше температуры А1 происходит превращение перлита в аустенит (область 8), а при температуре выше А3 основа принимает аустенитную структуру (область 9).

При увеличении продолжительности нагрева происходит выравнивание температуры по сечению детали, гомогенизация аустенита в продольных по отношению к покрытию сечениях. Однако по глубине детали состав аустенита неоднороден вследствие диффузии никеля, хрома, а также углерода и бора в основу. Конечная структура покрытия и основы зависит от условий охлаждения детали, которые, в свою

очередь, определяются массой и конфигурацией детали, средой, в которой происходила обработка, способом крепления заготовки в приспособлении и др.

Детали сложной геометрической формы, с разным сечением элементов, при наличии выточек, канавок, тонкостенные изделия и т.п. нуждаются в объёмном нагреве (рис. 8). Вертикальная линия cde на диаграмме соответствует температуре нагрева в интервале «ликвидус -солидус» материала покрытия. Таким образом, покрытие находится в твё'рдожидком состоянии. Глубина у - твёрдого раствора в области диффузии никеля и хрома, а также размер области диффузионного распространения углерода и бора, зависят от времени изотермической выдержки изделия в печи.

А, А3 Т При После О 25 50 75 100

на|реве охлаждения 1/4

Градиент температуры Т по сечению Объемная дол» структурных составляющих

Рнс. 8. Формирование структуры самофлюсующегося похрытия при печной термообработке

При обработке напылённых самофлюсующимся покрытием деталей в BaCl-соляном расплаве с температурой 1040 К в течение 120 -150 секунд в его поперечном сечении создаётся градиент температур. Скорость нагрева поверхности составляет 10-12 К/с. Такой же порядок величин скоростей нагрева могут обеспечить таюте индукционный, газопламенный, плазменный энергетические источники. Схема формирования структуры малоуглеродистой стали с самофлюсую-гцимся покрытием, соответствующая этим условиям приведена на рис. 9. Градиент температур (линия a b С d ef) обеспечивает твердожидкое состояние покрытия. Распад аустенита основы после извлечения деталей из соляной ванны происходит с образованием перлитной структуры.

Рис. 9. Градиент температур и формирование структуры самофлюсующегося покрытия при термообработке в соляной ванне (скорость нагрева 10-12 К/с)

Структура

ЩЩ

б < в ™

ьа ° ** •

Ш Ф

После нагреве охлаждения

N1 Покр Ст- ытне 0-5. -с

N

Ф п

Градиент температуры Т по ссчснию Объемная доля струкг/рных составляющих

Рис. 10. Градиент температур и формирование структуры самофлюсующегося покрытия при плазменной термообработке (скорость нагрева 40-45 К/с)

Скорость нагрева 40 - 45 К/с может быть получена при использовании для термической обработки покрытия плазмотронов, лазеров непрерывного действия, при индукционном нагреве. Схема формирования структуры стали с самофлюсующимся покрытием приведена на рис. 10.

Линия градиента температур аЬсйе/ захватывает области полного и частичного расплавления покрытия, диффузионные зоны и зоны а-у превращения в стали. При оптимальном режиме обработки покрытие получает структуру тонкодисперсной эвтектики с отдельными мелкими первичными карбоборидами, а основа сохраняет вязкую феррит -ную составляющую.

При увеличении скорости нагрева до 250-300 К/с, полученной при электроконтактном припекании покрытия с оптимальными параметрами режима (рис. 11), схема формирования структуры малоуглеродистой стали соответствует рис. 12.

Скорость нагрева 250-300 К/с может быть получена также при лазерной или другой лучевой обработке, при индукционном и электроискровом нагреве.

При толщине напылённого покрытия 0,6 - 0,8 мм скоростной нагрев (линия ade) обеспечивает припекание покрытия. Диффузионные процессы не развиваются, а а-у превращение происходит только в перлитных участках стали. Незначительный прогрев основы обеспечивает интенсивный теплоотвод от поверхности контакта основы и покрытия и ускоренное охлаждение разогретой поверхности сопровождающееся мартенситным превращением аустенитных областей зоны термического влияния. Таким образом, применение источников концентрированной энергии обеспечивает за счёт регулирования возникающего градиента температур оптимальные условия, как для формирования структуры износостойкого самофлюсующегося покрытия, так и основы.

При выборе оптимального режима обработки покрытия следует

ПроплаВятие. ¿етвш-аиия

Рис. 11. Схема структурных изменений биметалла, состоящего из малоуглеродистой стали (основа) и самофлюсующегося износостойкого покрытия, при термомеханическом спекании.

руководствоваться условиями эксплуатации упрочняемых деталей. В условиях треиия скольжения, кавитационного и гидроабразивного изнашивания преимущество износостойкости имеет оплавленное покрытие. Следует учитывать также и требования к надёжности детали, имея в виду, что с повышением адгезионной прочности износостойких покрытий снижается усталостная трещиностойкость (рис. 13).

в ь

03 я

а!

|о

С*

А О

ISi.Cr.B-Si.с Л / V /' ш ж ш »Л*»« »9**1

/х У

7 / Ш) Г7Г\

7 ^ щ Щ

1

№ Пок] Сг- спсч< 1 ютие В-^-С сннос

\ м

ф п

Лз

О 25 50 75

При

нагреве охлаждения

Объемная лом структурных составляющих

тоо%

Градиент температуры Т по ссчснию

Рис. 12. Градиент температур и формирование структуры самофлюсующегося покрытия при электроконтактном термомеханическом спекании (скорость нагрева 250 — 300 К/с)

Рис. 13. Влияние условий испытаний на стойкость стали СтЗ с плазменным № - Сг - В - Si - С покрытием

Высокая концентрация энергии и возможность регулирования в широких пределах интенсивности теплового воздействия при лазерной технологии нанесения покрытий побудило расширить номенклатуру материалов и получить износостойкое покрытие не только из самофлюсующихся сплавов, но и из высоколегированной вольфрамомо-либденовой стали.

В главе 6 «Лазерная технология поверхностного упрочнения» изучены процессы формирования структуры износостойкой поверхности при лазерной технологии. Для изготовления различного биметаллического инструмента с корпусом из низколегированной стали и рабочими поверхностями из быстрорежущей стали Р6М5 использовался СО -

лазер мощностью 2 кВт с конвективным охлаждением рабочих газов.

Полученный наплавкой слой имеет достаточно высокую твёрдость, однако неоднородное распределение карбидов в виде эвтектической сетки по границам дендритных ячеек не обеспечивает необходимой вязкости и трещиностойкости материала. Для диспергирования карбидной сетки наплавленного сплава использован принцип самоорганизации структуры, приведённой в энергетически нестабильное состояние. Режимы лазерной термической обработки регулировали так, чтобы обеспечить твердожидкое состояние наплавленного слоя (рис.

14).

Рис. 14. Схема формирования структуры наплавленного износостойкого покрытия с карбидным упрочнением

В результате эвтектическая карбидная сетка по границам дендри-тов делится на отдельные фрагменты, которые при последующем охлаждении становятся центрами кристаллизации твёрдых соединений. Последующий стандартный трехкратный отпуск при 560 °С повышает твердость полученного покрытия Р6М5 до ИЯС 66 - 67. Разработанная

технология успешно опробована при выпуске опытных партий инструментов.

Получение покрытий из порошковых сплавов позволяет реализовать различные достоинства методов порошковой металлургии. В том числе и возможность создавать порошковые композиции для наплавки, регулируя структуру и свойства покрытий, в зависимости от назначения деталей.

В Главе 7 « Получение композиционных порошковых покрытий» принцип создания особого состояния контактной зоны основного металла и защитного покрытия с равномерным изменением структуры, снижающим пики внутренних напряжений, осуществлен путём получения покрытий из композиций порошков.

Для снижения структурной неоднородности между износостойким никель-хром-бор-кремниевым покрытием и сталью добавляли к самофлюсующемуся порошковому сплаву порошок железа (рис. 15,а).

ПОКРЫТИЕ

ОСНОВА - СТАЛЬ ( 0,2 %С)

Рис. 15 Схема процесса формирования структуры покрытия, составленного из износостойкого никель-хром-бор-кремниевого и железного порошков, в процессе термообработки (спекание в присутствии жидкой фазы)

а — напрессованная порошковая шихта; 6'- неполное спекание; в — полное спекание

В процессе термического воздействия при твёрдожидком состоянии порошковой композиции происходит плавление частиц самофлюсующегося сплава, капиллярное и термореактивное распространение его по границам частиц железа и офлюсовывание окислов на границах (рис. 15,6). По мере продолжения термообработки сплав приобретает основу из железо-хром-никелевого твёрдого раствора. Карбобориды сохраняются в структуре в виде локальных скоплений в местах исходного расположения (рис. 15,в).

Наилучшие свойства покрытия получены при лазерной наплавке, которая позволяет уменьшить неоднородность, свойственную газодинамическим методам нанесения порошков, составленных из смеси различных по плотности и размеру частиц. Концентрированное тепловое воздействие обеспечивает высокую скорость процесса. Особенности лучевого нагрева поверхности покрытия способствуют сохранению строения основы и, следовательно, высокой вязкости и трещино-стойкости упрочняемых деталей. В зависимости от содержания железного порошка изменяется соотношение количества твёрдого раствора и карбоборидов. Причём при всех исследованных соотношениях составляющих наплавочную шихту порошков ПГ-10Н-01 и ПЖ-3 твёрдые фазы присутствуют в наплавленном сплаве в составе эвтектик.

Для повышения износостойкости упрочнённых покрытиями деталей были составлены композиции наплавочных материалов из самофлюсующегося никель-хромового сплава ПГ-10Н-01 и 10% карбида вольфрама. Для того, чтобы максимально реализовать эффект упрочнения износостойкого покрытия твёрдыми фазами и при этом избежать образования хрупкой карбидной сетки вводили в состав самофлюсующегося сплава сфероидизированный релит (литой карбид вольфрама). Из-за резкого различия компонентов по фракционному составу и плотности для нанесения покрытия применяли лазерную технологию со свободной укладкой шихты на упрочняемую поверхность. .

В результате лазерной обработки частицы карбида вольфрама оплавляются с поверхности. Происходит взаимная диффузия компонентов, увеличивается количество карбидной эвтектики и мелких карбидов при последующей кристаллизации (рис. 16). Частицы релита имеют весьма высокую твёрдость. Микротвёрдость, определённая на приборе ПМТ-3 при нагрузке на индентор 50 г., составила Н50 = 32,36 ГПа. Износостойкость композиционного покрытия из сплава ПГ - 10 Н - 01, дополнительно упрочненного релитом сферическим, при трении о жёстко закреплённый абразив (ГОСТ 17367-71) увеличилась в 5 раз и более чем в 3 раза превысила износостойкость быстрорежущей стали.

25ткл1| | 100 ткт

Рис. 16. Микроструктура никель-хромового износостойкого покрытия ПГ-10Н-01 с добавлением карбида вольфрама

В главе 8 «Анализ методов «конструирования структуры» при комбинированном упрочнении деталей машин. Обсуждение результатов даётся обоснование технологии комбинированного упрочнения деталей машин и основные рекомендации по её применению.

Термический цикл обработки покрытий показан на рис. 17. Если термическая обработка покрытия будет производиться при объёмном разогреве детали, то одновременно в структуре стальной основы происходит фазовая перекристаллизация, укрупнение зерна, диффузия элементов покрытия в основу и их выгорание при длительном термическом воздействии. Всё это приводит к уменьшению твёрдости покрытия и снижению трещиностойкости переходной зоны.

Совмещение оптимальных термических циклов и для износостойкого покрытия, и для основы детали возможно при воздействии на поверхность потоком энергии высокой концентрации (рис. 18). Высокая скорость нагрева создаёт градиент температур в сечении детали, регулируя который необходимо создать условия, когда при термообработке (оплавлении или спекании) покрытия в основе будет иметь место кратковременный отпуск или неполная закалка. Общие принципы разработанного метода комплексного упрочнения деталей машин представлены схемой на рис. 19. Необходимая толщина защитного покрытия определяется, как правило, габаритами деталей и допускаемой величиной износа. Экспериментально определён необходимый градиент температур для обработки защитных износостойких покрытий и потребная для получения этого градиента плотность мощности. В зависимости от плотности мощности выбирается источник концентрированной энергии.

Износостойкое покрытие

Рис. 17. Варианты режимов термической обработки защитного покрытия и допустимое тепловое воздействие в зоне термического влияния основы

I обработки

Рис. 18. Термический цикл (а) и градиент температур (б) при обработке стали с защитным покрытием источником концентрированной энергии

При выборе метода объёмного упрочнения следует руководствоваться конструктивно-технологической характеристикой детали, учитывать технологическую последовательность её производства.

Упрочнение крупногабаритных тяжело нагруженных деталей наиболее целесообразно, технологично и эффективно проводить методом термоциклической обработки.

При изготовлении деталей машин и конструкций из прокатных изделий наиболее благоприятная структура стали формируется в резуль-

тате регулируемого термомеханического упрочнения, которое удачно вписывается и в технологию кузнечно-прессового производства.

Что касается материалов и технологических процессов нанесения защитных и износостойких покрытий, то проведённые исследования свидетельствуют о том, что универсального метода объёмного и поверхностного упрочнения деталей не существует. При сравнительных испытаниях различных покрытий расположение их в ряд по износостойкости зависит от условий изнашивания. В связи с этим материал и требуемая структура износостойкого покрытия определяется условиями эксплуатации деталей, а технология его нанесения и термообработки - конструктивно-технологическими особенностями. Общим требованием к условиям формирования структуры при получении большинства покрытий является выделение из твёрдого раствора дисперсных упрочняющих фаз, коагуляция пор, снятие внутренних напряжений. При этом должна устранятся структурная неоднородность, сохраняться наследственная мелкозернистость упрочняющих фаз.

Изнашиваемые поверхности тяжело нагруженных крупногабаритных деталей, таких, как рабочие органы карьерных, строительных и дорожных машин: зубья ковшей и роторы экскаваторов, бульдозерные и грейдерные отвалы, детали грейферов, ковши и черпаки плавучих земснарядов, а также детали буровых установок, почвообрабатывающих машин и др. получают износ при эксплуатации порядка десятка миллиметров. Для восстановления и упрочнения таких поверхностей необходимо создавать достаточно высокую плотность мощности на возможно большей площади. Источниками энергии, обеспечивающими эти условия, являются сварочная дуга и дуговая плазма. При электродуговой наплавке износостойких покрытий управлять структурой получаемого композиционного материала в широких пределах путём регулирования параметров дуги не удаётся, поскольку диапазон параметров ограничен условиями устойчивого горения дуги и формирования валика сварного шва. Необходимая для надёжной работы деталей структура обеспечивается правильным выбором износостойких материалов. Поскольку перечисленные детали машин работают, главным образом, в условиях абразивного воздействия наиболее высокую износостойкость рабочих поверхностей можно получить, обеспечив заэв-тектическую карбоборидную структуру износостойких покрытий. При работе деталей в условиях ударно-абразивного износа во избежание образования микротрещин следует стремиться к получению структуры в виде тонкоразветвлённых карбоборидных эвтектик.

Упрочняемые детали машин и механизмов

Объёмная упрочняющая обработка

Рис. 19. Схема процесса комбинированного упрочнения деталей машин РТПУ— Регулируемое термопластическое упрочнение

Износостойкое покрытие Оптимальная структура

Нанесение | Обработка

Электроискровое легирование Лазер

Напыление газодинамическое

импульсныи

Термомеханическое спекание

Лазер непрерывого действия Напыление газотермичекое

износостойкого покрытия |

Лазерная обработка инструментальной стали

Лазер непрерывного действия

-лад«» а------------------

Л

Дуговая плазма

Наплавка плазменная

(ЬП+Сг+В-Я^ПУС

Плазменная обработка (Ы1^Сг+В+51)

Наплавка электродуговая

Плакирование взрывом

Электродуговая наплавка

Карбоборидное Метастабильный упрочнение аустенит

в зависимости от их конструктивно-технологических параметров ТЦО— Терьщиклическая обработка

Для износостойкого покрытия сопряжённых поверхностей деталей, работающих в абразивной среде, таких, как пальцы гусеничных траков, пальцы черпаковых цепей, шкворни седельно-сцепных устройств, замки железнодорожных и судовых автосцепов, оси и т.п. наиболее высокую надёжность обеспечивают наплавленные покрытия со структурой нестабильных аустенито-карбидных и аустенито-мартенситных сплавов.

Для упрочнения поверхностей большой площади эффективной является их облицовка аустенитной высокомарганцевой сталью с помощью сварки взрывом. При этом структурные изменения в основе сводятся к наклёпу.

Минимальные структурные изменения основы имеют место при нанесении покрытия методом холодного газодинамического напыления. Структура и свойства полученных покрытий позволяют рекомендовать их в качестве декоративных, электропроводных, защитных и износостойких, работающих в условиях граничного трения со смазкой.

Регулирование параметров нанесения и термообработки покрытий методами газо-термического напыления и плазменной обработки позволяет осуществлять нагрев обрабатываемой поверхности со скоростью 40 - 45 К/с. Возникающий при этом градиент температур в сечении детали даёт возможность сохранить вязкие структурные составляющие в основе стали, тем самым обеспечив высокую трещиностой-кость зоны контакта основного металла с износостойким покрытием и, следовательно, детали в целом. Указанные технологии успешно реализованы для упрочнения поршневых пальцев, валов шестеренных, вихревых и других насосов, судовых гребных винтов и тому подобных деталей машин средних габаритов и массы порядка 10-100 кг.

Для нагрева изделий массы порядка 1 - 10 кг необходимы источники энергии с большей плотностью мощности. Для обработки ряда деталей двигателей внутреннего сгорания, судовых гребных винтов, шнеков экструдеров, деталей вентилей и задвижек, смесителей и мешалок, насосов и турбин и многих других эффективно могут применяться дуговая плазма, плазменный поток, а также лазерные методы обработки. При применении в качестве материалов износостойких покрытий самофлюсующихся сплавов их оптимальной структурой после обработки будет твёрдый раствор с равномерно распределёнными дисперсными карбоборидами или тонкой карбоборидной эвтектикой.

Для местного упрочнения различных видов инструментов, элементов станочной и штамповой оснастки и других подобных деталей с высокой эффективностью применяются лазеры непрерывного и импульсного действия. Разработанная технология лазерного нанесения

покрытий со свободной укладкой порошковой шихты обеспечивает возможности для упрочнения рабочих поверхностей деталей машин и инструмента самыми разнообразными материалами. Именно лазерная технология обеспечивает наиболее равномерное распределение компонентов композиционных порошковых покрытий. В частности, существенного повышения износостойкости покрытий на никель-хромовой основе удалось добиться армированием их тонкодисперсными частицами сфероидизированного карбида вольфрама.

Таким образом, нагрев с использованием источников энергии высокой концентрации позволяет регулировать структуру, как защитного покрытия, так и переходной зоны и основы детали. Создание трещино-стойкой структуры в зоне контакта покрытия с основой обеспечивает высокие эксплуатационные показатели получаемой композиции. Это даёт возможность существенно увеличить ресурс работы деталей машин.

1. Разработан комплексный подход к формированию структуры материалов композиции «несущая основа - защитное покрытие», обеспечивающей повышение надёжности деталей машин, элементов конструкций, инструментов, а именно:

- дифференцированное формирование структуры объёма основного металла деталей (измельчением зерна, созданием субзёренных дислокационных построений, выделением дисперсных карбидов) и износостойкого слоя рабочих поверхностей (в виде твёрдых фаз в высоколегированной матрице);

- создание контактной зоны основного металла и защитного покрытия со сглаженным структурным переходом, снижающим пики внутренних напряжений;

- одновременное формирование структуры материала защитного износостойкого покрытия и вязкой несущей основы детали воздействием концентрированной энергии.

2. Выявлена динамика структурных изменений при развитии рекри-сталлизационных процессов в горячедеформированном аустените углеродистых сталей. Для этого впервые проведены прямые структурные исследования в процессе горячей деформации. Данные высокотемпературных исследований обеспечили научно обоснованный выбор режимов термопластической обработки сталей.

3. Разработан метод регулируемого термопластического упрочнения малоуглеродистых сталей с квазиперлитным превращением, позволяющий одновременно реализовать эффективные дислокационные механизмы упрочнения (измельчение зёрен, создание субзёренных

Основные выводы

рос. НАЦН01! БИСЛИ01 СПстсрб О» ПХ>

дислокационных построений и выделение дисперсных упрочняющих фаз). Полученная структура обеспечивает повышенный уровень прочности и трещиностойкости. При обработке стали 20 показатели прочности достигают Оо,2 = 500 МПа О, := 690 МПа при пластичности 6 = 18%, Ч' = 69%. По сравнению с термической обработкой без деформации показатели прочности Со,2И С, повышены на 28% и 15% соответственно; трещиностойкость при циклическом и динамическом испытаниях увеличена в 1,35 -1,7 раза.

4. Показана целесообразность использования градигнта температур, возникающего при нагреве с применением источников энергии высокой концентрации, для регулирования структуры как защитного покрытия, так и переходной зоны, и основного металла детали. Варьируя параметры энергетического воздействия, а также толщину, состав и состояние нанесенных покрытий достигнуто распределение температур по сечению, при котором в слое покрытия выделяются дисперсные упрочняющие фазы, коагулируют и завариваются поры, происходит релаксация внутренних напряжений с одновременным отпуском предварительно упрочнённой основы. Нанесение покрытий и термическая обработка деталей совмещены в одной операции.

5. Данные испытаний стали с комбинированным упрочнением, в том числе: показатели адгезионной прочности покрытий, износостойкости в условиях гидроабразивного, ударно-абразивного, кавитацион-ного изнашивания, а также в парах трения со смазкой, кроме того циклической и динамической трещиностойкости позволили сформулировать требования к составу и структуре материалов и составить композиции из порошковых сплавов для износостойких покрытий. В зависимости от условий работы деталей определены целесообразные способы и режимы упрочнения деталей защитными покрытиями, а эксплуатационные испытания подтвердили их эффективность.

6. Научно обоснован подход к выбору и разработке эффективных технологических процессов комплексного: объёмного и поверхностного упрочнения. Этот подход учитывает особенности эксплуатации и конструктивно-технологические характеристики деталей, которые существенно влияют на схемы и режимы упрочняющих обработок.

7. Разработан метод прямых структурных исследований деформации аустенита углеродистой стали и других высокотемпературных процессов, основанный на принципе цветного термоокислительного травления. Метод позволяет в любой момент практически мгновенно выявлять структуру металла и фиксировать её при охлаждении до комнатной температуры.

8. Требуемые при комбинированном упрочнении структурные композиции получены в различных технологических процессах, внедрённых на водном транспорте и в других отраслях промышленности, в том числе:

- В Новосибирском речном порту методом термоциклической закалки упрочнены цевки механизма поворота плавучего крана КПЛ 530, а способом электрошлаковой наплавки с регулируемой подачей электродов восстановлены зубья крупномодульных шестерен цевочного зацепления. После упрочнения в 1995 году эти детали эксплуатируются по настоящее время. Электродуговой наплавкой восстановлены и упрочнены поверхности шкивов тормозных барабанов и пальцев грейферов. Ресурс восстановленных деталей составил 120 - 125 % от ресурса новых изделий.

- На специализированном участке ремонта судовых деталей плазменной технологией Новосибирской ремонтно-эксплуатационной базы флота с учётом технологических рекомендаций данной работы разработаны и внедрены процессы упрочнения деталей типа валов, цилиндровых втулок, гребных винтов.

- На Самусьской ремонтно-эксплуатационной базе флота Томской области внедрены, разработанные на основании результатов данного исследования, технологические процессы восстановления и упрочнения методом электродуговой наплавки и биметаллической облицовки черпаков и черпаковых барабанов плавучих черпаковых земснарядов ПЧС 450.

- Методом лазерной наплавки на базе ОАО НИИХИММАШ осуществлена технология изготовления опытной партии инструментов -дисковых деревообрабатывающих пил, штроборезов и пик пневмоин-струмента.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Тихомирова Л.Б., Токарев А.О. Исследование процессов упрочнения и разупрочнения горячедеформированного аустенита малоуглеродистой стали // Субструктура и конструктивная прочность стали / МежВУЗ сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т. Новосибирск, 1976.С.109-116

'2. Токарев А.О. Разупрочнение горячедеформированного аустенита стали 20 при изотермической последеформационной паузе // Новейшие методы обработки металлов. / МежВУЗ сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т. Новосибирск, 1977. С.95-100.

31 Тихомирова Л.Б., Токарев А.О. // Исследование упрочнения стали 20 при различных режимах горячего деформирования / Новейшие методы обработки металлов. МежВУЗ сб. науч. трудов. Новосиб. элек-тротехн. ин-т. Новосибирск, 1977. С. 100-104.

4'. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б. Токарев А.О. Влияние схемы горячей деформации на деформационное упрочнение аустенита стали 20 // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1978. №4. С. 99-101.

5. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б., Токарев А.О. Метод прямого структурного исследования горячей деформации углеродистой стали // Заводская лаборатория. 1979. №3. С. 231-232.

6. Тушинский Л.И., Токарев А.О., Власов B.C. Создание оптимальной структуры и конструктивной прочности углеродистой стали регулируемой термопластической обработкой // Новые методы упрочнения и обработки металлов. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электро-техн. ин-т. 1979. С. 3-11.

7. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б., Токарев А.О. Упрочнение и разупрочнение аустенита в процессе горячей деформации // Металловедение и термическая обработка металлов. №6,1979. С. 6-9.

8. Токарев А.О. Структурные изменения аустенита малоуглеродистой стали при термопластическом воздействии // Новые методы упрочнения и обработки металлов. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т. 1980. С.39-56.

9. Токарев А.О., Теребило Г.И. Влияние структуры термопластиче-ски упрочнённой стали 20 на показатели её конструктивной прочности // Строение и физико-механические свойства твёрдых материалов. Сб. науч. трудов. НГПИ. Новосибирск. 1981. СЗЗ-38.

10. Тушинский Л.И., Токарев А.О. Регулируемое термопластическое упрочнение малоуглеродистой стали // Оптимальная структура стали для повышения конструктивной прочности. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. институт. 1983. С. 3-10.

11. Токарев А.О., Быков А.А. Влияние параметров термомеханической обработки на структуру малоуглеродистой стали // Структура объёмно и поверхностно упрочнённой стали. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т. 1984. С. 55 - 65.

12. Токарев А.О. К вопросу термопластического упрочнения сталей // Повышение надёжности и долговечности ответственных судовых деталей, механизмов и устройств. Сб. науч. трудов. НИИВТ.1985. С

13. Арабьян Л.К., Бекетов А.И.. Токарев А.О. Повышение стойкости судовых гребных винтов плазменным напылением // Новые методы повышения конструктивной прочности стали. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т.1985. С. 58-63.

14. Токарев А.О., Теребило Г.И. Строение и свойства высокомарганцевой стали с наплавленным износостойким покрытием // Структура и свойства металлических материалов. МежВУЗ. сб. науч. трудов. НГПИ.1987.С. 111-117.

15. Токарев А.О., Голубев Н.Ф. Микроструктура чугунных деталей с износостойким плазменным покрытием из самофлюсующегося сплава ПГ-ХН80СР4 // Исследование структуры и свойств объёмно и поверхностно упрочненной стали. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. элек-тротехн. ин-т.1987. С. 59 - 65.

16. Токарев А.О., Голубев Н.Ф. Газотермическое напыление чугунных цилиндровых втулок // Износостойкость и повышение надёжности судовых механизмов и устройств. Сб. науч. трудов НИИВТа. 1987.С 21-29.

17. Арабьян Л.К., Бекетов А.И., Токарев А.О., Тихонов Е.Г. Особенности износа и восстановления черпаков земснарядов ПЧС-450// Сб. науч. трудов НИИВТа. 1987.С 14 - 21

18. Токарев А.О., Гендлер А.Г. Строение и свойства высокомарганцевой стали с наплавленным износостойким покрытием // Структура и оптимальное упрочнение конструкционных материалов. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т.1988. С. 21-28.

19. Токарев А.О. Исследование процесса проплавления износостойкого самофлюсующегося покрытия при термомеханическом воздействии с электроконтактным нагревом // Структура и конструктивная прочность стали. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. инсти-тут1989.С.30-38.

20. Арабьян Л.К., Бекетов А.И., Токарев А.О. и др. Износостойкие биметаллические облицовки // Речной транспорт. №11. 1989. С. 18 -19.

21. Токарев А.О. Влияние электроконтактного нагрева на структуру износостойких никель-хромовых покрытий // Порошковая металлургия 1990. №5. С.47-52

22. Арабьян Л.К., Засыпкин И.М., Кузьмин В.И., Токарев А.О. Структура малоуглеродистой стали с износостойким покрытием,после термообработки ламинарной струёй азотной плазмы // Изв. СО АН СССР. Серия технических наук. Вып.2.1990. С.99-104.

23. Алхимов А.П., Папырин А.Н., Токарев А.О. и др. Строение и свойства покрытия, нанесённого методом ХГН // Сб. науч. трудов •НИИВТ. Новосибирск, 1990. С. 48 - 53.

24. Папырин А.Н., Болотина Н.П!, Боль А.А., Токарев А.О. и др. Новые материалы и технологии. Теория и практика упрочнения материалов в экстремальных условиях. ВО Наука. 1992. Новосибирск. 200 с.

25. Арабьян Л.К., Токарев А.О. Исследование порошковых металлических композиций для износостойких покрытий // Повышение эффективности ремонта судовой техники. Сб. науч. трудов НИИВТ. Новосибирск. 1993.С9- 12.

26. Арабьян Л.К., Бекетов А.И, Токарев А.О. Экспериментальное исследование технологии восстановления режущей кромки черпаков земснарядов//Повышение эффективности ремонта судовой техники: сб. науч. трудов. НИИВТ. Новосибирск: 1993. С.4-8.

27. Афанасьев В.К., Столбов А.А., Золотовский А.А., Лузянина З.Б., Токарев А.О. О воздействии термоциклической деформации и последующей термообработки на свойства малоуглеродистой стали // Известия ВУЗов. Чёрная металлургия. 1994.№2.С.37-39

28. Батаева З.Б., Кузмин В.И., Токарев А.О. Влияние термообработки углеродистой стали с самофлюсующимся покрытием на строение получаемого композиционного материала // Повышение надёжности судовых деталей, механизмов и устройств. Сб. науч. трудов. НГАВТ.1995.С.74-81.

29. Токарев А.О., Куницына Т.С., Батаева З.Б. Особенности разрушения алюминиевого покрытия, полученного холодным газодинамическим напылением ХГН // Повышение надёжности судовых деталей, механизмов и устройств. Сб. науч. трудов. НГАВТ. 1995. С. 68-73.

30. Токарев А.О., Куницына Т.С. Особенности разрушения при отрыве алюминиевого покрытия, полученного на углеродистой стали холодным газодинамическим напылением // Теплофизика и аэромеханика. 1995. Том 2. №4. С.393-398.

31. Токарев А.О. Строение алюминиевого порошкового покрытия, полученного холодным газодинамическим напылением // Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. №3. С. 36-39.

32. Крашенинников В.В., Оришич A.M., Токарев А.О. Лазерная технология изготовления инструментов // Сб. Повышение эффективности средств и методов механизации и автоматизации строительства. Вып.1. Часть 2. Ручные машины ударного действия. НГАС.1996. С. 78 - 83.

33. Оришич А.М:, Крашенинников В.В., Токарев А.О., Дёмин B.C. Исследование технологической возможности изготовления инструмента методом лазерной наплавки // Металловедение и термическая обработка металлов, №6,1998. С.5-8.

34. Токарев А.О., Власова Л.В. Исследование износостойких наплавочных материалов для восстановления клапанов дизелей // Технология металлов, 1999, №9. С. 27-30.

35. Оришич A.M., Крашенинников В.В., Токарев А.О. Лазерные технологии в промышленном производстве Сибири // Технология образо-

вания на пороге третьего тысячелетия. Сборник трудов научно-практической конф. НГПУ. Новосибирск. 1999. С. 183 - 191.

36. Токарев А.О., Власова Л.В. Исследование износостойкости наплавочных материалов для восстановления клапанов дизелей // Судостроение и судоремонт: Конструкция и технология. Сб. трудов. НГАВТ, Новосибирск. 1999. С. 70-79.

37. Токарев А.О. Износостойкие покрытия из порошкового самофлюсующегося сплава со сферическим релитом // Сварочное производство 2000,№7.С.37-38.

38. Пеньков Р.Ф., Колпаков Б.А., Токарев А.О. К вопросу о теории формирования сплошного металла покрытий при холодном газодинамическом напылении (ХГН) // Ресурсосберегающие технологии на транспорте / Сб. научных трудов. Новосибирск: НГАВТ. 2000. С.8 -22.

39. Токарев А.О., Пеньков Р.Ф. Металлические порошковые покрытия, получаемые холодным газодинамическим напылением (ХГН). Структура и свойства. // Ресурсосберегающие технологии на транспорте / Сб. научных трудов. Новосибирск: НГАВТ. 2000. С. 23-34.

40. Токарев А.О., Крашенинников В.В., Оришич A.M. Изготовление режущего инструмента с использованием непрерывного СО2 - лазера.// Ресурсосберегающие технологии на транспорте / Сб. научных трудов. Новосибирск: НГАВТ. 2000. С. 34-37.

41. Токарев А.О. Получение износостойких композиционных покрытий на основе самофлюсующихся никель-хромовых сплавов // Ресурсосберегающие технологии на транспорте / Сб. научных трудов. Новосибирск: НГАВТ. 2000. С. 38-41.

42. Токарев А.О. Требования к структуре рабочих поверхностей деталей. Упрочнение поверхности с применением источников концентрированной энергии. // Ресурсосберегающие технологии на транспорте / Сб. научных трудов. Новосибирск: НГАВТ. 2000. С.42-54.

43. Токарев А.О. Структурные особенности и фрактографический анализ алюминиевого покрытия, полученного методом холодного газодинамического напыления // Технология металлов 2000, №12. С. 25 -31.

44. Токарев А.О. Упрочнение деталей машин износостойкими покрытиями. Новосибирск: Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2000.188 с.

45. Токарев А.О. Обработка износостойких металлических покрытий источниками энергии высокой концентрации // Металловедение и термическая обработка металлов 2001, №2, С 18 - 21.

46. Токарев А.О. Оптимизация методов нанесения износостойких покрытий на детали машин // Материалы юбилейной научно-технической конференции работников речного транспорта и других отраслей. Новосибирск: НГАВТ. 2001. С. 151-153.

47. Савинов Ю.П., Токарев А.О., Чернов Н.М. Свойства литого биметаллического режущего инструмента // Обработка металлов 2001, №1 (12). С. 47-49

48. Крашенинников В.В., Токарев А.О. Высокие технологии обработки материалов в системе подготовки инженеров // Технология металлов - 2002 - №12. С. 43 - 45.

49. Токарев А.О., Власова Л.В. Плазменная наплавка жаропрочных сталей // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2003. - №1. С. 2731.

50. Токарев А.О. Структура износостойких металлических покрытий. Требования к строению и технология нанесения // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2003. - №3. С. 31 - 36.

51» Токарев А.О. Нанесение износостойких покрытий с применением источников энергии высокой концентрации // Современные технологии и материаловедение: Сборник научных трудов / Под ред. Ю.А. Баландина. Магнитогорский государственный технический университет. -2003.-С.255-261.

52. Kuzmin V.I., Tokarev А.О. Thermal treatment cf plasma-spraying coating // Plasma jets in the development of new technology / Proceedings ofthe international workshop, USSR, Frunze 1990, 3 -9 sept. Utrecht The Netherlands, Tokyo, Japan. 1990. P. 375-382.

Подписано в печать 24.02.2004 г. Формат 60x84x1/16 Печать офсетная. Бумага типографская. Объём 2,0 п.л. Заказ № 9 _Тираж 100 экз._

Отпечатано отделом оперативной полиграфии НГАВТ 630104, Новосибирск, ул. Советская, 60

IP 95 1

Введение

Глава 1. Анализ современных методов обеспечения конструктивной прочности деталей машин и механизмов

1.1. Структурная композиция - сталь с износостойким покрытием. Проблемы комбинированного упрочнения. Роль и значение переходной зоны

1.2. Цель и задачи исследования

Глава 2. Объёмное упрочнение стали. Создание оптимальной структуры в объёме деталей

2.1. Регулируемое термопластическое упрочнение (РТПУ) стали

2.1.1. Исследование процессов горячей деформации стали

2.1.2. Формирование структуры аустенита при термопластическом воздействии

2.1.3. Структура и свойства углеродистой стали после термопластического воздействия

2.1.4. Разработка оптимальной схемы термопластического упрочнения РТПУ

2.1.5. Структура и свойства стали, упрочнённой регулируемой термопластической обработкой РТПУ

2.1.6. Выводы

2.2. Термоциклическая обработка ТЦО

2.2.1. Формирование структуры при термоциклической обработке

2.2.2. Разработка технологии деформационной термоциклической обработки малоуглеродистой стали

2.2.3. Влияние ДТЦО на структуру и свойства углеродистой стали

2.2.4. Влияние ДТЦО на формирование структуры и свойств стали при повторном термическом воздействии

2.2.5. Влияние обработки слябов методом ДТЦО на свариваемость стали

2.2.6. Выводы

Глава 3. Повышение износостойкости деталей машин методами электродуговой наплавки

3.1. Расчёт теплового воздействия сварочной дуги

3.2. Анализ процесса изнашивания деталей плавучих черпаковых снарядов

3.3. Исследование материалов и технологии электродуговой наплавки рабочих поверхностей тяжелонагруженных деталей плавучего черпакового снаряда типа ПЧС

3.4. Применение износостойкой биметаллической облицовки, полученной сваркой взрывом, для упрочнения рабочих поверхностей деталей плавучего черпакового снаряда типа ПЧС

3.5. Плазменная наплавка жаропрочных сталей

Неуклонной тенденцией развитая различных видов транспорта является рост грузоподъёмности, увеличение дальности перевозок, повышение надёжности. Надёжность включает совокупность таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Совершенствование работы машин и механизмов и системы технической эксплуатации водного транспорта стало особо актуальной задачей в настоящее время, когда износ флота составляет около 80%.

Повышения грузоподъёмности, при неизменных прочих условиях, добиваются снижением металлоёмкости деталей и элементов несущих конструкций транспортных устройств. Снижение металлоёмкости, в свою очередь, обеспечивается удельной прочностью металла достигаемой его объёмным упрочнением.

Меры обеспечения надёжности определяются условиями эксплуатации транспорта:

- Долговечность деталей, работающих в условиях трения, зависит главным образом от их износостойкости.

- Детали, работающие в агрессивных средах, должны также обладать и особыми физико-химическими свойствами.

- Безотказность работы и ремонтопригодность деталей машин во многом характеризуются трещиностойкостью материала.

- Сохраняемость транспорта, особенно водного во многом зависит от эффективности антикоррозионой защиты.

В 90% случаев выхода из строя деталей машин и инструмента причины в повреждении поверхности в результате процессов изнашивания, коррозии, усталости [93].

Поскольку материалов, отвечающих всему комплексу предъявляемых сложных и противоречивых (трещиностойкость в сочетании с износостойкостью) требований, не существует или они были бы весьма дороги, то задача может быть решена методом комбинированного упрочнения или создания структурно-композиционных материалов. Такие материалы получают благодаря изменениям химического состава, структуры и свойств поверхности методами химико-термической обработки стали, поверхностным легированием, поверхностной закалкой, прочими видами обработки поверхности. Другой путь - «конструирование» своеобразных композиционных материалов методом нанесения защитных и износостойких покрытий на детали, подвергнутые объёмному упрочнению.

При решении задачи объёмного упрочнения, не умаляя значения наиболее широко распространённого в настоящее время на практике традиционного способа объёмного упрочнения - закалки с отпуском, следует стремиться к технологической реализации наиболее эффективных методов. С точки зрения структурной теории прочности наиболее перспективными механизмами упрочнения сплавов являются: измельчение зёрен, дислокационные построения, организованные в полигонально - ячеистую субструктуру, и дисперсные упрочняющие фазы или зоны [27,28,30,174]. Наибольший эффект в создании высокой конструктивной прочности может быть получен при реализации такой технологии, когда все эти эффективные механизмы упрочнения активизируются одновременно. При объёмном упрочнении такой обработкой является регулируемое термопластическое упрочнение (РТПУ) [174,176,181,182]. Регулируемый режим горячей деформации обеспечивает получение мелкозернистого аустенита с развитой субструктурой. Субструктура, созданная при горячей деформации, влияет на распад аустенита, приводит к получению мелких равноосных фрагментированных зёрен а-фазы с равномерно распределёнными тонкодисперсными цементитными включениями, что обеспечивает высокие показатели конструктивной прочности.

Покрытия на объёмно упрочнённых деталях получают наплавкой, металлизацией, газодинамическим напылением, электролитическими, детонационными, электроискровыми и другими способами. В настоящее время в распоряжении технологов находится новое высокопроизводительное оборудование: плазмотроны, лазерные и электроннолучевые установки и другие источники энергии высокой концентрации. Разработаны и широко внедряются в практику научных исследований и производство весьма совершенные системы контроля и оперативного управления процессом напыления металлических и металлокерамических покрытий [210 - 217]. Однако, технологические параметры процессов нанесения покрытий с помощью источников концентрированной энергии выбираются исходя, главным образом, из требуемых свойств покрытий: высокой прочности сцепления с основой, низкой пористостью, износостойкостью, качеством поверхности и др. Изменения в строении основного металла деталей при этом зачастую не учитывается [21, 23, 34-36, 51, 70, 85-86, 87-90, 102 ,131, 218-222, 251-267]. При научно обоснованном выборе параметров обработки, обеспечивающих оптимальное сочетание свойств основного материала детали, её износостойкого покрытия и переходной между ними зоны, реализуется комбинированное упрочнение. Объёмное упрочнение (легирование, термическая, термомеханическая, термоциклическая обработка стали) служит для обеспечения прочности, снижения металлоемкости деталей и конструкций; поверхностное упрочнение методом нанесения износостойких покрытий обеспечивает износостойкость и, при необходимости, особые физико-химические свойства поверхности.

1. Анализ современных методов обеспечения конструктивной прочности деталей машин и механизмов

8.3. Основные выводы

1. Разработан комплексный подход к формированию структуры материалов композиции «несущая основа - защитное покрытие», обеспечивающей повышение надёжности деталей машин, элементов конструкций, инструментов, а именно:

- дифференцированное формирование структуры объёма основного металла деталей (измельчением зерна, созданием субзёренных дислокационных построений, выделением дисперсных карбидов) и износостойкого слоя рабочих поверхностей (в виде твёрдых фаз в высоколегированной матрице);

- создание контактной зоны основного металла и защитного покрытия со сглаженным структурным переходом, снижающим пики внутренних напряжений;

- одновременное формирование структуры материала защитного износостойкого покрытия и вязкой несущей основы детали воздействием концентри

Ц< рованнои энергии.

2. Выявлена динамика структурных изменений при развитии рекристаллиза-ционных процессов в горячедеформированном аустените углеродистых сталей. Для этого впервые проведены прямые структурные исследования в процессе горячей деформации. Данные высокотемпературных исследований обеспечили научно обоснованный выбор режимов термопластической обработки сталей.

3. Разработан метод регулируемого термопластического упрочнения малоуглеродистых сталей с квазиперлитным превращением, позволяющий одновременно реализовать эффективные дислокационные механизмы упрочнения (измельчение зёрен, создание субзёренных дислокационных построений и выделение дисперсных упрочняющих фаз). Полученная структура обеспечивает повышенный уровень прочности и трещиностойкости. При обработке стали 20 показатели прочности достигают о0,г =500 МПа ов = 690 МПа при пластичности 8 = 18%, Ч* = 69%. По сравнению с термической обработкой без деформации показатели прочности а0,2 и ов повышены на 28% и 15% соответственно; трещиностойкость при циклическом и динамическом испытаниях увеличена в 1,35 - 1,7 раза.

4. Показана целесообразность использования градиента температур, возникающего при нагреве с применением источников энергии высокой концентрации, для регулирования структуры, как защитного покрытия, так и переходной зоны, и основного металла детали. Варьированием параметров энергетического воздействия, а также толщиной, составом и состоянием нанесенных покрытий достигнуто распределение температур по сечению, при котором в слое покрытия выделяются дисперсные упрочняющие фазы, коагулируют и завариваются поры, происходит релаксация внутренних напряжений, с одновременным отпуском предварительно упрочнённой основы. Нанесение покрытий и термическая обработка деталей совмещены в одной операции.

5. Данные испытаний стали с комбинированным упрочнением, в том числе: показатели адгезионной прочности покрытий, износостойкости в условиях гидроабразивного, ударно-абразивного, кавитационного изнашивания, а также в парах трения со смазкой, кроме того циклической и динамической трещино-стойкости позволили сформулировать требования к составу и структуре материалов и составить композиции из порошковых сплавов для износостойких покрытий. В зависимости от условий работы деталей определены целесообразные способы и режимы упрочнения деталей защитными покрытиями, а эксплуатационные испытания подтвердили их эффективность.

6. Научно обоснован подход к выбору и разработке эффективных технологических процессов комплексного: объёмного и поверхностного упрочнения. Этот подход учитывает особенности эксплуатации и конструктивно-технологические характеристики деталей, которые существенно влияют на схемы и режимы упрочняющих обработок.

7. Разработан метод прямых структурных исследований деформации аустенита углеродистой стали и других высокотемпературных процессов, основанный на принципе цветного термоокислительного травления. Метод позволяет в любой момент практически мгновенно выявлять структуру металла и фиксировать её при охлаждении до комнатной температуры.

8. Требуемые при комбинированном упрочнении структурные композиции получены в различных технологических процессах, внедрённых на водном транспорте и в других отраслях промышленности, в том числе: в Новосибирском речном порту методом термоциклической закалки упрочнены цевки механизма поворота плавучего крана КПЛ 5-30, а способом электрошлаковой наплавки с регулируемой подачей электродов восстановлены зубья крупномодульных шестерен цевочного зацепления. После упрочнения в 1995 году эти детали эксплуатируются по настоящее время. Электродуговой наплавкой восстановлены и упрочнены поверхности шкивов тормозных барабанов и пальцев грейферов. Ресурс восстановленных деталей составил 120 - 125 % от ресурса новых изделий.

На специализированном участке ремонта судовых деталей плазменной технологией Новосибирской ремонтно-эксплуатационной базы флота с учётом технологических рекомендаций данной работы разработаны и внедрены процессы упрочнения деталей типа валов, цилиндровых втулок, гребных винтов.

На Самусьской ремонтно-эксплуатационной базе флота Томской области внедрены, разработанные на основании результатов данного исследования, технологические процессы восстановления и упрочнения методом электродуговой наплавки и биметаллической облицовки черпаков и черпаковых барабанов плавучих черпаковых земснарядов ПЧС 450. щ - Методом лазерной наплавки на базе ОАО НИИХИММАШ осуществлена технология изготовления опытной партии инструментов — дисковых деревообрабатывающих пил, штроборезов и пик пневмоинструмента.

332

1. Абрашин А.В. Беняковский М.А., Бугаёв И.А. и др. Нагрев цилиндра с напылённым слоем в расплаве солей // Технология и оборудование сварочных и наплавочных работ. Под ред. Г.Д.Шевченко. Тула: Тульск. политех, институт, 1976. - С. 192-196.

2. Авдеев Н. В. Металлирование. М.: Машиностроение, 1978. - 184 с.

3. Алхимов А.П., Косарев В.Ф., Папырин А.Н. Метод "холодного" газодинамического напыления // Докл. АН СССР. 1990. - Т.315. - №5. - С. 10621065.

4. Амелин Д.В., Рыморов Е.В. Новые способы восстановления и упрочнения деталей машин электроконтактной наваркой. М.: Агропромиздат, 1987. -151с.

5. Андрияхин В. М. Процессы лазерной сварки и термообработки. М.: Наука, 1988.-171 с.

6. Анциферов В.Н., Шмаков А.М., Агеев С.С., Буланов В.Я. Газотермические покрытия. Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. - 318 с.

7. Арабьян Л.К., Бекетов А.И, Токарев А.О. Экспериментальное исследование технологии восстановления режущей кромки черпаков земснарядов // Повышение эффективности ремонта судовой техники. Сб. науч. трудов. НИИВТ. Новосибирск. 1993. - С. 4-8.

8. Ю.Арабьян JI.K., Бекетов А.И., Токарев А.О. и др. Износостойкие биметаллические облицовки // Речной транспорт. 1989. - №11. - С. 30 - 31.

9. П.Арабьян Л.К., Бекетов А.И. Токарев А.О. Повышение стойкости судовых гребных винтов плазменным напылением // Новые методы повышения конструктивной прочности стали. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. элек-тротехн. ин-т, 1985. - С. 58 - 63.

10. П.Арабьян Л.К., Засыпкин И.М., Токарев А.О., Кузьмин В.И.Структура малоуглеродистой стали с износостойким покрытием после термообработки ламинарной струёй азотной плазмы // Изв. СО АН СССР. Серия технических наук. Вып. 2.- 1990. - С.99-104.

11. Арабьян Л.К., Токарев А.О., Рыжков А. П. Исследование порошковых металлических композиций для износостойких покрытий // Повышение эффективности ремонта судовой техники. Сб. научн. трудов НИИВТ. Новосибирск, 1993. - С. 4 - 8.

12. Арабьян Л.К., Токарев А.О. и др. Разработка и внедрение технологических процессов восстановления и упрочнения деталей дизелей сваркой и газотермическим напылением // Отчёт по хоздоговорной работе № 19/86, НИИВТ. Новосибирск, 1986. - 126 с.

13. Арабьян Л.К., Токарев А.О. и др. Разработка и внедрение технологии восстановления и упрочнения режущей кромки и проушин черпаков земснарядов ПЧС-450 // Отчёт по хоздоговорной работе 39/88. НИИВТ. Новосибирск, 1989. - 86 с.

14. Арабьян Л.К., Токарев А.О. и др. Исследование и разработка технологии восстановления и упрочнения деталей земснарядов типа ПЧС-450 // Заключительный отчёт по хоздоговорной работе № 6/82 (доп.). НИИВТ. Новосибирск, 1986. - 246 с.

15. Арнольд Л.В., Михайловский Г.А., Селивёрстов В.М. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1979. - 449 с.

16. Архипов В. Е. Влияние способа подачи порошка на процесс лазерной наплавки // Сварочное производство. 1992. - №2. - С. 33-35.

17. Архипов В. Е., Аблаев А. А., Гелетин И. В. и др. Особенности лазерной наплавки при различных способах подачи порошка // Сварочное производство. 1992.-№ 3. - С. 4 - 6.

18. Архипов В.Е., Биргер Е.М. Технологические особенности лазерной порошковой наплавки // Сварочное производствово. 1986. - №3. - С. 8-10

19. Архипов В.Е., Биргер Е.М., Смолонская Т.А. Структура и свойства слоев, наплавленных излучением СО2 лазера // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1989. - №3. - С.25-28.

20. Асквит Т.К. Основные виды механизмов износа М.: Машиностроение, 1974.-251 с.

21. Асташкевич Б.М., Зиновьев Г.С. Упрочнение и восстановление лазерной наплавкой клапанов дизелей // Сварочное производство. 1995. - №11. - С. 2-4.

22. Афанасьев В.К., Столбов А.А, Токарев А.О. и др. О воздействии термоциклической деформации и последующей термообработки на свойства малоуглеродистой стали // Изв. ВУЗов. Чёрная металлургия. 1994. - №2. - С. 37 -39.

23. Блантер М.Е. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1984. 436 с.

24. Бернштейн M.JI. Прочность стали. Серия «Успехи современного металловедения». М.: Металлургия, 1974. - 199 с.

25. Бернпггейн M.J1. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977.-431 с.

26. Берниггейн М.Л., Бернпггейн А.М., Брун Е.М. Лазерное поверхностное легирование с целью повышения износостойкости // Физика и химия обработки материалов. 1990. - №3. - С. 70 - 75.

27. Бернпггейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983. - 480 с.

28. Бетанели А. И., Даниленко Л. П., Лоладзе Т. Н. и др. Исследование возможности дополнительного легирования поверхности стали Р18 с помощью луча лазера // Физика и химия обработки материалов. 1972. - № 6. - С. 22-26.

29. Богачёв И.Н. Кавитационное разрушение и кавитационностойкие сплавы -М.: Металлургия, 1972. 192с.

30. Большаков В.И., Стародубов К.Ф., Тылкин М.А. Термическая обработка строительной стали повышенной прочности. М.: Металлургия, 1977. -200с.

31. Борисов Ю.С. и др. Получение и структура газотермических покрытий на основе никель-хром-бор-кремниевых сплавов // Порошковая металлургия. -1985.-№9.-С. 27-29.

32. Брыков Н.Н., Ткаченко Ю.М. Влияние скорости охлаждения на структуру высокохромистых наплавок // Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавка деталей оборудования металлургии и энергетики. Киев, 1980. - С. 48 - 50.

33. Буравова С.Н., Гончаров А.А., Киселёв Ю.Н., Миронов Э.А. Физико-химические аспекты формирования адгезионной связи детонационных покрытий. Особенности разрушения композиции покрытие основа // Порошковая металлургия. - 1992. - №2. - С. 28 - 32.

34. Вартанов К.Б., Ивашко B.C. Исследование процесса жидкофазного уплотнения пористых напылённых покрытий // Порошковая металлургия. 1988. - № 10. - С. 26-31.

35. Вернер Р. Измельчение зерна при горячей деформации // Черные металлы. -19&9. № 7. - С. 21 - 32.

36. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Износостойкость сталей и сплавов. М.: Нефть и газ, 1994. - 415 с.

37. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание. М.: Машиностроение, 1990. - 222 с.

38. Гаркунов Д.Н. Триботехника: Учебник для студентов ВТУЗов. 2-е издание доп. М.: Машиностроение, 1989. - 323 с.

39. Гершензон С.М., Юшков В.И., Борисов Ю.С. Оплавление износостойких покрытий на пггамповом инструменте // Производство стальной эмалированной посуды: Труды Уральского НИИ черных металлов. Свердловск. -Том 27. - 1976. - С.34-36.

40. Гладкий П.В. О применении Ni Сг - В - Si - С сплавов для наплавки деталей, работающих при высоких температурах // Наплавка износостойких и жаропрочных сталей. Наплавочные материалы. - Киев: Наукова думка, 1983.-С. 78-87.

41. Гладкий Я.Н. Влияние структуры высокопрочных конструкционных сталей и коррозионной среды на кинетику трещин при циклическом нагружении. Автореферат канд. техн. наук (05.16.01). Львов, 1979. 20с.

42. Голего Н.П. Схватывание в машинах и методы его устранения. Киев: Техника, 1965. 225 с.

43. Голего Н.П., Алябьев А.А., Шевеля В.В. Фреттинг-коррозия металлов. -Киев: Техника, 1974. 268 с.

44. Голубев B.C., Лебедев Ф.В. Физические основы технологических лазеров. -М.: Машиностроение, 1990. 222 с.

45. Голубев Н.Ф., Токарев А.О. Газотермическое напыление чугунных цилиндровых втулок // Износостойкость и повышение надёжности судовых механизмов и устройств. Сб. науч. трудов НИИВТа. Новосибирск, 1987. - С. 21 -27.

46. Голубев Н.Ф., Токарев А.О. Микроструктура чугунных деталей с износостойким плазменным покрытием из самофлюсующегося сплава ПГ

47. ХН80СР4 // Исследование структуры и свойств объёмно и поверхностно упрочнённой стали. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. инст, 1987. - С. 59-64.

48. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

49. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н. Лазерная техника и технология. М.: Машиностроение, 1988. - 386 с.

50. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н. Основы лазерного термоупрочнения сплавов. М.: Высшая школа, 1988. - 274 с.

51. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н. Оборудование и технология лазерной обработки металлов: уч. пособие. М.: Машиностроение, 1990. - 199 с.

52. Гриднев В.Н., Мешков Ю.Я. Ошкадеров С.П. Технологические основы электротермической обработки стали. Киев: Наукова думка, 1977. 205 с.

53. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г., Мешков Ю.Я. Прочность и пластичность хо-лоднодеформированной стали. Киев: Наукова думка, 1974. - 321 с.

54. Гриднев В.Н. Фазовые и структурные превращения и метастабильные состояния в металлах.-Киев: Наукова думка, 1988. 261 с.

55. Гриднев В.Н., Мешков Ю.Я., Ошкадеров С.П., Трефилов В.И. Физические основы электротермического упрочнения стали. Киев: Наукова думка, 1973. 386 с.

56. Гринберг Н.А. Износостойкая наплавка деталей из стали 110Г13 // Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавка в машиностроении и ремонте. Киев: Наукова думка, 1981. - С. 118-122.

57. Гуляев А.П. Основы металловедения порошковых сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1988. - №11. - С. 25-33.

58. Давыденко И.Д. Справочник по сварочным электродам. Ростов: Ростиздат, 1961.-230 с.

59. Давыдов Н.Г. Высокомарганцевая сталь. М.: Металлургия, 1979. 176 с.

60. Дегтев Г.Ф., Вашкевич Ф.Ф., Журавель В.И. и др. Повышение качественных характеристик плазменных покрытий последующим их оплавлением // Защитные покрытия на металлах. Вып. 10. Киев: Наукова думка. 1976. -С.67-69.

61. Долговечность трущихся деталей машин. / Под ред. Д.Н. Гаркунова.-М.: Машиностроение. Вып. 3,1988. 460 с.

62. Долженков И.В., Верболоз В.Д. Высокотемпературная термомеханическая обработка низкоуглеродистой стали. // Термическая обработка металлов. -М.,: Металлургия, 1972, № I. 182 с.

63. Дорожкин Н. Н. Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими порошками. Минск: Наука и техника, 1975. - 152 с.

64. Дорожкин Н. Н., Гимельфарб В. Н. Определение термокинетических параметров уплотнения порошковых покрытий при внешнем силовом воздействии // Порошковая металлургия. 1988. - № 2. - С. 53—58.

65. Дорожкин Н.Н. Износостойкие порошковые покрытия // Трение и износ1980.-Т.1.-№4.-С 705-719.

66. Дорожкин Н.Н., Абрамович Т.М., Жорник В.И. Получение покрытий методом припекания. Минск: Наука и техника, 1980. - 175 с.

67. Дорожкин Н.Н., Гимельфарб В.Н., Шустерняк М.М., Ярошевич Г.Б. Повышение износостойкости покрытий из самофлюсующихся сплавов сохранением наследственных параметров исходного порошка // Трение и износ.1981. Т 2. -№3. - С. 495-501.

68. Дорожкин Н.Н., Миронов В.А., Верещагин В.А., Кот А.А. Электрофизические методы получения покрытий из металлических порошков.-Рига: Зина-тае, 1985.- 132 с.

69. Дрюкова И.Н., Томенко И.О. Кинетика изменения величины зерен аустенита малоуглеродистой стали после деформации при высоких температурах. -Металловедение и термическая обработка металлов. 1974. - № 4. - С. 24 -28.

70. Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением JL: Машиностроение, 1978. - 364 с.

71. Желтонога JI.A., Габриелов И.П. Рост трещин в покрытиях // Порошковая металлургия. 1979. - №10. - С.80 - 84.

72. Жуков М. Ф., Аныыаков А. С., Засыпкин II. М. и др. Электродуговые генераторы с межэлектродными вставками. Новосибирск: Наука, 1981.-132 с.

73. Жуков М. Ф., Смоляков В. Я., Урюков Б. А. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны).-М.: Наука, 1973. 286 с.76.3олотаревский B.C. Механичекие свойства сплавов.-М.: Металлургия, 1983. -352 с.

74. Земский С. В., Андрияхин В. М., Чеканова Н. Т. Нанесение защитных покрытий с помощью луча лазера // Диффузионное напыление и покрытие на металлах. Киев: Наукова думка, 1983. - 286 с.78.3имон А.Д. Адгезия пыли и порошков. М.: Химия, 1976.- 431 с.

75. Износостойкость и структура твёрдых наплавок. / Авт. М.М. Хрущёв, М.А.Бабичев, Е.С. Беркович и др. М.: Машиностроение, 1971. - 95с.

76. Искольдский И.И. Наплавочные боридные сплавы М.: Машиностроение, 1965.-72 с.

77. Карапетян Г.Х. Принципы конструирования износостойких антифрикционных порошковых материалов // Трение и износ. 1988. - Том. 9. - № 6. - С. 1032-1038.

78. Карпенко В.М. и др. Усталостное разрушение наплавленного инструмента холодной деформации металла // Теоретические и технологические основы наплавки. Киев, 1981. - С. 47-52.

79. Кащеев В.Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов. М.: Машиностроение, 1978. - 211 с.

80. Клейс И.П. Основы выбора материалов для работы в условиях газоабразивного изнашивания // Трение и износ. 1980. - №2. - С. 263-271.

81. Клименов В.А. и др. Исследование структуры и фазового состава плазменного покрытия на основе никелевого сплава после воздействия лазерного излучения // Физика и химия обработки материалов. 1996. - №2. - С.68 -77.

82. Клименов В.А. Исследование структуры и свойств никелевых порошковых покрытий после оплавления // Физика и химия обработки материалов. -1997.-№6.-С. 68-75.

83. Клинская-Руденская Н.А., Копысов В.А. Особенности композиционных покрытий на основе сплавов Ni-Cr-B-Si. Исследование микроструктуры покрытий // Физика и химия обработки материалов. 1995. - №1. - С. 69 - 81.

84. Клинская-Руденская Н.А., Копысов В.А. Сравнительный анализ композиционных покрытий на основе сплавов Ni-Cr-B-Si с тугоплавкими боридами. полученными различными способами // Физика и химия обработки материалов. 1995. - №1. - С. 63 - 68.

85. Клинская-Руденская Н.А., Копысов В.А., Коцот С.В. Особенности композиционных покрытий на основе Ni-Cr-B-Si сплавов. Исследование износостойкости покрытий // Физика и химия обработки материалов. 1994. - №6. С.-52-57.

86. Клинская-Руденская Н.А., Кузьмин Б.П. О влиянии тугоплавких добавок на структуру и свойства покрытий из самофлюсующихся сплавов // Физика и химия обработки материалов. 1996. - №1. - С. 55 - 61.

87. Кобяков О.С., Гинсбург Е.Г. Использование микроплазменного нагрева в процессе упрочняющей технологии // Автоматическая сварка. 1985. - №5. -С.65-67.

88. Коваленко B.C., Верхотуров А.Д., Головко Л.Ф., Подчерняева И.А. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов. М.: Наука, 1986. - 276 с.

89. Коган Я.Д. Перспективы развития технологий поверхностного упрочнения материалов деталей машин и инструмента // Металловедение и термическая обработка металлов. 1993. - №5. - С. 5 - 9.

90. Крашенинников В.В., Оришич А.М., Токарев А.О., Дёмин B.C. Исследование технологической возможности изготовления инструмента методом лазерной наплавки // Металловедение и термическая обработка металлов. -1998-№6.-С. 5-8.

91. Крашенинников В.В., Оришич А.М., Токарев А.О. Изготовление режущего инструмента методом лазерной наплавки композиционного материала // Тезисы докл. 46 научно-технической конф. преподавателей СГГА. Новосибирск, 1996. - С. 17 - 18.

92. Крашенинников В.В., Оришич A.M., Токарев А.О., Которов С.А. Лазерная наплавка и обработка износостойких покрытий // Научные основы высоких технологий. Сб. тезисов международной научно-техн. конф. НГТУ. Новосибирск, 1997. - С. 75 - 76.

93. Кречмар Э. Напыление металлов, керамики и пластмасс. М.: Машиностроение, 1966. - 432 с.

94. Крипггалл М.А. и др. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера. М.: 1973. - 364 с.

95. Крылов К.И., Прокопенко В.Т., Митрофанов А.С. Применение лазеров в машиностроении и приборостроении. Л.: Машиностроение, 1978. - 336 с.

96. Кудинов В. В., Иванов В. М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий.

97. М.: Машиностроение, 1981. 342 с.

98. Кудинов В.В. Плазменные покрытия.-М.: Наука,1977. 440 с.

99. Кулик А.Я., Борисов Ю.С., Миухин А.С. и др. Газотермическое напыление композиционных порошковгМ.: Машиностроение, 1985. 342 с.

100. Кулу Прайт А. Износостойкость порошковых материалов и покрытий. -Таллин: Валгус, 1988. 199 с.

101. Куницына Т.С., Токарев А.О. Особенности разрушения при отрыве алюминиевого покрытия, полученного на углеродистой стали холодным газодинамическим напылением // Теплофизика и аэромеханика. 1995. - Том 2.-№4.-С.393-398.

102. Куприянов И.Л., Геллер М.А. Газотермические покрытия с повышенной прочностью сцепления.-Минск.: Навука 1техшка, 1990. С. 74-76.

103. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов: справочник / Авт. Н.Н.Рыкалин, А.А.Углов, И.В.Зуев, А.Н.Кокора и др. -М.: Машиностроение, 1985. 495 с.

104. Ларионов В.П. и др. Влияние лазерной обработки на структуру и состав плазменно-напыленных покрытий системы Ni-Cr-B-Si // Физика и химия обработки материалов. 1987. - №1. - С. 73-77.

105. Лившиц Л.С., Гринберг Н.А., Куркумели Э.Г. Основы легирования наплавленного металла. М.: Машиностроение, 1969. - 187 с.

106. Ляшенко Б.А., Максимович Г.Г., Шатинский В.Ф., Копылов В.И. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушении материалов с покрытиями. Киев: Наукова думка, 1983. - 264с.

107. Ляшенко Б.А., Цыгулов О.В., Кузнецов П.Б. Необходимо ли всегда повышать адгезионную прочность защитных покрытий // Проблемы прочности. 1987. - №5. - С. 70 - 74.

108. Максимович Г.Г., Шатинский В.Ф., Копылов В.И. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушении материалов с покрытиями. Киев.: Наукова думка, 1983. - 264 с.

109. Масленников Н.Н., Латыпов М.Г., Шацов А.А. Карбидостали с повышенной трещиностойкостъю // Металловедение и термическая обработка металлов. 1993. - №8. - С.20 - 23.

110. Михеев М.А., Михеева И.М. Краткий курс теплопередачи. М. -Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 208 с.

111. Морозов М. Е., Клюева К. Д. Улучшение свойств металлизационных покрытий электронно-лучевой термообработкой в вакууме // Тр. ВНИИавто-генмаш М., 1968. - Вып. 15. - С 15 - 19.

112. Моцевитый В.М. Покрытия для режущих инструментов. Харьков.: Ви-ща школа, 1987. - 97 с.

113. Наплавочные материалы стран членов СЭВ: каталог. - Киев - Москва: МЦНТИ, 1979. - 619 с.

114. Нижниковская П. Ф., Калинушкин Е. П., Снаговский Л. М., Демчен-коГ.Ф. Формирование структуры быстрорежущих сталей при кристаллизации // Металловедение и термическая обработка металлов. 1982. - № 11. -С. 23 - 30.

115. Новые материалы и технологии. Теория и практика упрочнения материалов в экстремальных процессах. / Авт. Папырин А.Н., Болотина Н.П., Боль А.А., Алхимов А.П., Тушинский Л.И., Токарев А.О. и др. Новосибирск: ВО "Наука", 1992. - 200 с.

116. Нотт Дж. Основы механики разрушения при фретгинг-усталости. М.: Металлургия, 1978. - 256 с.

117. Озерский А. Д., Фишмайстер X., Ослон Л., Попова Г. А. Структура быстрорежущих сталей при больших скоростях затвердевания // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. - № 3. - С. 19-24.

118. Определение характеристик сопротивления распространению трещин (трещиностойкости) металлов при циклическом нагружении. (Методические указания) // Физика и химия обработки материалов. 1979. - С. 83 - 97.

119. Орипшч А.М., Крашенинников В.В., Токарев А.О. Лазерные технологии в промышленном производстве Сибири // Технология образования на пороге третьего тысячелетия. / Сборник трудов научно-практической конф. НГПУ. Новосибирск, 1999. - С. 183 - 191.

120. Основы расчета плазмотронов линейной схемы / Под ред. Жукова М. Ф. -Новосибирск: ИТ СО АН СССР, 1979. 132 с.

121. Ощепков Ю.П., Ощепкова Н.В. Металлографическое исследование самофлюсующихся твердосплавных порошков // Автоматическая сварка. -1976.-№11.-С. 32-35.

122. Панин В.Е., Клименов В.А., Псахье С.Г. и др. Новые материалы и технологии: Конструирование новых материалов и упрочняющих технологий. -Новосибирск: Наука, 1993. 152 с.

123. Погодаев Л., Юркова С., Бочаров А. Газотермические покрытия. Опыт применения в судо- и машиноремонте // Речной транспорт. 1992. - № 9. -С. 13-16.

124. Попов B.C., Браков Н.Н., Дмитриченко Н.С. Износостойкость пресс-форм огнеупорного производства. М.: Металлургия, 1971. - 157 с.

125. Порошковая металлургия и напылённые покрытия / Редактор Б.С. Ми-тин. М.: Металлургия, 1987. - 792 с.

126. Походня И.К. и др. Процессы в дуге и плавление электродовг-Киев, Нау-кова думка, 1990. 222 с.

127. Романив О.Н., Никифорович Г.И. Использование J-интеграла для оценки трещиностойкости конструкционных материалов (обзор) // Физика и химия обработки материалов. 1978. - №3. - С. 80-95.

128. Рыкалин Н.Н. и др. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов -М.: Машиностроение, 1985. 271 с.

129. Садовский В. Д., Счастливцев В. М.„ Табатчикова Г. И. и др. Лазерный нагрев и структура стали. Свердловск, 1985. - 100 с.

130. Самотугин С.С. Комбинированное индукционно-плазменное упрочнение инструментальных сталей // Сварочное производство. 2000. - №7. - С.25 -28.

131. Самотугин С.С., Пуйко А.В., Соляник Н.Х., Локшина Е.Б. Эксплуатационные свойства инструментальных сталей после комплексного объёмно-поверхностного упрочнения // Металловедение и термическая обработка металлов. 1997. -№ 5. - С. 5 - 6.

132. Сбрижер А.Г. Диффузионные процессы при оплавлении покрытий // Сварочное производство. 1986. - №12. - С. 34-35.

133. Сбрижер А.Г., Яковлев Г.М. Коралько А.А. и др. Исследование некоторых механических характеристик напылённых и оплавленных покрытий // Прогрессивная технология машиностроения. Выпуск 4. - Минск: Вы-шейша школа, 1972. - С. 50 - 54.

134. Семенов Ю. Н., Кондратов И. Я; Семенов Р. А. Нанесение токопроводя-щих порошковых композиций на металлические изделия методом электрической роликовой сварки-накатки // Порошковая металлургия. 1965. - № 7. -С. 108—121.

135. Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. -М.: Машиностроение, 1987. 187 с.

136. Скринский А.Н., Мизин В.Г., Фоминский Л.П. и др. Высокопроизводительная наплавка и оплавление порошковых покрытий лучом релятивистских электронов // Докл. АН СССР. 1985. - №4. - С.865-869.

137. Смагоринский С.В., Кулиничев В.И., Кудряшов С.В. Структура и свойства стали после термодеформационной циклической обработки // Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. - №12. - С. 5 - 18.

138. Солоненко О.П., Смирнов А.В., Клименов В.А. и др. Роль границ раздела при формировании сплэтов и структуры покрытий // Физическая мезо-механика. Том 2, - №1-2. - 1999. - С. 123-140.

139. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением -М.: Машгиз, 1957. 323 с.

140. Таненбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1975. -271 с.

141. Термическое упрочнение проката / Авт. К.Ф. Стародубов, И.Г. Узлов, В .Я. Савенков и дргМ.: Металлургия, 1970. 367 с.

142. Технологические лазеры: Справочник. Т. 1 / Под ред. Г. А. Абельсиито-ва.-М.: Машиностроение, 1991. 432 с.

143. Тихомирова Л.Б. , Токарев А.О. Исследование упрочнения стали 20 при различных режимах горячего деформирования // Новейшие методы обработки металлов. МежВУЗ сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. инст-т. -Новосибирск, 1977. С. 100 - 103.

144. Тихонов А.С., Белов В.В., Мушин И.Г. и др. ТЦО сталей, сплавов и композиционных материалов. М.: Наука, 1984. - 224 с.

145. Ткачёв В.Н., Финштейн Б.М., Казинцев Н.В., Алдырев Д.А. Индукционная наплавка твёрдых сплавов. М.: Машиностроение, 1970. - 184с.

146. Токарев А.О. К вопросу термопластического упрочнения сталей // Повышение надёжности и долговечности ответственных судовых деталей, механизмов и устройств. Сб. науч. трудов. ЕИИВТ.-Новосибирск, 1985. С. 31 -38.

147. Токарев А.О. Особенности динамической и статической рекристаллизации горячедеформированного аустенита малоуглеродистой стали. Автореферат дисс. канд.техн.наук. Днепропетровск, 1979. - 21 с.

148. Токарев А.О. Разупрочнение горячедеформированного аустенита стали 20 при изотермической последеформационной паузе // Новейшие методы обработки металлов. МежВУЗ сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т. Новосибирск, 1977. - С. 95 - 99.

149. Токарев А.О. Строение алюминиевого порошкового покрытия, полученного холодным газодинамическим напылением // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998 - №3. - С.36-39.

150. Токарев А.О. Структурные изменения аустенита малоуглеродистой стали при термопластическом воздействии // Новые методы упрочнения и обработки металлов. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. инст. -Новосибирск, 1980. С. 37 - 55.

151. Токарев А.О., Батаева З.Б., Лузянина З.А. Исследование влияния термоциклической деформации на физико-механические свойства углеродистой стали // Отчёт о НИР. НИИВТ. Новосибирск, 1991. - 70 с.

152. Токарев А.О., Быков А.А. Влияние параметров термомеханической обработки на структуру малоуглеродистой стали // Структура объёмно и поверхностно упрочнённой стали. МежВУЗ. сб. науч. трудов. Новосиб. электротехн. ин-т. Новосибирск, 1984. - С. 55 - 65.

153. Токарев А.О., Власова Л.В. Исследование износостойких наплавочных материалов для восстановления клапанов дизелей // Технология металлов. -1999. №9. - С.27-30.

154. Токарев А.О., Власова Л.В. Исследование износостойкости наплавочных материалов для восстановления клапанов дизелей // Судостроение и судоремонт: Конструкция и технология. / Сб. статей НГАВТ. Новосибирск, 1999.-С. 70-79.

155. Токарев А.О., Теребило Г.И. Влияние структуры термопластически упрочнённой стали 20 на показатели её конструктивной прочности // Строение и физико-механические свойства твёрдых материалов. Сб. науч. трудов. НГПИ. Новосибирск, 1981. - С. 33 - 38.

156. Токарев А.О., Теребило Г.И. Строение и свойства высокомарганцевой стали с наплавленным износостойким покрытием // Структура и свойства металлических материалов. / МежВУЗ. сб. науч. трудов. НГПИ. Новосибирск, 1987.-С. 111-117.

157. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х томах / Под редакцией И.В.Крагельского, В.В.Алисина. М.: Машиностроение, 1979. 358 и 400 с.

158. Тушинский Л. И., Токарев А.О. и др. Структурные возможности повышения конструктивной прочности стали // Заключительный отчёт по госбюджетной работе № Р007277. НЭТИ: Новосибирск, 1980 г.

159. Тушинский Л. И., Токарев А.О. и др. Улучшение вязкости разрушения стали регулируемой прокаткой и термомеханической обработкой // Заключительный отчёт по хоздоговорной работе № 77053689, НЭТИ, Новосибирск, 1979 г.

160. Тушинский Л.И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов. Новосибирск: Наука, 1990. - 306 с.

161. Тушинский Л.И., Плохов А.В., Артемьев А.П., Потеряев Ю.П. Вязкость разрушения материалов с покрытиями // Порошковая металлургия. 1988. -№10. -С. 60-64.

162. Тушинский Л.И., Плохов А.В., Столбов А.А., Синдеев В.И. Конструктивная прочность композиции основной металл — покрытие. Новосибирск: Наука, 1996. - 290 с.

163. Тушинский JI.И., Тихомирова Л.Б. Термомеханическая обработки стали. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1972. - № 2. - С 28 -31.

164. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б., Токарев А.О. Упрочнение и разупрочнение аустенита в процессе горячей деформации // Металловедение и термическая обработка металлов. 1979. - №6. - С. 6 - 9.

165. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б., Токарев А.О. Влияние схемы горячей деформации на деформационное упрочнение аустенита стали 20 // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1977. №4. - С. 99 - 101.

166. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б., Токарев А.О. Метод прямого структурного исследования горячей деформации углеродистой стали // Заводская лаборатория. 1979. - №3. - С. 231 - 232.

167. Тушинский Л.И.,Токарев А.О. и др. Исследование субструктуры и конструктивной прочности стали / Заключительный отчёт по хоздоговорной работе №74044231. НЭТИ. Новосибирск, 1977г.

168. Ульман И.Е., Чижов В.Н., Шубин Д.П., Кривочуров Н.Т. Электроконтактное напекание порошковых композиций // Структура и свойства упрочнённых конструкционных материалов. Межвуз. сб. науч трудов. Новосибирск: НЭТИ, 1990. С. 60 - 65.

169. Ульяшин Н.И. Михайлов С.И., Бороненков В.Н. и др. Восстановление клапанов двигателя ГАЗ-51 газотермическим напылением с последующим оплавлением покрытия // Сварочное производство. 1985. - № 4. - С.73-74.

170. Унксов Е.П. Инженерные расчёты усилий при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1955. - 297 с.

171. Уотерхауз Р.Б. Фреттинг-коррозия: Перевод с англ. Л.: Машиностроение, 1976.-270 с.

172. Уманский Э.С., Афонин Н.И., Борисов Ю.С. и др. Влияние плазменного покрытия на выносливость сталей 40 и 1Х18Н9Т // Проблемы прочности.- 1977. №10. - С. 112 - 113.

173. Упрочняющая термическая и термомеханическая обработка проката. / Авт. К.Ф.Стародубов и др. М.,: Металлургия, 1970. - 367 с.

174. Усманский Я.С., Финкелынтейн Б.Н., Блантер М.Е. и др. Физическое металловедение. М.: Металлургия, 1955. - 724 с.

175. Федюкин В.К., Смагоринский С.В. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин. Л.: Машиностроение, 1989. - 255 с.

176. Физико-химические процессы обработки материалов концентрированными потоками энергии. Под ред. А.А.Углова М.: Наука, 1989. - 268 с.

177. Фоминский Л.П., Шушханов Т.С. Особенности оплавления поверхностей и покрытий пучком электронов // Сварочное производство. 1984. - № 4. - С.25-27.

178. Фрумин И.И. Автоматическая электродуговая наплавка. Харьков, 1961. -421с.

179. Харламов Ю.А. Классификация видов взаимодействия порошка с подложкой при нанесении покрытий // Порошковая металлургия. 1988. - №1. -С. 18-22.

180. Хасуй А., Маригаки Д. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985. - 240 с.

181. Цемахович Б.Д. Профессор Гельман и сварка взрывом // Сварка в машиностроении. М.: ЦРДЗ, 1995. - С. 9 - 26.

182. Черновол М.И., Мачок Ю.В. Контактная наварка композиционных покрытий // Сварочное производство. 1991. - №12. - С23 - 25.

183. Шамко В.К., Ковриго Л.А. Фридман Г.Р. Механическая прочность газотермических покрытий // Сварочное производство. -1991. №12. - С. 13 -15.

184. Шварцер А.Я. и др. Восстановление черпаков драг электрошлаковой наплавкой // Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавка в машиностроении и ремонте: Киев: Наукова думка, 1981. - С. 115-118.

185. Эргашев М., Матьякубов Б. Особенности получения упрочняющих покрытий способом элекгроконтактного припекания // Автоматическая сварка. 1986. - №5. - С.49 - 51.

186. Юдаев Б.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1981. - 319 с.

187. Юзвенко Ю.А. и др. Новая характеристика для оценки свойств наплавочных сплавов // Теоретические и технологические основы наплавки. Киев: Наукова думка, 1978. С. 115 - 117.

188. Сарр М. L., Rigsbee J. М. Laser processing of plasma-sprayed coatings // Material and Engineering.— 1984. N 1. - P. 62 - 66.

189. Djaic R., Jonas J.J. Recristallization of high carbon steel between intervals of high Temperature deformation. // "Met. Trans." 1972 - vol. 210. - №2. - P. 621 -624.

190. Djaic R., Jonas J.J. Static recristallization of austenite between intervals of hot working. // 'MISr\- 1972. vol. - 210. - №4. - P. 256 - 261.

191. Gary C. Laser using flame sprayed coatings // Welding J.— 1978.— Vol. 57. -N12.

192. Yahata N., Ikegaya A., Fujuki A., Impact Wear Characteristics of Engine Valve and valve Seat Insert Materials at High Temperature, Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. 1996, Vol. 39, №1, p. 18-22.

193. Guitemany J. M., Nin J., Delgado J., Lorenzana C. On-line-monitoring control of stainless steel coatings obtained by APS processes // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park.-2002.-P. 86-90

194. Refke A., Barbezat G., Wernli H. The industrial use of diagnostic technology for plasma spraying // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. P. 62 - 65.

195. Schutte К., Aumuller В. Optical process analysis system for thermal spraying // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. P. 52 - 55.

196. Harper D., Gill M., Hart K. W. D., Anderson M. Plasma transferred arc overlays reduce operating costs in oil sand processing // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. P. 278 - 283.

197. Pfender E. Thermal plasma technology: where do we stand and where are we going? // Plasma Chemistry and Plasma Processing. — 1999. — Vol. 19, № 1. — P. 1—31.

198. Solonenko O.P., Sorokin A.L. Maximum productivity of plasma-jet spraying of powder materials estimate // Plasma Jets in the Development of New Materials Technology / Ed. by O.P. Solonenko, A.I. Fedorchenko. — Utrecht: VSP Publ., 1990. —P. 243 — 253.

199. Wewel M., Langer G., Langenfeld D., Wasserman C. The world of thermal spraying some practical applications // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. - P. 161 -164.

200. Barbezat G. Internal plasma spraying for new generation of automotive engine // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. P. 158-160.

201. Barbezat G., Herber R. Breakthrough in improving car engine performance through coatings // Sulzer Technical Review. -2001. №. 2. - P. 8-11

202. Barbezat G.: The state of the art of the internal plasma spraying on cylinder bore in AISi cast alloys // Internal Journal of Automotive Technology. 2001. -№.2.-P. 47-52."

203. Mc Cune Thermal spraying of cylinder bore surfaces for aluminum engine blocks // Welding Journal. August 1. - 1995. - P. 41 - 47.

204. Raster F., Richardson D.E. Alternative to chrome: HVOF cermet coatings for high horse power diesel engines // Surface and Coatings Technology Vol. 90 -1997-P.156- 159

205. Alkhimov A.P., Klinkov S.V., Kosarev V.F., Investigation of a supersonic air jet run out from rectangular nozzle // 9 th Intern. Conf. On the Methods of Aero-phis. Res. 1998.- Pt. 3. - P. 41 - 46.

206. Dykhuizen R.C., Smith M.F. Gas Dynamic Principles of Cold Spray // J. of Thermal Spray Technology 1998 - Vol 7(2). - P. 205-212

207. Dykhuizen R.C., Smith M.F., Neiser R.A., Gilmore D.L., Jiang X., Sampath S. Impact of High Velocity of Cold Spray Particles // J. of Thermal Spray Technology 1998 - Vol. 8(4). - P. 559-564

208. Fagoaga I., Barykin G., de Juan J., Sorao Т., Vaquero C. High Frequency Pulse Detonation Process // United Thermal Spray Conference. Ed. E.Lugscheider and P.A.Krammer. DVS -Verlag. 1999. - P.282-287.

209. Karthikeyan J., Kay A., Lindeman J., Lima R.S., Bemdt C.C. Cold Spray Processing of Titanium Powder // Thermal Spray: Surface Engineering via Applied Research, Ed. C.C. Berndt ASM International 2000 - P. 255-262

210. Kreye H., Stoltenhoff T. Cold Spray Study of Process and Coatings Characteristics // Thermal Spray: Surface Engineering via Applied Research. Ed.C.C.Bemdt - ASM International. - 2000. - P. 419 - 422

211. Richter P., Ampfing D., Krommer W., Heinrich P. Equipment engineering and process control for cold spraying // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. - P. 375 -379

212. Segall A.E., Papyrin AN., Conway J.C., Shapiro D. A Cold-Gas Spray Coating Process for Enhancing Titanium // Journal of the Minerals / Metals and Materials Society № 50 (9), 1998. - P. 52 - 54.

213. Sobolev V. V., Fagoaga I. Warm spray: A new promising technology of the coating deposition // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. P. 529 533.

214. StoltenhofF Т., Voyer J., Kreye H. Cold spraying state of the art and applicability // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugschei-der, ASM International, Materials Park. - 2002. - P. 366 - 374

215. Fukumoto M., Katoh S., Okane I. Splat behavior of plasma sprayed particle on flat substrate surface // Termal spraying Current Status and future Trend. -Ed. A. Ohmori. - High Temperatyre Society of Japan, 1995 - № 1. - P. 353 -358.

216. Madejski J. Droplets on impact with a solid surface // Intern. J. Heat Mass Transfer. — 1983. — Vol. 26, N 7. — P. 1095 — 1098.

217. Maruo H., Hirata Y., Matsumoto Y. Deformation and solidification of a molten droplet by impact on a planar substrate // Proc. of 14th Intern. Thermal Spray Conf. — Kobe, Japan, 1995. — P. 341—346.

218. McPherson R. The relationship between the mechanism of formation micro-structure and properties of plasma sprayed coalings // Thin Solid Films. — 1981. — Vol. 83. —P. 297—310.

219. Oki S. Relationship between splat morphology and cohesive adhesive strength of coatings // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. - P. 830 - 837

220. Sakakibara N., Tsukuda H., Notomi A. The Splat Morphology of plasma Particle and the Relation to Coating Property // Proceedings of 1st International Thermal Spray Conference, Montreal, 8-11 May, 2000, P. 753 758

221. Solonenko O.P., Smirnov A.V., Ohmori A., Matsuno Sh. Deformation and solidification of melt microdroplets impinging on substrate. Theory and experiment // Proc. of 14th Intern. Thermal Spray Conf., 25—28 May 1995. — Kobe, Japan, 1995. — P. 359—364.

222. Watanabe Т., Kuribayashi I., Honda Т., Kanzawa A. Deformation and solidification of a droplet on a cold substrate // Chemical Eng. Sci. — 1992. — Vol. 47, N 12. —P. 3059—3065.

223. Dini J.W. Laser surface modification offers promise for various coating processes and substrates // Metal Finishing. 1997, October. - P. 10 -14

224. Gaumann M., Henry S. et al. Epitaxial laser forming: analysis of microstruc-ture formation // Material Science and Engineering, 1999. - Vol. A271. - P. 232 -241

225. Khedkar J., Khanna A.S., Gupt K.M. Tribological behaviour of plasma and laser coated steels. // Wear. Vol. 205. 1998. - P.220 - 227

226. Pawlowski L. Laser treatment of thermally sprayed coatings // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. - P. 721 - 727

227. Pawlowski L. Quality improvement of coating by a prespray and postspray process // J. Thermal Spray Technol. -Vol. 7. -1998. -№ 1. -P. 3 6

228. Pawlowski L. Thick laser coatings:a review. // J. Thermal Spray Technol. 1999 Vol. 8. - № 2. - P. 279 - 295

229. Wielage В., Steinhauser S., Pawlowski L, Smurov I., Covelli L. Laser treatment of vacuum plasma sprayed CoCrAlY alloy. Surface Engineering. 1998. -№5.-P. 391 -394.

230. Zorawski W., Gontarski D., Radek N. Laser treatment of flame and plasma sprayed nickel alloys // International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. - P. 797 - 801

231. Apelian D., Paliwal M., Smith R.W., Schiling W.F. Melting and solidification in plasma spray deposition — phenomenological review // Intern. Metals Review. — 1983. — Vol. 28, N 5. — P. 271 286.

232. EI-Kaddah N., McKelliget J., Szekely J. Heat Transfer and Fluid Flow in Plasma Spraying // Metallurgical Transactions B. — 1984. — Vol. 15B, March.1. P. 59 —70.

233. Heimann R.B. Plasma-Spray Coating. Principles and Applications. — Wein-heim, N. Y., Basel, Cambridge, Tokyo: VCH. 1996. — 339 p.

234. Moreau C. Towards a better control of thermal spray processes // Proc. of the 15th Intern. Thermal Spray Conf., 25—29 May 1998. — Nice, France. — 1998.1. Vol.2.—P. 1681 — 1693.

235. Solonenko O.P. Complex investigation of thermophysical processes in plasma-jet spraying // Pure and Applied Chemistry. — 1990. — Vol. 62, № 9. — P. 1783 —1800.

236. Solonenko O.P. State-of-the art of thermophysical fundamentals of plasma spraying // Thermal Plasma and New Materials Technology / Ed by O.P. Solonenko, M.F. Zhukov. — Cambridge, England: Cambridge Intern. Sci. Publ., 1995. —Vol.2.—P. 7—97.

237. Duley W.W. CO2 Lasers: Effects and Applications . N.Y.: Acad. Press., 1976.-512p.

238. Hill J.W., Lee M.J., Spalding I.J. Surface treatments by laser // Opt. Laser Technol. — 1974. — Dec. — P. 276 — 278.

239. Hiromichi K. Metal surface hardening CO2 laser // Technocrat. — 1978. — Vol. 11, N6. —P. 11—21.

240. Khanna A.S., Pattanaik A.K Recent trends in coatings for high temperature applications // Transaction of the Metals Finishers Association of India. 1997. -Vol. 6, No 3, -P 187 - 204.

241. Lewis К Gary, Schlienger Eric Practical consideration and capabilities for laser assisted direct metal deposition // Material and design 2000. - Vol. 21. - P. 417-423

242. Sankaranarayanan Shrikanth, Quo Wen, Aravinda Kar Characteristics of Laser-Fabricated Metal structures //Materials and Manufacturing Process 1998. -Vol. 13, No4-P. 537-554.

243. Schubert E., Seefeld, Т., Sepold G. Materialbearbeitung mit dem Hochleistungsdiodenlaser (Teil 2) // Laser Magazin. 1998. - № 3. - P. 12 - 14.

244. Schubert, E., Seefeld Т., Rinn A. Laser Beam Cladding: A Flexible Tool for Local Surface Treatment and Repair // Journal of Thermal Spray Technology. -Vol. 8(4). 1999. - P. 590 - 596

245. Seefeld Т., Theiler C., Kohn H. Laserstrahlbeschichten Anwendungsbeispiele aus dem Schiffsmaschinenbau, der Off-Shore-Technik und dem Werkzeugbau // LaserOpto Vol. 31(6). - 1999. - P. 68 - 73

246. Sparks V. Theory of Laser heating of solids: metals // J. Appl. Phys., 1976. — Vol. 47.—P. 837—849.

247. Theiler С., Seefeld Т., Sepold G. Laser beam cladding at high processing speed I I International Thermal Spray Conference 2002. Ed. E.F. Lugscheider, ASM International, Materials Park. 2002. - P. 284 - 288

248. Zhou Z., Eguchi N., Shirasawa H., Ohmori A. Microstructures and characterization of zirconia-yttria coatings formed in laser and hybrid spray process // J. Ther. Spray Technol. 1999 - № 8. - P. 405 - 413.