автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.10, диссертация на тему:Комбинированные электротехнологии нанесения защитных покрытий и разработка систем управления их качеством

На правах рукописи УДК 621.72.92

РАДЧЕНКО Татьяна Борисовна

КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВОМ

Специальность 05.09.10 -Электротехнология

АВТОРЕ ФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора техн1гческих наук

Новосибирск 2000

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им. И.И.Ползунова

Научный консультант

Член-корреспондент СО ЛН ВШ, доктор технических наук, профессор

Хомутов О.И.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Попов Л.П.; доктор технических наук, профессор

Рубцов В.П.; доктор физ. - мат. наук, профессор

Марусин В.В.

Ведущее предприятие - ОАО « СИБЭЛЕКТРОТЕРМ»

Защита состоится "14" декабря 2000 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 063.34.09 Новосибирского государственного технического университета по адресу: 630092, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20; e-mail: el term@elterm.povver.nstu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан "13" ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

К66Л 05 0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Качество поверхности деталей машин и инструмента наряду с прочностными характеристиками основного материала является определяющим критерием их долговечности при различных условиях эксплуатации. При этом защитные покрытия, наносимые на поверхность с использованием различных электротехнологических процессов, нередко являются единственным эффективным резервом существенного повышения таких характеристик поверхности, как износостойкость, жаростойкость, коррозионная СТОЙКОСТЬ И Т.П.

Для этих целей используется целый ряд различных электротехнологических процессов. Практически все эти процессы можно разделить на две большие группы: способы и технологии закрепления покрытий и способы и технологии наплавки.

Среди напылительных процессов наиболее существенную роль выполняют: газопламенное напыление, струйно-нлазменное, газодетонанионное напыление и метод, активно развивающийся в последние годы - холодное газодинамическое напыление. Всем методам напыления защитных покрытий присущ ряд преимуществ перед наплавочными процессами - это возможность напыления широкой гаммы материалов на одном типе оборудования, его простота и относительная дешевизна, достаточно высокая производительность (до 20 кг/ч) при относительно небольшой трудоемкости и другие.

Однако серьезными ограничениями использования этих процессов являются: невысокая прочность сцепления напыляемых материалов с защищаемой поверхностью (при наличии ярко выраженной границы сцепления), которая составляет величину порядка 40 МПа (для А1, напыленного газодинамическим способом - до 60 МПа), относительно высокая пористость, шероховатость поверхности и зона разупрочнения металла основы. Необходимо отметить, что управление качеством напыленных покрытий значительно ограничивается принципиальными особенностями механизма процесса напыления.

Наплавочные процессы с использованием различных источников теплоты (электрические дуги, газовые, плазменные струи, импульсно-индукциопиый нагрев, лазерное излучение, электронные пучки в вакууме и в атмосфере воздуха и др.) существенно отличаются от процессов напыления, прежде всего высокой прочностью сцепления и качеством

покрытий. Плотность и другие характеристики качества наплавленных покрытий намного выше, а пористость ниже, чем у напыленных.

Но при этом газодинамические, гидродинамические процессы, происходящие в жидкой металлической ванне при наплавке покрытий, существенно осложняют получение их высокого качества, особенно при использовании новой номенклатуры наплавочных материалов. Кроме того, существует целый ряд напыляемых износостойких материалов, которые невозможно наплавить или получить при наплавке их удовлетворительное качество (например, окисел алюминия А1203).

Вместе с тем, дополнительными факторами рационального выбора метода и технологии создания защитных покрытий является мощность теплового источника нагрева, в частности, плотность мощности в пятне нагрева и технологическая среда. Это очень важные параметры, напрямую влияющие на эффективность протекания процессов нагрева и охлаждения покрытий, что, в конечном итоге, определяет степень упрочнения или разупрочнения материала защищаемой поверхности, производительность процесса напыления или наплавки, возможность управления качеством покрытий через повышение их металлургической чистоты. Следует отметить, что в последние годы все большее предпочтение отдается высококонцентрированным источникам нагрева. К ним относятся импульсно-индукционная, лазерная, электроннолучевая обработки.

Существенный вклад в научное обоснование и практическое развитие этих методов и технологий обработки внесли ведущие научные и учебные центры России, Украины и других стран СНГ (ИЭС им.Е.О.Патона, НПО "Тсхномаш", МЭИ, АО ВНИЭТО, С-ПГТУ, ЛЭТИ, МГТУ им. Н.Э.Баумана, АлтГТУ, НГТУ, Институты СО РАН, (ИТФ, ИТПМ, ИЯФ) и другие.

При этом, к сожалению, приходится признать тот факт, что в настоящий момент одностадийное формирование покрытий обеспечивает конечные эксплуатационные характеристики и, что все уровни улучшения качественных характеристик покрытия исчерпали свои возможности. Причины этого связаны с тем, что при нанесении первичного покрытия невозможно освободится от пористости, газосодержания, сопутствующих примесей и неметаллических включений. Снижение перечисленных факторов сильно влияющих на эксплуатационные качества одностадийных покрытий возможно только за счет повторной электротехнологической обработки.

Именно комплекс первичного нанесения покрытая и его последующая обработка нами названа комбинированной электротсхнологией. Следует отметить тот факт, что обработка первично нанесенного защитного покрытия должна осуществляться высококонпентрированным источникам нагрева. Именно эти методы обеспечивают возможность обработки покрытий с плотностями мощности порядка 105- 106 Вт/см2. Для иллюстрации перспективы и эффективности разработки новых комбинированных электротехнологий нанесения и закрепления защитных покрытий в настоящей работе используется электроннолучевая обработка. Как показали проведенные исследования, обработка электронным пучком увеличивает эксплуатационные свойства покрытий в 5-6 раз, что, безусловно, определяет актуальность разработки новых электротехнологий, охватывающих как первичное нанесение покрытий, так и улучшение свойств покрытий и наплавленных слоев.

С учетом преимуществ, присущих напылению и наплавке, становится явной необходимость использования комбинации электротехнологических процессов, в рамках которой каждый отдельный способ и технологм наиболее полно решает присущие им задачи.

Первый способ и технология - напыление каким-либо из известных методов требуемого защитного материала (чистых металлов, их сплавов в виде карбидов, боридов Ре, V/, Со, окислов металлов, более сложных соединений, неиспользуемых для наплавки) на защищаемую поверхность.

Второй способ и технология - оплавление покрытия, предварительно закрепленного тем или иным методом, позволяет повысить качество поверхности покрытия (устранить внешнюю открытую пористость, уменьшить шероховатость и возможность сколов, например, при работе в паре трения) и качество внутренних слоев защитного покрытия (ликвидировать внутреннюю пористость и повысить плотность покрытия после оплавления, увеличить прочность сцепления нанесенного покрытия и подложки вплоть до создания монолитного соединения). Кроме того, управляя глубиной оплавленного слоя в закрепленном покрытии, можно создавать композиционные покрытия с переменной, регулируемой плотностью, пористостью или даже химическим составом, следовательно, принципиально новым качеством, защитными свойствами.

Однако отсутствие обобщающего теоретического анализа, научно-обоснованного выбора комбинированного способа и технологии создания защитных покрытий, а значит, и концепции управления качеством покрытий сдерживает рациональное использование существующих электротсхнологичсских установок и процессов для их

широкомасштабного использования в промышленности. Решение этой актуальной проблемы явилось центральной задачей представленной работы.

Актуальность темы дополнительно подтверждается конкретными заданиями по подпрограмме "Новые материалы и технологии" программы "Сибирь", по государственной программе Минобразования РФ "Наукоемкие технологии и новые материалы для обрабатывающих отраслей (фундаментальные исследования)", а также соответствием темы единому заказ наряду Минобразования РФ на 1995-2000 г.г.

Цель работы. Разработка высокоэффективных

электротехнологических комбинированных методов нанесения защитных покрытий и концепции управления их качеством.

Идея работы основывается на обобщении теоретических и экспериментальных исследованиях эксплуатационных свойств защитных покрытий, разработке алгоритма создания покрытий с использованием комплекса электротехнологических способов их нанесения.

Основными задачами работы являются:

1. Анализ существующих способов нанесения покрытий и обоснование критериев выбора электротехнологий для осуществления процесса создания защитных покрытий.

2. Теоретические исследования связи электротехнологичсских параметров, на основе использования преимуществ электроннолучевых процессов в вакууме, и основных характеристик и параметров, определяющих качество покрытий.

3. Экспериментальные исследования процесса создания защитных покрытий с использованием комбинированных электротехнологий.

4. Обоснование, исследование и разработка алгоритма управления процессом создания покрытий комбинированными технологическими способами и технологиями.

5. Определение закономерностей связей макро- и микроструктуры, физико-механических свойств защитных покрытий и основных параметров комбинированных процессов.

6. Разработка принципов построения систем . управления электротехнологическими параметрами, формулирование требований к аппаратуре для нанесения защитных покрытий.

7. Разработка жестких и гибких систем управления электроннолучевыми установками для формирования защитных покрытий.

8. Обоснование и практическое использование результатов. Создание научно-исследовательской и учебно-методической базы для реализации процесса управления качеством покрытий с использованием концентрированных потоков энергии.

Методы исследования. Основные результата выполненной работы получены с использованием аналитических и численных методов исследования, математического моделирования, современных экспериментальных методов исследования.

Качественные характеристики покрытий защитных слоев исследовали методами дюрометрии, гравиметрического анализа, а также микроструктурного фрактографического, рентгеноструктурного, электронно-микроскопического (на репликах и фольгах), микрорентге-носпектрального анализов. Эксплуатационные свойства определяли лабораторными исследованиями износо-, жаростойкости, коррозионной стойкости, которые затем проверялись производственными испытаниями.

Научная новизна работы состоит в фундаментальных исследованиях комплекса научных и прикладных проблем по новому направлению создания защитных покрытий на основе комбинации нескольких электротехнологических процессов и технологий, основным научным результатом которых является решение актуальной задачи повышения качества защитных покрытий, а следовательно, и долговечности деталей, изделии и инструмента путем создания методологии управления, математического обеспечения и автоматического управления технологическим процессом создания покрытий.

Научная значимость полученных результатов работы состоит в том, что в ней:

1) Впервые теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и необходимость использования комбинированного способа и технологии создания защитных покрытий с применением оплавления концентрированными потоками энергии.

2) Предложена новая классификация способов создания защитных покрытий в системе «плотность мощности источника нагрева -технологическая среда- качество покрытия».

3) Расчетно-аналитнческим путем получены новые зависимости между характеристиками металла защитных покрытий и глубиной вакуума, как одного из важнейших критериев управления качеством покрытий. Установлены основные факторы, определяющие качество покрытий, к которым относятся: испарение и удаление из расплава

неметаллических и газовых включений при сохранении основны? легирующих элементов; высокие скорости нагрева и охлаждени* расплава (до 10J °С/с) и его кристаллизации, приводящие i существенному диспергированию структурных составляющих (зереь металла и карбидных включений);

4) В результате системных комплексных исследований установлень новые данные о структуре и физико-механических свойства? покрытий, полученных комбинированным методом.

5) Получены новые закономерности выявления связей качестве покрытий и параметров электротехнологических процессов с использованием математической модели двухуровнево] электротехнологии создания покрытий.

6) Разработаны принципы построения систем управление электроннолучевыми процессами в вакууме для создания защитны? покрытий.

7) Обоснован и разработан алгоритм управления качеством покрытий полученных комбинированным электротехнологическим способом.

Практическая значимость работы

Разработан ряд конкретных комбинированных технологически? процессов создания защитных износостойких покрытий для котелыюге оборудования, для транспортной техники, электротехнической гтродукцщ с использованием серийно выпускаемых материалов на основе Ni-Cr-B-Si Ni-Al, Al-Cu сплавов и новых композиций, для которых установлень рациональные режимы процессов, обеспечивающие повышение износостойкости поверхности различных изделий в 2...5 раз. Разработань: комплексная система и средства управления комбинированным! технологическими процессами создания износостойких, жаростойки? защитных покрытий.

Разработано и апробировано микропроцессорное устройстве управления процессами создания комбинированных защитных покрытий на элементах теплоэнергетических установок.

Научно-технические решения, изложенные в диссертации, принять или планируется к использованию на ряде предприятий энергетического i машиностроительного профиля: ОАО Бийский котельный завод, ООС Инженерный Центр "ВИТОТЕХ" (Барнаул), ЗАО "Картель Энергополис"-МЭТ (С.-Петербург), "АО Чебоксарский тракторный завод" Технологический Центр "POISK GmBH" (Германия, Берлин) Соответствующие подтверждающие документы приведены в Приложенш к диссертации.

Вклад автора в представленной работе состоит в обосновании общей концепции работы, в формулировании цели и постановке задач исследований, в самостоятельном выборе вариантов теоретических и экспериментальных исследований, непосредственной постановке экспериментов и участии в обработке их результатов, а также в руководстве проектированием и изготовлением устройств управления электротехнологическими процессами создания защитных покрытий.

Автору принадлежат основные идеи и выводы, изложенные в работе, что подтверждается публикациями и актами предприятий.

В диссертационной работе обобщены результаты экспериментальных исследований, выполненных автором самостоятельно и вместе с сотрудниками лаборатории электроннолучевой технологии. Отдельные части работы выполнены на основе хозяйственных договоров и личных творческих связей автора в содружестве с сотрудниками ряда других организаций ((НГТУ, Новосибирск), ЗАО"КОМПОЗИТ-АНИТИМ", АО "Трансмаш " (Барнаул); АО'ЪиКЗ" (Бийск); ЗАО "Картель Энергополис"-МЭТ, С.-Петербург и др.)

Результаты теоретических исследований, представленные в диссертации, принадлежат автору и выполнены на основе личного научного творчества.

Основные положения, выносимые на защиту:

- классификация способов создания защитных и упрочняющих покрытий в системе «плотность мощности источника нагрева -технологическая среда - качество покрытия».

- установление связей между характеристиками материалов покрытий и глубиной вакуума, как одного из важнейших критериев управления качеством защитных покрытий

- совокупность результатов экспериментальных исследований и обобщений характеристик макро- и микроструктур, физико-механических и эксплуатационных свойств покрытий, полученных комбинированным методом.

- концепция построения систем управления электроннолучевыми процессами в вакууме при создании защитных покрытий.

алгоритм управления качеством покрытий, полученных комбинированным электротехнологическим способом.

Апробация работы. Основные результаты работы представляли и докладывали на всесоюзных, региональных и международных конференциях по вопросам современных технологий и автоматизации

управления: "Молодые ученые и специалисты Алтая - народному хозяйству" (Барнаул, 1983), "Вопросы повышения эффективности и качества систем и средств управления" (Пермь, 1983), "Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями" (Свердловск, 1986), "Материалы юбилейной научно-технической конференции АлтГТУ" (Барнаул, 1992), научно-технические конференции АлтГГУ (Барнаул, 1994, 1995 и 1998), "Проблемы совершенствования организации труда и производства в период структурной перестройки экономики региона", (Барнаул, 1995), "Межрегиональная научно-практическая конференция по вопросам управления производством", (Барнаул, 1996), Всероссийская научно-практическая конференция "Создание защитных и упрочняющих покрытий с использованием концентрированных потоков энергии", (Барнаул, 1996), Российско-Корейская международная конферевщия, (Новосибирск, 1999), Международная конференция "Электроннолучевые технологии", (Болгария, Варна, 2000), на научно-технических совещаниях предприятий (г.г. Барнаул, С. - Петербург и др. в 1984...2000 г.г.).

Разработки, выполненные по теме диссертации, экспонировали на Алтайских краевых (1986-88,1990,1992,„2000 г.г.), Всероссийской (1986 г.), Международных выставках (Финляндия, Хельсинки, 1989 г.; С.Петербург, 1991 г., Объединенные Арабские Эмираты, 1996).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 45 работ, в том числе учебные пособия, публикации в академшеских журналах и сборниках докладов на международных конференциях, авторские свидетельства.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов и списка литературы, содержащего 279 источников литературы, и приложений. Диссертация изложена на 278 страницах, содержит 76 рисунков, 32 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность изучаемой в диссертации проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, показаны методы исследований, научная новизна и практическая ценность результатов работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу современных способов и технологий закрепления и наплавки защитных покрытий, особенностей их формирования, а также физико-технологическим свойствам покрытий.

Представлен обзор современного состояния систем управления электротехнологическими параметрами процессов с использованием концентрированных потоков энергии на примере электроннолучевого метода создания защитных покрытий в вакууме.

Создание научных основ нового направления комбинированных электротехнологий получения высококачественных покрытий основывается на разработках отечественных и зарубежных ученых в области создания технологий формирования покрытия и электроннолучевого оборудования.

В сравнении с такими известными процессами создания защитных покрытий, как закалка токами высокой частоты, высокочастотная импульсная закалка, плазменное, газодетонационное, холодное газодинамическое нанесение покрытий, лазерная обработка поверхности, обработка сплавов высокоэнергетическими (релятивистскими) пучками электронов в атмосфере - оплавление поверхности сплавов концентрированными низкоэнергетическими электронными пучками в вакууме обладает рядом существенных преимуществ. К ним относятся: наибольший термический КПД нагрева (например, 75 % в сравнении с 15 % для лазерного нагрева); значительно меньшие энергозатраты (на один порядок ниже, чем при высокочастотной импульсной закалке); вакуумное рафинирование и дегазация металла покрытия в процессе обработки, отсутствие необходимости в дорогостоящих защитных и закалочных средах (аргон, гелий, масло, растворы солей и др.); экологическая чистота процесса за счет отсутствия вредных выбросов в атмосферу; легкость в управлении энерговложением и перемещением (сканированием) низкоэнергетических электронных пучков; сравнительно невысокая стоимость оборудования (в 2...3 раза ниже лазерного при одинаковой мощности, ив 10 раз ниже стоимости промышленных электронных ускорителей типа ЭЛВ-6).

Сочетание перечисленных преимуществ низкоэнергетических электронных пучков в вакууме с наличием в промышленности надежного, апробированного в течение 30 лет оборудования определило интерес исследователей к изучению этого процесса.

Но, несмотря на большой объем научно-технической информации в этом направлении, в большинстве публикаций, рассматриваются процессы закалки из твердой фазы, и при этом не используется такое важное преимущество, как вакуумное рафинирование и дегазация металла, сопровождающие упрочнение из жидкого состояния. Довольно часто ограничиваются набором статистических данных о твердости

материалов после обработки, толщине закаленного слоя, изменении фазового состояния и показателей износостойкости поверхности. Существуют отдельные сведения о связи структурно-фазового состояния упрочненного слоя металла с пластическими свойствами, например, с ударной вязкостью самого слоя и изделия с упрочненным слоем.

Математическое моделирование тепловых процессов при воздействии электронных пучков на материалы достаточно подробно представлено в работах известных авторов - Н.Н.Рыкалина, И.В.Зуева, А.А.Углова и др. ученых. Однако в большинстве работ не рассматривается метод обработки поверхности сканирующим электронным пучком для создания защитных покрытий. Данный подход может быть использован для анализа теплового состояния обрабатываемых материалов и влияния основных технологических параметров процесса унрочнения на такие определяющие характеристики, как скорость охлаждения металла в интервале температур кристаллизации, время нахождения металла в жидком состоянии и др. Также отсутствуют систематические сведения о системах управления электроннолучевыми процессами создания покрытий.

В области технологий оплавления закрепленных покрытий, например полученных газотермическим способом, основными предметами изучения являются изменения структуры и твердости порошковых сплавов, преимущественно самофлюсующихся (системы Сг-В-Бг). Известно, что при хороших показателях износостойкости такие сплавы по показателям коррозионной стойкости занимают промежуточное место между кобальтовыми сплавами, как наиболее стойкими, и сплавами на основе железа. Ресурс таких покрытий далеко не исчерпан, поэтому вторичная обработка концентрированными потоками энергии потенциально может существенно повысить их качество.

Так, электроннолучевое оплавление покрытий, нанесенных каким-либо известным способом на защищаемые поверхности, представляется высокоэффективным методом, так как характеризуется высокой концентрацией энергии в пятне нагрева, высокими скоростями охлаждения и нагрева и металлургической очисткой жидкого металла при различной глубине вакуума (рис.1). В отношении материалов покрытий наибольший интерес представляют порошковые материалы. Но, тем не менее, наименее изученным так и остался вопрос использования окислов металлов, сложнолегированных и интср-мсталлидных сплавов на основе N1 и А1, приобретающих все большее

Классификации способов манесеппи злщн 1 пых покрыли«.

Рис. 1. Классификационная схема

распространение в производстве в качестве защитных материалов, но из которых часто невозможно создать качественное покрытие с использованием какой-либо одной из электротехнологий. Выполненный в работе анализ позволил поставить и решить перечисленные выше задачи.

Также на основании анализа материалов главы были выявлены факторы, влияющие на качество защитных покрытий. Показано, что для обоснованного выявления этих факторов необходимо проведение технологических исследований и анализ всех стадий технологического процесса создания покрытий: определение потребительских свойств покрытий, выбор и подготовка для первичного нанесения покрытий (материал покрытия, поверхность подложки, оборудование), контроль качества нанесенных покрытий, вторичная обработка поверхности электронным лучом в вакууме. Полученные экспериментальные данные являются основными составляющими для создания базы данных при проведении математического анализа факторов, влияющих на качество покрытий. Последнее может быть осуществлено при выборе рациональной математической модели процесса создания защитных покрытий. Технологические и экспериментальные исследования являются основой для разработки систем управления комбинированным процессом создания защитных покрытий. При этом может быть использовано как жесткое, так и гибкое управление элсктротехнологическим процессом.

Во второй главе представлены результаты теоретических исследований основных технологических параметров комбинированных способов создания защитных покрытий. Приведен анализ влияния температуры нагрева порошковых покрытий в процессе вторичной обработки и условий их взаимодействия с технологической средой на качество покрытий. Дана оценка глубины вакуума как критерия управления качеством покрытий. Изучены электротехнологические факторы, определяющие качество покрытий, как основа для разработки алгоритма управления качеством защитных покрытий.

Согласно проведенному анализу физических явлений, происходящих в процессе электроннолучевого оплавления поверхности покрытий на основе М-Сг-В-Бьсплавов, экспериментально-аналитическим путем определены основные факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на защитные свойства покрытий.

Так, в работе исследовали изменения скорости испарения вещества в диапазоне мощностей электронного пучка Р от 2,5 до 5,0 кВт при ускоряющем напряжении до 25 кВ, токах до 200 мА и диаметре в

фокальной плоскости <1л-1 мм. В результате экспериментальных исследований установлено, что потери массы вещества в режиме оплавления при максимальной мощности электронного луча составляют не более 0,028 %. При этом величина скорости испарения находится в диапазоне (0,48... 14,36)10"4 г/'(см2с). Полученные результаты микрохимического анализа позволили установить, что концентрация N1, как базового компонента указанных сплавов, после оплавления электронным пучком в вакууме практически не изменялась. Потеря массы вещества хрома Сг в оплавленном слое составила порядка 0,2 % по сравнению с основой. Таким образом, при высокоскоростном плавлении порошковых сплавов, предварительно закрепленных на защищаемой поверхности, сохраняются закономерности испарения легирующих элементов, что также присуще и процессу объемной плавки электронными пучками в вакууме. В количественном отношении изменением химического состава покрытий можно пренебречь.

Установлено, что вакуумное рафинирование металла в процессе оплавления, сопровождающееся активным удалением неметаллических включений тина А1203, БКЬ всегда присутствующих в металлических сплавах, является существенным фактором влияния на формирование структуры защитных покрытий.

При скорости охлаждения металла, достигающей 10"...106 °С/с, характерной для процессов плавления концентрированными потоками энергии, процесс кристаллизации становится неравновесным. Формирование структуры затвердевающего металла в значительной мере зависит от скорости кристаллизации возрастающей во времени и резко увеличивающейся, когда заканчивается затвердевание жидкого металла и значительно уменьшаются размеры двухфазной зоны, и, следовательно, области выделения скрытой теплоты кристаллизации.

Так, например, численная оценка электроннолучевого оплавления сплавов никеля дает значения порядка Укр=25..27 м/с. Такие скорости кристаллизации с учетом гетерогенного характера зарождения кристаллов в многокомпонентном сплаве определяют высокую степень дисперсности структурных составляющих, что является дополнительным фактором в механизме упрочнения сплавов при электроннолучевом упрочнении. В параграфе 2.5 диссертационной работы представлены результаты теоретических исследований кинетики нагрева и охлаждения защитных

10 15 20 25 30 35 Т,с

Рис.2

У'оц, •С/с-101

У.

\ I ; |

1 \ 1 ' \ \ 1 •

\ Ч | \ |

Ч \ 1

0 1 2 3 4 Р.кВт

0- ПГ-СР4 ПЖ-РВ

Рис.4

1 2 3 4 Р.кВт 0-ПГ-СР4 0-ПЖ-РВ

Рис.3

Рис.2. Кинетика нагрева и охлаждения покрытий сплавов системы Ы1-Сг-В-81.

Мощное п. электронного луча. 1 - Р=5 кВт; 2 - Р= 4 кВт; 3 - Р=3 кВт; 4 - Р=2 кВт; 5 - Р=1 кВт. и=25 кВ.

Рис.3. Зависимость времени пребывания металла в расплавленном состоянии от мощности элскфоннолучсвого нафева

Рис.4. Зависимость скорости охлаждения металла покрытий от мощности электроннолучевого оплавления

3

порошковых покрытий. полученных по двухстадийной электротехнологии. Дан ан&чиз теплового состояния порошковых материалов в процессе электроннолучевого оплавления в вакууме.

Теоретически, с использованием ранее разработанной программы, выполнено исследование теплового состояния сплавов в процессе электроннолучевого оплавления порошковых покрытий и решены следующие конкретные задачи: установлены зависимости характера термических циклов от мощности электронного пучка (Р), амплитуды его сканирования (А), шага перемещения луча (Ы) вдоль оси сканирования; определены зависимости изменения времени пребывания металла в жидком состоянии (т^) от мощности, амплитуды, скорости перемещения электронного луча (Ул); найдены закономерности изменения скорости охлаждения расплава от мощности луча, амплитуды сканирования, скорости луча У„; получены зависимости глубины проплавления Ьпр от выше перечисленных технологических параметров (рис.2-4).

Программы для расчетов теплового состояния полубесконечного тела при его нагреве электронным пучком, совершающим пилообразные колебания, разработаны по техническому заданию межвузовской НИЛ ЭЛТ АлтГТУ п Институте электросварки им. Е.О. Патона ПАН Украины. Программы основаны на математических выражениях академика

H.Н.Рыкалипа для точечного источника нагрева, движущегося по полубесконечпому телу с постоянной скоростью и постоянной мощностью. Расчеты проводились на примере пилообразной траектории сканирования электронного луча при изменении скорости, мощности, амплитуды сканирования, шага и частоты колебаний пучка, а также с учетом теплофизических свойств материала покрытия.

При расчетах учитывали процессы плавления и кристаллизации материала под действием электронного пучка в вакууме. При этом процессы плавления и кристаллизации рассматривали в соответствии с теорией квазиравновесной двухфазной зоны. Для расчетной области рассматривали дифференциальное уравнение теплопроводности для движущейся системы координат в энтальпийной форме: ёНАИ = - Ух сШ/ск - Уу с1Н/с!у Я 0 У¥, где х, у-координаты; р -плотность; >., X 0 - коэффициенты теплопроводности при температурах

10 ; ,Уу - скорости движения пучка электронов по осям X и У;

I I

11 = 1 р СЕ ск - энтальпия; Р = 1 / >Л X Л - пересчетная температура;

1о с0

I,10 - текущая и базисная температуры; СЕ_теплоемкость.

Электронный пучок рассматривали как поверхностный с гауссовой формой распределения энергии: qn = 2 q0 ехр [-(х2 +у2) /г2], где q„ - плотность теплового потока электронного пучка; q0- средняя плотность теплового потока; г - радиус электронного пучка.

Температурное распределение по глубине г пластины описывается уравнением: t (z, т0) -10 = с]л[а х/ R - (R2 - 3Z2) / 6R +

+ RI (-1 Г1 (2/ //n) cos (р. „ z/R) ехр(-// „.. F0)],

где а - температуропроводность, ц „ - коэффициент.

Программа была адаптирована к условиям электроннолучевого оплавления предварительно закрепленных материалов и с учетом равномерного распределения плотности теплового потока по поверхности.

В результате теоретического анализа кинетики нагрева и охлаждения порошковых сплавов, предварительно нанесенных на защищаемую поверхность, в процессе электроннолучевого оплавления в вакууме сделаны следующие выводы.

- тепловая модель адекватно отражает реальные теплофизические процессы, происходящие в расплаве в процессе электроннолучевого оплавления, и позволяет установить в рамках поставленных задач закономерности изменения параметров, формирующих качество поверхности в расплавленном состоянии и закристаллизованном от основных параметров вторичного процесса обработки;

- влияние амплитуды сканирования электронного пучка с высокой плотностью мощности в пятне нагрева на время пребывания металла в жидком состоянии, а значит и на процесс удаления неметаллических примесей из покрытия, и скорость охлаждения расплава незначительно. Поэтому в практике использования электронных пучков для оплавления порошковых покрытий им можно пренебречь во всем диапазоне исследуемых параметров;

- увеличение мощности электронного луча (при его постоянном диаметре в фокальной плоскости) приводит к линейному увеличению как глубины проплавления покрытия, предварительно нанесенного на защищаемую поверхность, так и времени пребывания металла в жидком состоянии. Причем длительность нахождения металла в жидком состоянии tl не является определяющей для процесса рафинирования и дегазации расплава, так как даже при минимальных значениях мощности (Р =1 кВт) величина tl>0,5 с, что вполне достаточно для активного

удаления неметаллических включений типа Л1203. БЮг и др, что существенно влияет на повышение качества покрытий;

- мощность электронного пуша Р -1...5 кВт является величиной, при которой получаемая скорость охлаждения расплава ("Уохл ~ 4.104... 1,47 1 05 °С/с) достаточна для образования структурных мелкодисперсных составляющих, оплавленных порошковых покрытий и повышения их прочностных показателей;

- скорость перемещения электронного пучка, равная V,. ~ 2 мм/с, создает условия, при которых скорость охлаждения расплава становится достаточной для образования мелкодисперсной структуры закристаллизованного . металла, а также активного удаления неметаллических включений.

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований представлена разработка концепции построения алгоритма управления важнейшими технологическими параметрами комбинированного способа создания защитных покрытий.

В третьей главе в разделах 3.1 и 3.2 представлены характеристики используемой аппаратуры и материалов, подробно изложены стандартные и разработанные в диссертации методики исследований, включающие комплекс экспериментальных исследований связи основных параметров электроннолучевых технологических процессов, структурно-фазовых превращений и физико-механических свойств покрытий.

В разделе 3.3. приведены результаты комплексного теоретического и экспериментального анализа связи структур, физико-механических свойств защитных покрытий и основных технологических параметров комбинированного процесса их получения методом электроннолучевого оплавлением в вакууме порошковых материалов, предварительно закрепленных на защищаемой поверхности (рис.5).

Оплавление покрытий из А1203 и ПГ-19М-01, нанесенных методом струйно-плазменного напыления, выполняли в "мягком" тепловом режиме электроннолучевого оплавлением в вакууме. При этом мощность электронного пучка Р составляла 2,5 кВт (Ц, = 20 кВ, 1л = 125 мА, ёп=1 мм) н бала достаточной для плавления порошкового материала без его перегрева до интенсивного испарения компонентов.

Определение сравнительной интенсивности изнашивания образцов с покрытиями А1203 и ПГ-19М-01 до и после оплавления электронным лучом в вакууме, выполненное при воздействии абразива (кварцевого

* ■ 5Г

к

плазменное напыление

а)'' •ь»

частичное оплавление (~50%) напыленного слоя

полное оплавление (100%) напылемного слоя

а) оплавленный слой; Ь) напыленный слой; с) защищаемая поверхность Рис. 5 Микроструктуры защитных покрытий сплава ПГ-СР4. 500ч Параметры электроннол}чевого оплавления и-25 кВ. 1=25-200 мА

V«,

мг/юнд -

ъ -

2 -

I -О

о

а =90

□

12х1$Н10Т

плазменное покрытие А1,0,

покрытие Л 1; О5 после ЭЛО

лллач|еииое покрытие

ПГ-19М01

покрытие

ПГ-19И01 после ЗЛО

Рис.6. Гистограммы сравнительной износостойкости покрытий АЬО, и ПГ-19М01. ^атон-сталь ]2Х1ЯН10Т; абразив-квариевьш песок

песка) под различными углами к изнашиваемой поверхности (30°, 60°, 90°), показало следующие результаты:

для плазменных покрытий на основе керамики АЬОз н бронзы выявленные закономерности абразивного изнашивания свидетельствуют о целесообразности и необходимости их электроннолучевого оплавления; сопротивление изнашиваншо покрытий из керамики АЬ03 повышается в 2...4,5 раза, а покрытий из бронзы ПГ-19М-01 - в 1,3... 1,7 раза (рис.6).

Исследование структурно-фазового состояния плазменных покрытий системы №-А1 (порошкового сплава ПН85Ю15) свидетельствуют о том, что после электроннолучевого оплавления тетрагоналыюсть кристаллической решетки "с/а'-0,98. имеющаяся в плазменном покрытии.

ЮГ/МИН

0

а =90

Цш

ш

В

- ■ р§

г

1.

□

12*1БН10Т

пллзменное покрытие N¡^1

покрытие К ¡3-41 после ЭЛО пллзмепное покрытие

ПГ-СР4 покрытие

ПГ-СР4 после ЭЛО

Рис.7. Гистограммы сравнительной износостойкости покрытий систем М1-Л1 и N¡-0-13-51.

Эталон-сталь 12Х18Н10Т; абразив-кварцевый песок

после обработки высококонцентрированным потоком энергии исчезает, и средний параметр решетки становится равным "а" = 0,355...0,357 мм, что соответствует параметру упорядоченной фазы №3А1.

В процессе электроннолучевого оплавления в вакууме плазменных покрытий из самофлюсующсгося порошкового сплава Г1Г-СРЗ системы КЧ-Сг-В-Б! происходят существенные структурно-фазовые изменения, о чем свидетельствуют на рентгенограммах интенсивные дополнительные пики карбидов хрома Сг3С2 и Сг23С6, а также никелида кремния N1281, являющихся упрочняющими фазами.

Оплавление слоев плазменных покрытий в результате электроннолучевой обработки повышает стойкость поверхности к

изнашиванию в 1,4...1,6 раза, причем при направлении струи абразива относительно поверхности пол углом в 90° стойкость интерметаллида N¡3 А1 повышается в 5 раз, а сплава ПГ-СРЗ - в 4,7 раза (рис.7).

Более высокие значения стойкости сплава системы МьСг-В-Я! в результате электроннолучевого оплавления определяются дополнительным упрочнением покрытия карбидной и силииидной фазами. Поэтому сплавы на этой основе могут быть рекомендованы для создания износостойких покрытий методом электроннолучевого оплавления на деталях машин и механизмов из нелегированных конструкционных сталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания.

Для конструкций большинства теплоэнергетических установок (например, котлов с "кипящим" слоем) большое значение имеет жаростойкость. Исследования механизма изнашивания покрытий при высоких температурах (до 1000 °С) выполняли гравиметрическим методом при нагреве в установке ИМАШ-9-66 и циклировании температур 300...900 °С.

Порошковый сплав ПН85Ю15, оплавленный электронным пучком в вакууме, представляет собой плотный слой, пористость которого составляет менее 1,0 %, по сравнению с 17,0...35,0 % для покрытия, нанесенного плазменным способом. Жаростойкость такого покрытия после электроннолучевого оплавления практически равна жаростойкости высоколегированной нержавеющей стали 12X1811 ЮТ. Это объясняется высокой пластичностью фазы №3А1, равномерно распределенной по объему оплавленного слоя, а также образованием монолитного соединения, достигаемого в результате полного проплавления слоя.

Выявить мелкодисперсную микроструктуру при разрешающей способности световых микроскопов не представлялось возможным, поэтому последующие исследования структурного состояния покрытий после электроннолучевого оплавления выполняли методом просвечивающей электронной микроскопии на фольгах при увеличении до 40000х. Электронная микродифракция позволила установить, что основную долю сплава составляют блоки упорядоченного интерметаллида №3А1, сосредоточенные в центральной зоне переплавленного слоя. В оплавленной зоне также выявлена развитая дислокационная структура материала, соответствующая третьей стадии деформационного упрочнения.

В структуре оплавленного слоя можно выделить следующие дислокационные барьеры: дислокационные диполи, расщепленные

конфигурации и дислокационные петли. Эти элементы структуры характеризуют состояние областей интерметаллида в зоне переплава, соответствующее упрочнению материала и некоторому понижению его пластических свойств. Формирование определенных структурных свойств материала является прямой функцией термического воздействия в процессе электроннолучевого оплавления в вакууме.

В четвертой главе приведены результаты моделирования и теоретических исследований многофункциональных связей качества покрытий и электротехнологических параметров процесса создания защитных покрытий.

В качестве базового метода для математического моделирования процессов электроннолучевой наплавки в вакууме был выбран метод наименьших квадратов (МНК), позволяющий строить математические модели на основе экспериментальных данных. Этот метод состоит в том, чтобы минимизировать сумму квадратов отрезков ^ характеризующих расхождение между экспериментальными точками и математическим уравнением. При этом был разработан алгоритм выбора базисных функций (регрессоров) ^ и критерия качества регрессионных зависимостей для данной математической модели, что позволило осуществить автоматический поиск оптимальной регрессии.

Регрессия представляет собой полиномиальную модель без каких-либо ограничений и обладает следующими свойствами: простотой; адекватностью реальному технологическому процессу; статистически значимой; с узкой доверительной полосой.

В качестве критерия качества математической модели был выбран минимум произведения ошибки модели и соответствующей статистики Стьюдента. Этот критерий по количеству регрессоров в модели является промежуточным между критерием минимальной оценки дисперсии (или стандартной минимальной ошибки) и минимальным числом регрессоров. Критерий статистики Стьюдента позволил увеличить порог значимости включаемых базисных функций, не используя ошибку эксперимента.

Задача поиска оптимальной модели согласно выбранному критерию является КР-сложной. Она сводится к задаче "минимальное по весу решение системы линейных уравнений". Для описания экспериментальных данных XJ, Yj требуется выбрать одну из моделей вида (1):

у. = 1>.Ш",) + £,,./ = 1,-

Xj = (Xji,...,XjV), j=l,...,N,, i~l,...,N, N>P, где N - число экспериментов; P -количество заданных функций; fj (х), х = (xi,...,xm), ieQ=l,...,P- набор заданных функций. При МНК действует условие минимизации с, (2)

RSS (О) --- шш ¿ (У - £ ¿,/5 )', О б О, * ' -г

f¡ j = f ¡ (X j), j=l,...,N, ieQ; f ¡ = (f; ¡ ,..., f ¡ N ), ieQ - векторы регрессоры. Оценка дисперсии S2 модели (1) определяется по формуле (3):

s! = RSS( Q )/'(N- IQ !), для любого QeQ.

Задача выбора оптимального подмножества регрессоров с использованием введенных переменных сводится к определению (4), (5):

;,/,,)> f2i<K, --¡-i---► пи , j = j

»=1

z,e{0;l}, i-1.....Р. (6)

Переменная z¡e {0;1}, ieQ принимает значение 1, если i-й рефессор включен в модель, и 0 - в противном случае. При фиксированном наборе 7. выражение (4) является оценкой дисперсии конкретной модели. Коэффициенты b определяются при помощи метода наименьших квадратов с кубической сложностью. Ограничение (5) является обобщением задачи для поиска лучшей модели с числом степеней свободы не менее N-K.

Для повышения точности решения в модели предусматривается алгоритм типа ветвей и границ с односторонней схемой ветвления по переменным z¡. Одним из ключевых вопросов при использовании метода ветвей и границ является вопрос о построении нижней оценки на подмножестве решений задачи. Один из распространенных приемов построения нижней границы - ослабление ограничения (6) в исходной задаче (4)-{6):

N Р _

min - Sb.z.fi,)2

. , , b е R j--1 i = I

L(z) =-------> min ,

N-Zz, i = l

Для получения оптимального решения задачи значения целевой функции (4) вычисляются при различных фиксированных наборах переменных z¡. В процессе ветвления множество Qi может расширяться за счет введения в него новых номеров из множества Q\{Q]U'Q0}.

Степень модели повышается до тех пор, пока позволяют данные, и получаются существенно лучшие модели. При незначительном улучшении при повышении сложности алгоритм выбирает более простую зависимость.

По результатам оптимизации получены оптимальные технологические режимы электроннолучевого метода оплавления покрытий при заданных условиях. С использованием разработанного программного комплекса построены оригинальные математические модели зависимостей физико-механических свойств защитных покрытий, полученных электроннолучевым методом, от технологических параметров процесса. Так, уравнение математической модели при исследовании влияния технологических параметров: тока луча 1л и его скорости перемещения V,, на жаростойкость защитного покрытия (рис.8) при 800 °С после 72 часов имеет вид. ДА/ /5 = -92.579393+ 4.544166- /„ + 9.737672- Уо - 0.053089-1] - -0.799532- К. При анализе износостойкости покрытий (рис.9) ток луча менялся в пределах 25...35 мА, а скорость луча от 4,8 до 9,1 мм/с и уравнение модели сводилось к следующему:

ДМ/6" = 0.021485/.г-0058114У/-0.00070^46. Ш4710М' +0.000131/„Г;.

Рис.9

Сравнение результатов вычисления с регрессиями, построенными на основании литературных данных, показало, что в большинстве случаев получены лучшие математические модели, за счет оптимального выбора базисных функций. При изменении пли дополнении имеющихся экспериментальных данных разработанный комплекс позволяет выполнять автоматическое построение новых математических моделей и соответственную коррекцию конечных результатов.

В пятой главе изложены основные принципы построения систем управления электротехнологическими параметрами электроннолучевого оплавления в вакууме, а также представлены результаты разработок систем управления на базе логических дискретных элементов и программных систем управления. Разработанные устройства позволяют осуществлять управление качеством защитных покрытий, полученных комбинированным способом с использованием электронных пучков для вторичной обработки покрытий.

Технологические процессы создания покрытий методами электроннолучевого оплавления предварительно закрепленных покрытий содержат достаточно большое количество параметров, которые необходимо предварительно задавать и затем контролировать в течение всего цикла обработки. При этом электроннолучевые установки представляют собой достаточно сложную структуру, в состав которой входит много локальных систем управления взаимосвязанных друг с другом. Поэтому стремление к максимально полной автоматизации процессов электроннолучевой обработки в современных условиях вполне закономерно и актуально.

Решение этих задач в комплексе представляется рациональным при использовании современных персональных компьютеров в сочетании с традиционными средствами управления. Поэтому в работе разработаны жесткая и гибкая схемы микропроцессорного управления технологическим процессом нанесения защитных покрытий с использованием электронных пучков в вакууме. Выполнены экспериментальные исследования схемы управления и ее адаптации к существующей технологической аппаратуре.

Каждое устройство управления, особенно специально разработанное, необходимо обеспечить тест-программой, с помощью которой целесообразно производить диагностику созданного устройства и контроль во время его работы. Поэтому в работе уделено особое внимание вопросам надежности работы разработанного устройства.

В процессе определения тест-программ были разработаны новые методические подходы, позволяющие быстро и эффективно составлять контролирующие и диагностические тест-программы с учетом их информационной эффективности, минимальной длины и стоимости проведения процесса диагностирования. Так, в работе был разработан новый метод, имеющий сравнительно небольшую трудоемкость по сравнению с известными методами и позволяющий как вручную, так и путем программирования строить тесты для схем промышленной автоматики с использованием таблиц функций неисправности (ТФН). Этот метод одинаково пригоден как для составлений контролирующих тест-программ, когда определяется тест-программа для объекта по его математическому описанию по принципу вход-выход, без указания неисправностей внутри объекта, так и для построения диагностических тестов, когда составляется диагностическая программа с учетом всех Ь-узлов внутри объекта диагностики.

Для построения контролирующих или диагностирующих программ для конкретной схемы составляется ТФП. Максимальное число функций неисправностей в соответствии с числом контролируемых узлов И составит 2И, так как любая из возможных неисправностей может иметь значение 0 или 1. Анализ таблиц позволяет выбрать различимые функции, а из всех 1рупп неразличимых между собой функций составляется по одной функции для каждой группы. Остальные во внимание не принимаются. Предлагаемый метод определения диагностического теста прост, общедоступен, не требует большой затраты времени и легко поддается программированию вследствие своего простого алгоритма определения диагностического теста.

Для того, чтобы выяснить, в каких случаях необходимо разрабатывать диагностический тест, а в каких контролирующий тест, было проведено статистическое исследование около 100 различных систем управления (к=94) на 3 и 4 входа и 1 выход. При этом вычислялось процентное соотношение различимых функций ф р к полному числу функций^ пол неисправностей для данной схемы:ф рср% -ф ?! ф тя 100%. Среднестатистическое значение ф р.ср%, рассчитывалось по формуле:

% 9 " , где при к=94 , а ф р ф % равно ~ 45 %.

Нижняя граница % среднестатистического значения числа

различимых функций была определена через доверительный интервал д д как энтропийный интервал

неопределенности (по Новицкому) Да (сЗ п) / .2.10и"£ ^ ш, где (3 -ширина интервала; ш - число интервалов; п, - число событий (схем), попавших в 1 -тый интервал. Для того, чтобы учитывать информационную эффективность, минимальную длину и стоимость диагностирования были введены следующие понятия. Достоверность получаемой информации Д при сокращенном диагностическом тесте определялась как отношение числа различимых функций неисправности фрст при сокращенной длине диагностического теста к числу номинальных (исходных) различимых функций неисправности (рртч: Д = <р?с / ¥>р.„0м. • Трудоемкость выполнения диагностического теста при его различной длине можно оценить показателем Е = Мс • Ктз, где Ктз - коэффициент

трудозатрат, учитывающий тип техники с помощью которой будет производиться диагностирование; Мс - сокращенная матрица при сокращенной длине диагностического теста, равная Мс(п+2), п — число входных сигналов. Минимальное значение номинальной длины тест -программы Мном™.: Нномтш > (<ррном + = 3,32 ^ (фр|10м +1).

Вероятность безотказного проведения операции диагностики определиться как Р = е"^1 = еЛоМс' = {п+г) \ где V интенсивность появления отказов для каждого бита информации диагностирования, Х^. = -суммарное значение интенсивности

отказов.

Стоимость проведения операции диагностирован™, вообще говоря, оценивается как Б = Е • Су е где С;у е - условные рублевые единицы.

С учетом всех перечисленных выше показателей был определен обобщенный критерий Коб = ДР / ЕСуе = фр 2П е"'1<,Мс(п+') / фр ,юм Мс Оу.е, который позволяет производить как сопоставительную оценку разл1гчных тест-программ, так и нахождение рациональной длины диагностического теста. Разработанные системы управления позволяют осуществлять как жесткое, так и гибкое управление электротехнологическими параметрами электроннолучевого оплавления защитных покрытий в вакууме. В процессе обработки также предусматривается диагностика работы аппаратуры.

В шестой главе приведены результаты практического применения диссертационной работы:

- разработан ряд конкретных технологических процессов создания защитных покрытий с использованием системы управления электротехнологическими параметрами на деталях теплоэнергетически установок для предприятий: ОАО "Бийский котельный завод", ), ЗАО "Картель Энергополис"-МЭТ, ООО "Инженерный центр ВИТОТЕХ".

- создана база данных для обоснованного выбора технических решений метода создания защитных покрытий на основании сравнительного анализа технологических и физико-механических характеристик процессов создания защитных покрытий, электротехнологий, материала покрытия (рис. 10).

- представлены области настоящего и перспективного производственного использования электротехнологических комбинированных способов создания защитных покрытий.

Опытно-эксплуатационные исследования на котле ДКВР-4-13 производства ОАО "Бийский котельный завод" с топкой низкотемпературного кипящего слоя (НТКС) в г.Ленинск-Кузнецк

подтвердили тот факт, что жаростойкость покрытия после электроннолучевого оплавления увеличивается более чем в 3 раза по сравнению с неоплавленным плазменным покрытием, стойкость к абразивному изнашиванию увеличивается в 2,5 раза, а прочность сцепления оплавленного покрытия с поверхностью возрастает с 340 ±10 МПа до 730 ±20 МПа. Кроме того, установлено, что электроннолучевое оплавление в вакууме пористых плазменных покрытий вносит новый фактор - независимость их жаростойкости от исходной структуры защищаемой металлической поверхности.

Общие выводы и основные результаты работы

Диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы ресурсосбережения и повышения долговечности деталей машин и инструмента за счет создания защитных покрытий с использованием комбинированных электротехнологий и управления качеством защитных покрытий. Совокупность научных положений и технических разработок, изложенных в диссертации, может рассматриваться как научно обоснованные технические и технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие энерго- и ресурсосберегающих электротехнологий создания защитных покрытий.

В рамках выполненных в диссертации исследований получены следующие основные выводы и результаты:

1. Впервые теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и необходимость соединения нескольких технологий для получения защитных покрытий на основе Ni-Cr-B-Si, Ni-Al, Al-Cti сплавов, отвечающих заданным потребительским свойствам поверхностей деталей и инструмента. Комплексное исследование комбинированных способов создания защитных покрытий доказало необходимость соединения не менее двух технологий для получения наиболее качественных слоев, свободных от пор, трещин и других дефектов, а также прочно связанных с подложкой.

2. Научно обосновано, что получение наиболее эффективных защитных свойств поверхности возможно только при рациональном использовании комбинации существующих физико-технических преимуществ технологий и материалов: многообразия порошковых металлических, керамических, интерметаллидных и иных композиций; экстремальных плотностей энергии концентрированных источников нагрева; защитных свойств вакуума, как наиболее эффективной и экономически выгодной технологической среды для создания многофункциональных покрытий.

3. Выявлены определяющие факторы, влияющие на качество защитных покрытий с использованием серийно выпускаемых материалов на основе Ni-Cr-B-Si, Ni-Al, Al-Cu сплавов. полученных комбинированным способом. К ним относятся диапазон рабочих температур, вводимая удельная плотность мощности, скорость протекания процесса обработки, скорость охлаждения и технологическая среда. Универсальность выделенных параметров позволяет сравнивать различные электротехнологические процессы нанесения покрытий. Показано, что эти факторы являются основополагающими при выборе технологий первичной и вторичной обработки поверхностей.

4. Впервые разработан алгоритм управления качеством защитных покрытий на основе двухстадийной технологии. Первая стадия обеспечивает формирование покрытия на детали с самостоятельными параметрами оптимизации качества первой стадии. Вторичная обработка за счет изменения режимов, способов и параметров оптимизации решает задачи управления конечным качеством не только самого покрытия, но и области сопряжения покрытия с подложкой и конечными свойствами самой подложки.

5. В качестве второй стадии обработки рекомендуется использовать управляемое электроннолучевое оплавление предварительно нанесенных покрытий, объединяющее в себе все достоинства известных способов термообработки высококонцентрированными источниками нагрева, обеспечивающее не только интенсивный нагрев, но и управление скоростями нагрева и охлаждения, а также проведение обработки в среде вакуума; проведена оценка интенсивности испарительных процессов различных электротехнологий.

6. Расчетно-аналитическим путем выполнена оценка глубины вакуума как одного из важнейших критериев управления качеством защитных покрытий.

7. Теоретически, с использованием математической модели процесса, проанализировано влияние основных параметров процесса оплавления электронным пучком в вакууме на тепловое состояние поверхности сплавов. Установлена их качественная и количественная связь со скоростью охлаждения сплавов в интервале температур кристаллизации расплава, и временем активного испарения из расплава примесей и легирующих элементов, как одних из основных факторов качества формируемых покрытий.

8. Математическая модель процесса прогнозирования свойств защитных покрытий позволила сделать анализ связи между

эксплуатационными свойствами покрытий и технологическими режимами обработки. Полученные результаты позволили определить рациональные режимы обработки, что послужило базой для разработки систем управления двухстадийными технологиями создания многофункциональных покрытий.

9. Экспериментально установлено, что электроннолучевое оплавление поверхности приводит к изменению принципиального характера и механизма изнашивания покрытий, предварительно нанесенных газотермическими методами напыления. Показано, что в результате комгшекса структурно-фазовых, прочностных изменений и изменений механизма изнашивания стойкость керамических и бронзовых покрытий в условиях интенсивного газо-абразивного изнашивания при различных углах соударения с абразивными частицами (от 30° до 60°) по сравнению с газотермическими покрытиями увеличивается в 2 -4,5 и 1,3 - 1,7 раза соответственно.

10. Доказано, что оплавление электронным лучем порошковых газо-термическнх керамических покрытий типа АЬОз и бронзовых типа ПГ-19М-01 приводит к существенному уменьшению пористости защитного слоя (в 17-35 раз) и изменению внутреннего кристаллического строения керамики: образованию а - модификации с большей прочностью, чем у -модификация, и образованию в бронзе дополнительных упрочняющих фаз типа Си9А14 и СиА12.

11. Существенно расширена область использования метода двухстадийной обработки поверхности изделий с использованием электроннолучевого нагрева. Установлено, что электроннолучевое оплавление поверхности в вакууме, предварительно нанесенных на нее газотермическими способом порошковых покрытий металлической системы МьА1, приводит к повышению их стойкости к газообразивному изнашиванию в 5 раз (для сплава ПН85Ю15), и в 4,7 раза (для сплава ПГ-СРЗ). Это объясняется сохранением стехиометричсского состава №3А1 в покрытии, и деформационным упрочнением основной у - фазы в процессе интенсивной бомбардировки частицами абразива, и образование дополнительных упрочняющих фаз - карбидов и боридов легирующих элементов.

12. Установлено, что значения жаростойкости покрытий после циклического н изотермического на1рева находятся на уровне нержавеющей стали 12X18Н9Т. Кроме того, установлено, что оплавление электронным пучком в вакууме пористых покрытий вносит

принципиально новый фактор - независимость их жаростойкости от исходной структуры защищаемой металлической поверхности.

13. В результате выполненных исследований обоснована и разработана концепция построения комплексной системы управления важнейшими технологическими параметрами комбинированного способа создания защитных покрытий.

Основное содержание диссертации опубликовано в 45 научных работах, включая следующие основные 25 работ:

1. Радченко Т.Б. Эффективность ресурсосбережения в практике реализации комбинированных технологий нанесения покрытий. //Экологически перспективные системы и технологии: Сб. науч. тр. -Новосибирск: НГТУ, 1998. -С. 140-146.

2. Радченко Т.Е., Хомутов О.И., Стальная М.И. Комплексный подход к анализу эффективности роботизации технолопгческих процессов: Вестник АНЦ СО АН Высшей Школы. - Новосибирск: Сибирское отделение АН ВШ, N2,1999. - С.67-76.

3. Радченко Т.Б., Хомутов О.И. Вопросы теории и практики комбинированных защитных покрытий с использованием электронных пучков в вакууме. // Ползуновский альманах: Сб. науч. тр. АлтГТУ, №3,-Барнаул: АГТУ, 1999.-С.69-73.

4. Радченко Т.Е., Радченко М.В. Критерии оценки экономической эффективности процессов наплавки. // Материалы и технологии защитных покрытий: Сб.научн. тр. - Барнаул: АлтГТУ, 1998.-С.41-44.

5. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. К вопросу об адаптивном управлении технологическим процессом //Материалы и технологии защитных покрытий: Сб.науч.тр,- Барнаул: АлтГТУ, 1998-С.37-40.

6. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. Современные требования к технологическим контроллерам. // Материалы и технологии защитных покрытий. Сб.научн.тр.-Барнаул: АлтГТУ, 1998.-С. 96-98.

7. Радченко Т.Б., Пешкова Е.В., Стальная М.И. Методы оценки экономической эффективности роботизированных производств электротехнологических комплексов //Материалы и технологии защитных покрытий: Сб.научн.тр.- Барнаул: АлтГТУ, 1998.-С. 99-108.

8. Радченко Т.Б., Радченко М.В., Шевцов 10.0. Экологические аспекты использования методов нанесения защитных покрытий. //Создание защитных и упрочняющих покрытий с использованием концентрированных потоков энергии: Тр. всероссийской научно-практической конференции. - Барнаул: АлтГТУ, 1996.-С.64-65.

9. Радченко Т.Б., Белой О.В., Стальная М.И. Применение неструктуированных баз данных для решения статических расчетов. //Тр. научно-технич. конференции ЛГТУ.-Барнаул: АлтГТУ, 1995.-С.122-123.

10. Радченко Т.Б., Радченко М.В. Задачи автоматизации технологических электроннолучевых установок для создания защитных покрытий//Тр. юбил. конференции АПИ.-Барнаул: АНИ, 1992.-С.94-95.

11. Радченко Т.Б., Радченко М.В., Шевцов Ю.О. Расчет эффективной тепловой мощности и теплового КПД электронной порошковой наплавки. //Создание защитных и упрочняющих покрытий с использованием концентрированных потоков энергии. Тр. всероссийской научно-практическоня конференции. - Барнаул: АлтГТУ, 1996.-С. 64-65.

12. Радченко Т.Б., Ведин.А.Н, Стальная М.И., Головачев A.M. Метод определения минимального диагностического теста для САУ с элементами дискретного действия: Сб. науч. тр. НГТУ. - Новосибирск: НГТУ, 2000.. -С.148-150.

13. Radchenko Т.В., Borovikov N.J., Radchenko M.V Flexible control systems for electron-beam installation. //3 Russian-Korean international Symposium on science and Technology (KORUS'99), June 22-25, 1999 at Novosibirsk State Techn. Univ.-Novosibirsk, Russian, 1999. - Vol. 2. - P.495.

14. Radchenko T.B., Golovachov A.M., Radchenko M.V. To the desing problem of control system of electron beam technological installations. //3 Russian-Korean international Symposium on science and Technology (KORUS'99), June 22-25, 1999 at Novosibirsk State Techn. Univ. -Novosibirsk, Russian, 1999. - Vol. 2. - P.494.

15. Radchenko T.B., Stalnaya M.I., Peshkova E.V. Robotik system for electron-beam installations. //3 Russian-Korean international Sysposium on science and Technology (KORUS'99), June 22-25, 1999 at Novosibirsk State Techn. Univ. -Novosibirsk, Russian, 1999. - Vol. 2. - P.493.

16. Radchenko T.B, Homutov O.I. Oportunities of electron beam technological for the creation of cjmbined protective coatings. // International conference on electron beams technology.- Varna. .Bulgaria, 2000,- p. 148-149.

17. Ведин.А.Н., Радченко Т.Б., Стальная М.И. Обобщенный критерий использования диагностических тест - программ. Сб. науч. тр. НГТУ. -Новосибирск: НГТУ, 2000.- С. 142-147.

18. Радченко Г.Б., Ведин.А.Н., Стальная М.И Экспресс-метод определения тест программ для диагностики дискрстно-лопгческих САУ. Сб. науч. тр. НГТУ. - Новосибирск: НГТУ, 2000. -С.151-154.

19. Радченко М.В., Шевцов Ю.О., Радченко Т.Б., Хомутов О.И. Газоплазменное напыление противоискровых защитных покрытий на

специальном инструменте // Тр. научно-технической конференции АлтГ'ГУ. - Барнаул: АлтГТУ, 2000.-С.78-79.

20. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков B.JI. Эксплуатация и наладка электрооборудования УЧПУ. Учебное пособие. - Барнаул: АлтГТУ, 1996.- 52 с.

21. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков B.JI. Робототехника. Проблемы автоматизации и ее использование в промышленном производстве: Учебное пособие. - Барнаул: АлтГТУ, 1997. - 75 с.

22. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. Технические средства УЧПУ: Учебное пособие. - Барнаул: АлтГТУ, 1995.- 72 с.

23. АС № 1089693 СССР. Устройство для защиты переходной нагрузки от изменения чередования фаз и обрыва фазы. Радченко Т.Б., Капустин С.Д., Стальная М.И., Б.и. № 16, 1984.

24. АС N 135834 СССР. Устройство для автоматического включения резервного питания потребителя. Радченко Т.Б., Стальная М.И и др., Б.и. №9, 1987.

25. Радченко М.В., Чередниченко B.C. Радченко Т.Б. Оценка глубины вакуума как критерия управления качеством защитных покрытий. Доклады СО АН Высшей Школы. - Новосибирск: Новосибирское отделение АН ВШ, N2, 2000. - С. 61-66.

Введение

1, АНАЛИЗ СПОСОБОВ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ. ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ СОЗДАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

1.1. Анализ существующих способов нанесения защитных покрытий

1.1.1. Способы и технологии наплавки защитных покрытий

1.1.2. Способы и технологии нанесения защитных покрытий 26 1.1.3 Способы и методы закрепления защитных покрытий

1.2. Современные тенденции в построении систем управления электроннолучевыми способами создания защитных покрытий

1.3. Постановка цели и задач исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННЫХ СПОСОБОВ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

2.1. Исследование влияния температуры нагрева защитных покрытий в процессе вторичной обработки на их качество

2.2. Анализ взаимодействия защитных покрытий с технологической средой

2.3. Оценка глубины вакуума как критерия управления качеством защитных покрытий

2.4. Выявление факторов, определяющих качество защитных покрытий, при вторичной обработке электронным лучом в вакууме

2.4.1. Испарение основных легирующих компонентов защитных покрытий

2.4.2. Вакуумное рафинирование и дегазация

2.4.3. Диспергирование структурных составляющих покрытий в процессе кристаллизации расплава '

2.5. Теоретические исследования кинетики нагрева и охлаждения защитных покрытий в процессе электроннолучевого оплавления

ВЫВОДЫ

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ ИЗ

3.1. Методика и аппаратура экспериментальных исследований

3.1.1. Технологические исследования

3.1.2. Теплофизические исследования

3.1.3. Структурные и физико-механические исследования

3.2. Подготовка поверхности изделий и материалов, используемых для нанесения покрытий

3.3. Исследования связи структур, физико-механических свойств защитных покрытий и основных технологических параметров комбинированного процесса их получения »

3.3.1. Изучение износостойкости защитных покрытий металлических систем Ni-Al, Cu-Al, и Ni-Cr-B-Si

3.3.2. Исследование жаростойкости покрытий порошковых сплавов системы Ni-Al

ВЫВОДЫ

4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ КОМБИНИРОВАННЫМ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ

4.1. Алгоритм автоматического построения регрессионных зависимостей прогнозирования свойств защитных покрытий

4.2. Математическая модель построения многофункциональных связей 161 качества покрытий с электротехнологическими параметрами процесса

4.3. Теоретические исследования процесса создания комбинированных защитных покрытий

4.4. Разработка алгоритма управления основными технологическими параметрами комбинированного способа создания покрытий

ВЫВОДЫ

5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫМИ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ СОЗДАНИЯ ПОКРЫТИЙ

5.1. Разработка дискретной системы управления электроннолучевым процессом нанесения покрытий

5.2. Разработка диагностирующих и контролирующих тестов дискретных САУ на основании полученного обобщенного критерия эффективности

5.2.1. Метод определения минимальных тест-программ

5.2.2. Информационная способность диагностических и контролирующих средств

5.2.3. Обобщенный критерий эффективности тест-программ 215 5.3. Разработка системы программного управления электротехнологическими параметрами электроннолучевого метода обработки

ВЫВОДЫ

6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

6.1. Создание классификационной базы данных для аналитического выбора электротехнологий создания защитных покрытий

6.2. Научно-исследовательская лабораторная база

6.3. Опытно-эксплуатационные исследования защитных покрытий, полученных комбинированным способом

ВЫВОДЫ

Качество поверхности деталей машин и инструмента наряду с прочностными характеристиками основного материала является определяющим критерием их долговечности при различных условиях эксплуатации. При этом упрочняющие и защитные покрытия, наносимые на поверхность с использованием различных электротехнологических процессов, нередко являются эффективным единственным резервом существенного повышения таких характеристик поверхности, как износостойкость, жаростойкость, коррозионная стойкость и т.п.

Для этих целей используется целый ряд различных электротехнологических процессов. Практически все эти процессы можно разделить на две большие группы: способы и технологии закрепления покрытий и способы и технологии наплавки.

Среди напылительных процессов наиболее существенную роль выполняют: газопламенное напыление, струйно-плазменное, газодетонационное напыление и метод, активно развивающийся в последние годы, - газодинамическое напыление. Всем методам напыления защитных покрытий присущ ряд преимуществ перед наплавочными процессами - это возможность напыления широкой гаммы материалов на одном типе оборудования, его простота и относительная дешевизна, достаточно высокая производительность (до 20 кг/ч) при относительно небольшой трудоемкости и другие.

Однако серьезными ограничениями использования этих процессов являются: невысокая прочность сцепления напыляемых материалов с защищаемой поверхностью (при наличии ярко выраженной границы сцепления), которая составляет величину порядка 40 МПа (для А1, напыленного газодинамическим способом - до 60 МПа), относительно высокая пористость, шероховатость поверхности и зона разупрочнения металла основы. Необходимо отметить, что управление качеством напыленных покрытий значительно ограничивается принципиальными особенностями механизма процесса напыления.

Наплавочные процессы с использованием различных источников теплоты (электрические дуги, газовые и плазменные струи, импульсно-индукционный нагрев, лазерное, световое излучение, электронные пучки в вакууме и в атмосфере воздуха и др.) существенно отличаются от процессов напыления прежде всего высокой прочностью сцепления и качеством покрытий. Плотность и другие характеристики качества наплавленных покрытий намного выше, а пористость ниже, чем у напыленных.

Но при этом газодинамические, гидродинамические процессы, происходящие в жидкой металлической ванне при наплавке покрытий, существенно осложняют получение их высокого качества, особенно при использовании новой номенклатуры наплавочных материалов. Кроме того, существует целый ряд напыляемых износостойких материалов, которые невозможно наплавить или получить при их наплавке удовлетворительное качество (например, окисел алюминия AI2O3).

Вместе с тем, дополнительными факторами рационального выбора метода и технологии создания защитных покрытий является мощность теплового источника нагрева, в частности, плотность мощности в пятне нагрева и технологическая среда. Это очень важные^параметры, напрямую влияющие на эффективность протекания процессов нагрева и охлаждения покрытий, что, в конечном итоге, определяет степень упрочнения или разупрочнения материала защищаемой поверхности, производительность процесса напыления или наплавки, возможность управления качеством покрытий через повышение их металлургической чистоты. Следует отметить, что в последние годы все большее предпочтение отдается высококонцентрированным источникам нагрева. К ним относятся импульсно-индукционная, лазерная, электроннолучевая обработки.

Существенный вклад в научное обоснование и практическое развитие этих методов и технологий внесли ведущие научные и учебные центры России,

Украины и других стран СНГ: ИЭС им.Е.О.Патона, НПО "Техномаш", МЭИ, АО ВНИЭТО, С-ПГТУ, ЛЭТИ, МГТУ им. Н.Э.Баумана, АлтГТУ, НГТУ, Институты СО РАН (ИТФ, ИТПМ, ИЯФ) и другие.

В рамках каждой из электротехнологий ведется плодотворная работа по улучшению качества защитных покрытий. Но при формировании первичного покрытия зачастую невозможно освободиться от пористости, газосодержания, сопутствующих примесей и неметаллических включений. Снижение перечисленных факторов, сильно влияющих на эксплуатационные качества одностадийных покрытий, возможно за счет повторной электротехнологической обработки.

Именно комплекс первичного нанесения покрытия и его последующая обработка названа в работе комбинированной электротехнологией. Следует отметить тот факт, что повторная обработка первично нанесенного покрытия должна осуществляться высококонцентрированным источником нагрева. Именно эти электротехнологические методы обеспечивают возможность обработки покрытий с плотностями мощности порядка 105. . 106 Вт/см2.

Для иллюстрации перспективы и эффективности разработки новых комбинированных электротехнологий нанесения защитных покрытий в настоящей работе используется электроннолучевая обработка. Как показали проведенные исследования, обработка электронным пучком увеличивает эксплуатационные свойства покрытий в 5.6 раз, что, безусловно, определяет актуальность разработки новых у электротехнологий, охватывающих как первичное нанесение покрытий, так и первичное улучшение свойств покрытий и наплавленных слоев.

С учетом преимуществ, присущих напылению и наплавке, становится явной необходимость использования комбинации электротехнологических процессов, в рамках которой каждый отдельный способ и технология наиболее полно решают присущие им задачи.

Первый способ и технология - напыление каким-либо из известных методов требуемого защитного материала (чистых металлов, их сплавов в виде карбидов, боридов Fe, W, Со, окислов металлов, более сложных соединений, не используемых для наплавки) на защищаемую поверхность.

Второй способ и технология - оплавление покрытия, предварительно закрепленного тем или иным методом, позволяющее повысить качество покрытия:

- устранить внешнюю открытую пористость;

- уменьшить шероховатость и возможность сколов, например, при работе в паре трения;

- ликвидировать внутреннюю пористость и повысить плотность покрытия после оплавления;

- увеличить прочность сцепления нанесенного покрытия и подложки вплоть до создания монолитного соединения.

Кроме того, управляя глубиной оплавленного слоя в закрепленном покрытии, можно создавать композиционные покрытия с переменной регулируемой плотностью, пористостью или даже химическим составом, следовательно, принципиально новым качеством и защитными свойствами.

Однако, отсутствие обобщающего теоретического анализа, научно-обоснованного выбора комбинированного способа и технологии создания защитных покрытий, а значит, и концепции управления качеством покрытий сдерживает рациональное использование существующих электротехнологических установо^ и процессов для их широкомасштабного использования в промышленности. Решение этой актуальной проблемы явилось центральной задачей представленной работы.

Идея работы основывается на теоретических и экспериментальных исследованиях эксплуатационных свойств защитных покрытий, разработке алгоритма создания покрытий с использованием комплекса электротехнологических способов их нанесения.

Методы исследования. Основные результаты выполненной работы получены с использованием аналитических и численных методов исследования, математического моделирования, современных экспериментальных методов исследования.

Качественные характеристики покрытий защитных слоев исследовались методами дюрометрии, гравиметрического анализа, а также методами микроструктурного, фрактографического, рентгеноструктурного, электронно-микроскопического (на репликах и фольгах), микрорентгеноспектрального анализов. Эксплуатационные свойства определяли лабораторными исследованиями износо-, жаростойкости, коррозионной стойкости, которые затем проверялись производственными испытаниями.

Научная новизна работы состоит в фундаментальных исследованиях комплекса научных и прикладных проблем по созданию защитных покрытий на основе комбинации нескольких электротехнологических процессов и технологий, основным научным результатом которых является решение актуальной задачи повышения качества защитных покрытий, а следовательно, и долговечности деталей, изделий и инструмента путем создания методологии управления качеством покрытий, выбором математического обеспечения и разработке систем управления технологическим процессом создания покрытий.

Научная значимость полученных результатов состоит в том, что:

1). Впервые теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и необходимость использования комбинированного способа и технологии создания защитных покрытий на баз^электроннолучевой технологии наплавки и оплавления в вакууме;

2). Предложена новая классификация способов создания защитных покрытий в системе «плотность мощности источника нагрева - технологическая среда -качество покрытия»;

3). Расчетно-аналитическим путем получены новые зависимости между характеристиками металла защитных покрытий и глубиной вакуума, как одного из важнейших критериев управления качеством покрытий. Установлены основные факторы, определяющие качество покрытий, к которым относятся: испарение и удаление из расплава неметаллических и газовых включений при сохранении основных легирующих элементов; высокие скорости нагрева и охлаждения расплава (до 105 °С/с) и его кристаллизации, приводящие к существенному диспергированию структурных составляющих (зерен металла и карбидных включений);

4). В результате системных комплексных исследований установлены новые данные о структуре и физико-механических свойствах покрытий, полученных комбинированным методом;

5). Получены новые закономерности выявления связей качества покрытий с параметрами электротехнологических процессов двухуровневой электротехнологии создания покрытий;

6). Разработаны принципы построения систем управления электроннолучевыми процессами в вакууме для создания защитных покрытий;

7). Обоснована и разработана концепция управления качеством покрытий, полученных комбинированным электротехнологическим способом.

Практическая ценность работы. Разработан ряд конкретных комбинированных технологических процессов создания защитных покрытий для котельного оборудования, для транспортной техники и элементов нефтеперегонных устройств с использованием серийно выпускаемых порошковых материалов на основе Ni-Al, Al-Cu сплавов и новых композиций, для которых установлены рациональные режимы, обеспечивающие повышение износостойкости поверхности различных изделий в 2.5 раз.

Разработано и апробировано средство управления комбинированными технологическими процессами создания износостойких, жаростойких защитных покрытий на поверхности деталей, в том числе и для теплоэнергетических установок.

Создана информационная база данных для обоснованного выбора технических решений метода создания защитных покрытий на основании сравнительного анализа технологических и физико-механических характеристик процессов создания защитных покрытий, электротехнологий, материала покрытия.

Научно-технические решения, изложенные в диссертации, приняты или планируются к использованию на ряде предприятий энергетического и машиностроительного профиля: ОАО Бийский котельный завод, ООО Инженерный Центр "ВИТОТЕХ" (Барнаул), ЗАО "Картель Энергополис» -МЭТ (С.-Петербург), Технологический Центр "POISK GmBH" (Германия, Берлин). Соответствующие подтверждающие документы приведены в приложении 4 диссертации.

Личный вклад автора в представленной работе состоит в обосновании общей концепции работы, в формулировании цели и постановке задач исследований, в самостоятельном выборе вариантов теоретических и экспериментальных исследований, непосредственной постановке экспериментов и участии в обработке их результатов. Проектирование и изготовление устройств управления электротехнологическими процессами создания защитных покрытий проводилось под руководством автора.

Диссертант является автором основных идей и выводов, заложенных в работе, что подтверждается публикациями и актами предприятий.

В диссертационной работе обобщены результаты экспериментальных исследований, выполненных автором самостоятельно и вместе с сотрудниками лаборатории электроннолучевой технологии.

Отдельные части работы выполнены на основе хозяйственных договоров и личных творческих связей автора в содружестве с сотрудниками ряда других организаций: НГТУ (Новосибирск), ЗАО "КОМПОЗИТ-АНИТИМ" (Барнаул), АО "Алтайдизель" (Барнаул), АО "Трансмаш " (Барнаул); АО "БиКЗ" (Бийск); ЗАО "Картель Энергополис"- МЭТ( С.-Петербург) и др.

Результаты теоретических исследований, представленные 6 диссертации, принадлежат автору и выполнены на основе личного научного творчества.

Основные положения, выносимые на защиту:

- классификация способов создания защитных покрытий в системе «плотность мощности источника нагрева - технологическая среда - качество покрытия»;

- связь между характеристиками материалов покрытий и глубиной вакуума как одного из важнейших критериев управления качеством защитных покрытий; , совокупность результатов экспериментальных исследований и обобщений характеристик макро- и микроструктур, физико-механических и эксплуатационных свойств покрытий, полученных комбинированным методом;

- концепция построения систем управления электроннолучевыми процессами в вакууме при создании защитных покрытий; алгоритм управления качеством покрытий, полученных комбинированным электротехнологическим способом.

Апробация работы. Основные результаты работы представляли и докладывали на всесоюзных, региональных и международных конференциях по вопросам современных технологий и автоматизации управления: "Молодые ученые и специалисты Алтая - народному хозяйству" (Барнаул, 1983), "Вопросы повышения эффективности и качества систем и средств управления" (Пермь, 1983), "Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями" (Свердловск, 1986), "Материалы юбилейной научно-технической конференции" (Барнаул, 1992), научно-технические конференции АлтГТУ (Барнаул, 1994, 1995 и 1998), "Проблемы совершенствования организации труда и производства в период структурной перестройки экономики региона" (Барнаул, 1995), "Межрегиональная научно-практическая конференция по вопросам управления производством" (Барнаул, 1996), Всероссийская научно-практическая конференция "Создание' защитных и упрочняющих покрытий с использованием концентрированных потоков энергии" (Барнаул, 1996), Российско-Корейская международная конференция (Новосибирск, 1999), Международная конференция "Электроннолучевые

13 технологии" (Болгария, Варна, 2000), на научно-технических и производственных совещаниях предприятий (г.г. Барнаул, С.- Петербург и1 др. в 1984.2000 г.г.).

Выполненные по теме диссертации разработки экспонировали на Алтайских краевых (1986.88,1990,1992,2000 г.г.), Всероссийской (1986 г.) и Международных выставках (Финляндия, Хельсинки, 1989 г.; С.-Петербург, 1991 г., Объединенные Арабские Эмираты, 1996).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 45 работ, в том числе учебные пособия, публикации в академических журналах и сборниках докладов на международных конференциях, авторские свидетельства.

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ.

ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ СОЗДАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ЗАЩИТНЫХ

ПОКРЫТИЙ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ Диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы ресурсосбережения и повышения долговечности деталей машин и инструмента за счет создания защитных покрытий с использованием комбинированных электротехнологий и управления качеством защитных покрытий. Совокупность научных положений и технических разработок, изложенных в диссертации, может рассматриваться как научно обоснованные технические и технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие энерго- и ресурсосберегающих электротехнологий создания защитных покрытий.

В рамках выполненных в диссертации исследований получены следующие основные выводы и результаты:

1. Впервые теоретически и экспериментально обоснована целесообразность и необходимость соединения нескольких технологий для получения защитных покрытий, отвечающих заданным потребительским свойствам поверхностей деталей и инструмента. Комплексное исследование комбинированных способов создания защитных покрытий доказало необходимость соединения не менее двух технологий для получения наиболее качественных слоев, свободных от пор, трещин и других дефектов, а также прочно связанных с подложкой.

2. Научно обосновано, что получение наиболее эффективных защитных свойств поверхности возможно только при рациональном использовании комбинации существующих физико-технических преимуществ технологий и материалов: многообразия порошковых металлических, керамических, интерметаллидных и иных композиций; экстремальных плотностей энергии концентрированных источников нагрева; защитных свойств вакуума, как наиболее эффективной и экономически выгодной технологиче'ской среды для создания многофункциональных покрытий.

3. Выявлены определяющие факторы, влияющие на качество защитных покрытий, полученных комбинированным способом. К ним относятся диапазон рабочих температур, вводимая удельная плотность мощности, скорость протекания процесса обработки, скорость охлаждения и технологическая среда. Универсальность выделенных параметров позволяет сравнивать различные электротехнологические процессы нанесения покрытий. Показано, что эти факторы являются основополагающими при выборе технологий первичной и вторичной обработки поверхностей.

4. Впервые разработан алгоритм управления качеством защитных покрытий на основе двухстадийной технологии. Первая стадия обеспечивает формирование покрытия на детали с самостоятельными параметрами оптимизации качества первой стадии. Вторичная обработка за счет изменения режимов, способов и параметров оптимизации решает задачи управления конечным качеством не только самого , покрытия, но и области сопряжения покрытия с подложкой и конечными свойствами самой подложки.

5. В качестве второй стадии обработки рекомендуется использовать управляемое электроннолучевое оплавление предварительно нанесенных покрытий, объединяющее в себе все достоинства известных - способов термообработки высококонцентрированными источниками нагрева, обеспечивающее не только интенсивный нагрев, но и управление скоростями нагрева и охлаждения, а также проведение обработки в среде вакуума; проведена оценка интенсивности испарительных процессов различных электротехнологий.

6. Расчетно-аналитическим путем выполнена оценка глубины вакуума как одного из важнейших критериев управления качеством защитных покрытий

7. Теоретически, с использованием математической модели процесса, проанализировано влияние основных параметров процесса ,оплавления электронным пучком в вакууме на тепловое состояние поверхности сплавов. Установлена их качественная и количественная связь со скоростью охлаждения сплавов в интервале температур кристаллизации расплава, и временем активного испарения из расплава примесей и легирующих элементов, как одних из основных факторов качества формируемых покрытий.

8. Математическая модель процесса прогнозирования свойств защитных покрытий позволила сделать анализ связи между эксплуатационными свойствами покрытий и технологическими режимами обработки. Полученные результаты позволили определить рациональные режимы обработки, что послужило базой для разработки систем управления двухстадийными технологиями создания многофункциональных покрытий.

9. Экспериментально установлено, что электроннолучевое оплавление поверхности приводит к изменению принципиального характера и механизма изнашивания покрытий, предварительно нанесенных газо-термическими методами напыления. Показано, что в результате комплекса структурно-фазовых, прочностных изменений и изменений механизма изнашивания стойкость керамических и бронзовых покрытий в условиях интенсивного газоабразивного изнашивания при различных углах соударения с абразивными частицами (от 30° до 60°) по сравнению с газотермическими покрытиями увеличивается в 2. .4,5 и 1,3. 1,7 раза соответственно.

10. Доказано, что оплавление электронным лучем порошковых газотермических керамических покрытий типа А1203 и бронзовых типа ПГ-19М-01 приводит к существенному уменьшению пористости защитного слоя (в 1735 раз) и изменению внутреннего кристаллического строения керамики: образованию а - модификации с большей прочностью, чем у - модификация, и образованию в бронзе дополнительных упрочняющих фаз типа Си9А14 и СиА12.

11. Существенно расширена область использования метода двухстадийной обработки поверхности изделий с использованием электроннолучевого нагрева. Установлено, что электроннолучевое оплавление поверхности в вакууме, предварительно нанесенных на нее газотермическими способом порошковых покрытий металлической системы Ni-Al, приводит к повышению их

252 стойкости к газообразивному изнашиванию в 5 раз (для сплава ГЩ85Ю15), и в 4,7 раза (для сплава ПГ-СР4). Это объясняется сохранением стехиометрического состава Ni3Al в покрытии, и деформационным упрочнением основной у - фазы в процессе интенсивной бомбардировки частицами абразива, и образование дополнительных упрочняющих фаз -карбидов и боридов легирующих элементов.

12. Установлено, что значения жаростойкости покрытий после циклического и изотермического нагрева находятся на уровне нержавеющей стали 12Х18Н9Т. Кроме того, установлено, что оплавление электронным пучком в вакууме пористых покрытий вносит принципиально новый фактор -независимость их жаростойкости от исходной структуры защищаемой металлической поверхности.

13. В результате выполненных исследований обоснована и разработана концепция построения комплексной системы управления важнейшими технологическими параметрами комбинированного способа создания защитных покрытий.

1. Kuiyi Z., Yingzong Q., Tongtam Z. // Metallozn. i obrob. ciepl, 1985, №.75. -C.10-12.2. Акаси К. // Токусюко. Spec. Steel, 1986, v.35, №12.- C.6-14.

2. Zmihorsky E. // Metalljzn., obrob., ciepl., inz. powierz.,1987, №.90. -P.8-10.

3. Каунов A. M., Букин В. М., Бурминская JI.H. Способы повышения стойкости поверхностей. // Порошковая металлургия,- Киев, 1989, №2.- С.35-38.

4. А.с. №1353824. Способ поверхностного упрочнения быстрорежущей стали /Филиппов С.П., Попандопуло А.Н., Калинина В.И. и др.- Заявл. 26.05.85,-Опубл. 12.01.87- Бюл. №43.

5. Травина Н.Т., Артамонова И.В., Потипалова Е.В. и др. // Поверхн. слой, точ. и эксплуат. свойства деталей машин: Тез. докл. семин., Москва, 25 мая, 1990.-М.,1990.-С.60.

6. Barton D. // Automot. Technol. Int., 1989,-London,1989.-P. 473-475.

7. Шулов B.A., Стрыгин А.Э., Пастухов K.M. // Поверхность. Физ. хим., механика, 1988, №.6.-С. 118-125.

8. Исследование свойств защитных покрытий направляющих лопаток ГТ-100 после длительной эксплуатации и оценка долговечности покрытий: Отчет о НИР (заключит.) / ПО JIM3; Руководитель Анфимов А.И,- ГР N.01860113329, 1986.-30с.

9. Стеценко В.В., Мовчан Б.А., Миченко В.А. Структура и отражающие свойства серебряных покрытий, полученных прямым электроннолучевым испарением и ионным распылением //Проблемы спец. электрометаллургии, Киев, 1983, №. 19.-С. 47-49.

10. Майер Г., Хуг Г., Сименс Аг. Устройство и способ напыления (в вакууме) подложки. Заявка 3136465, ФРГ. Опубл. 31.03.83.

11. Марков Г., Альтман В., Воб П. и др. Электроннолучевая установка напыления лент для технологических исследований и малосерийного производства // LEW-Nachr, 1986.-17.-N.38.-C.18-22.

12. Gardiner R.W.,McConelly М.С. Production of advanced aluminium alloys by vapour deposition // Metalls and materials, 1987, №. 5.-P.254-258.

13. Системы управления лучевых технологических установок. /В.М.Спивак, Т.А.Терещенко, В.Д.Шелягин, Г.М.Младенов.- Киев: Техника, 1988.

14. Mordike B.L., Kahrmann W.N. Износостойкие покрытия, полученные плазменным напылением с лазерным переплавом/УЬазег Treat. Mater. Eur. Conf.,Bad Nauheim,1986.- 1987 .-P. 383-390.

15. Солоненко О.П. Диалоговый инженерный моделирующий комплекс плазмотрон-струя-покрытие для оптимизации режимов напыления //Фундаментальные науки нар.х-ву.-М.,1990.-С.550.

16. Стацура В.В.,Моисеев В.А. Плазменная технология в машиностроении. Красноярск: Университет, 1989.-122 с.

17. Тушинский Л.И., Батаев А.А., Батаев В.А., Гельтман И.С. Изнашивание защитных покрытий в условиях воздействия газоабразивной среды // Проблемы прочности, 1988.-N. 5,- С.108-110.

18. Голубев Н.Ф., Токарев А.О. Микроструктура чугунных деталей с износостойким плазменным покрытием из самофлюсующегося сплава ПГ-Н80СР4 // Объем, и поверхн. упрочнение деталей машин,- Новосибирск: НГТУ, 1987.-С.59-65.

19. Lugscheider Е., Hauser B.Buksel В.Underwater plasma sprayihg of hardsurfacihg alloys // Surface and Coat. 1987.-30.-N. 1.-P.73-81. ,

20. Экспериментальные исследования плазмотронов. /.М.Ф.Жуков;-Новосибирск: Наука, 1977.-385 с.

21. Разработка технологии нанесения проводящих и защитных покрытий на детали методом плазменного напыления: Отчет о НИР / НИИ Ленигр. ПЭО "Электросила"; Руководитель Греков Н.А., ГР N. 01860111809.-1988.-22 с.

22. Кобяков О.С., Гинзбург Е.Г., Ермоленко JI.M. Исследование износостойкости покрытий из термореагирующих порошковых материалов, Минск: Машиностроение, 1989, №14.- С. 92-96.

23. Destefani J.D. Advances in intermetallics // Adv. Mater, and Process, 1989.-135.-№ 2.- C.37-41.

24. Wright R., Sikka V.K. Elevated temperature tensile properties of poweder metallurgy Ni A1 alloyedwith chromium and zirconium // J. Mater. Sci,1988.- 23.-№12,-C. 4315-4318.

25. Болотина Н.П., Аргунова T.B., Тюнин В.Д., Лебедев М.П. Лазерная обработка плазменно-напыленных покрытий системы Ni-Al // Физ.-мех. аспекты работоспособн. северн. техн., Якутск, 1987.-С.70-74.

26. Гузанов Б.Н., Обабков Н.В., Белянкина Н.Г. и др. Композиции Ni-Cr-Al для плазменного напыления // Защитные покрытия на металлах. Киев: ИЭС, 1987, №21 .-С.38-41.

27. Новик О.Ф., Козыревич Н.А. Исследования покрытий, обработанных электронным лучом // Прочн., пластичн.матер, и новые проц. их получ. и обр.: Тр.научн-.техн. конф., Минск, 29-30 марта 1990.- Минск, 1990.- С.67-68.

28. Guzi С.Е., Zellmer G.F., Trun D.P. Thermal spray coatings for recovery boiler waterwall corrosion protection // 5th Int.Symp. Corros. Pulp, and Pap. Ind., Vancouver, June 3-6, 1986& Montreal.-1986.-P. 209-217.

29. Chandler Р.Е., Jones W.K., Quigley M.V. Protection of CEGB boiler tubes by plasmaspraying present status // 1st Int. Conf. Surface Eng.,Brighton, 25-28 June, 1986, Abingtone, 1986.-1,- P.63-67.

30. Повышение адгезионной связи оплавленных лазерным излучением газотермических покрытий. /Гречихин Л.И., Спиридонов Н.В., Василенко А.Г. и др.,//Физика и химия обработки материалов, 1990, № 3.-С. 76-81.

31. Исследование детонационного нанесения покрытий: Отчет о НИР (заключит.)/ Новосиб. фил. Всесоюз. н.-и. и конструкт, ин-та хим. машиностроения (НИИХИММАШ), Новосибирск; ГР N. 01870041470, 1989,26 с.

32. Разработка детонационнотехнологического комплекса с повышенной стабильностью свойств покрытий: Отчет о НИР / Новосиб. фил. Всесоюз. н.-и. и конструкт, ин-та хим. машиностроения (НИИХИММАШ), Новосибирск; ГР N. 03880024975,1989.-307 с.

33. Исследование фазового состава, структуры, пористости и напряженного состояния детонационных покрытий: Отчет о НИР (заключит.) /Ленинг. политехи, ин-т (ЛПИ);.-ГР 01840074483.-150 с.

34. Разработка условий эксплуатации, аппаратурного оформления и освоение процесса детонационного напыления на установке АДК Прометей": ДСП: Отчет о НИР (заключит.) / НИИ композиц. систем и покрытий (НИИ КСП); ГР N.01870011178. 55 с.

35. Порошки карбидохромовых сплавов для газотермических покрытий. Клименко В.Н., Маслюк В.А., Киндышева B.C. и др. //Порошковая металлургия, 1989, №6.-С.50-53.

36. Тушинский Л.И., Потеряев Ю.П. Микроструктура покрытия из самофлюсующегося сплава ПГ-СР4 после струйно-плазменного нанесения и последующей термической обработки. //Металлург, и горнорудн. промышленность, Днепропетровск, 1988, №. 4. -С.36-38.

37. Фоминых Е.В., Клюшников О.И., Фоминых В.В. Изучение процессов взаимодействия между покрытием и основой // Поверх, слой, точ. и эксплуат. свойства деталей машин : семин., Москва, 25 мая, 1990. МД990.- С.49.

38. Ульяшин Н.И., Бороненков В.Н., Владимиров А.Б. Влияние режима оплавления на механические свойства покрытий из самофлюсующихся сплавов //Автоматическая, сварка, 1988 , №9 .-С.67-69.

39. Dworak Marek. Technologia wykonywania powlok z materialow przetapialnych //Prz.spawal, 1985.-v.37, №11 -12.-P. 15-16.

40. Борисов B.A., Александров A.H. Цай B.H. Лючев А.А. // Газотермические способы нанесения защитных покрытий, -Челябинск: ЧПИ, 1986.-С.75-78.

41. Халлинг Я.А. Исследование возможностей повышения эрозионной стойкости наплавленных покрытий типа ПГ-СР // Тр.Таллин. политех, ин-та, 1988, №.665. -С.62-68.

42. Поцелуйко В.Н., Максимович Б.И., Лейначук В.Е. Опыт газоплазменного напыления покрытий с одновременным их оплавлением при восстановлении деталей автомобилей //Автоматическая сварка,. 1987, №3.-С.72-73.

43. Heinrich P. Moglichkeiten zur Mechanisierung des Einschmelzens, von selbstfiebenden flammgespritzten Schichten//DVS-Ber, 1985.-V.100.-P.77-82.

44. Kretzschmar E., Heisler M., Hermann V. Исследование процессов напыления и оплавления покрытий из сплавов Ni-Cr-B-Si-C на деталях насосов //ZlS-Mitt,1989.-v.31, N. 9.С.930-939.

45. Радченко Т.Б., Хомутов О.И. Вопросы теории и практики комбинированных защитных покрытий с использованием электронных пучков в вакууме. // Ползуновский альманах: Сб. науч. тр. АлтГТУ, №3.- Барнаул: АГТУ, 1999.-С. 69-73.

46. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков B.JI. Робототехника. Проблемы автоматизации и ее использование в промышленном производстве: Учебное пособие. Барнаул: АлтГТУ, 1997. - 75 с.

47. Радченко Т.Б. Эффективность ресурсосбережения в практике реализации комбинированных технологий нанесения покрытий. //Экологические перспективы системы и технологии: Сб. науч. тр. Новосибирск: НГТУ, 1998. - С.140-146.

48. Радченко Т.Б., Хомутов О.И., Стальная М.И. Комплексный подход к анализу эффективности роботизации технологических процессов. Вестник АНЦ СО АН ВШ. -Новосибирск: НГТУ, №2, 1999.- С.67-76.

49. Radchenko Т.В., Borovikov N.J., Radchenko M.V Flexible control systems for electron-beam installation. //3 Russian-Korean international Symposium on. science and Technology.- Novosibirsk: NSTU, 1999.- Vol. 2. P. 495.

50. Radchenko T.B., Golovachov A.M., Radchenko M.V. To the desing problem of control system of electron beam technological installations. //3 Russian-Korean international Symposium on science and Technology.- Novosibirsk: NSTU, 1999.-Vol. 2. P. 494.

51. Краев Г.В., Полетика И.М., Мейта В.П. и др. Легирование стали с использованием энергии релятивистских электронов //Известия СО АН СССР. Сер. техн.наук, 1989. №.4. - С. 119-125.

52. Димитров Н., Томова Т., Коле К. Исследование свойств покрытий, полученных методом электроннолучевого оплавления // Соврем, достиж. в обл. техн. и применение газотерм, и вакуум, покрытий, АН УССР. Ин-т электросварки, Киев, 1991.-С.157-161.

53. Schmidt J., Mai H. Electron beam curing of coatings //3th Work. Radiosot. Appl. and Prrocess. Ind., Leipzig, 23-27 Sept., 1985. Proc. 2. Leipzig.-1986.-P. 13971401.

54. Ока Ю. Успехи в области поверхностной обработки пучками лектронов // Гэнсиреку коге, Nucl. Eng, 1987, № 8.-Р.15-18.

55. Децик В.Н., Столярова Н.А., Башенко В.В. и др. Структура и свойства плазменных покрытий после электроннолучевого модифицирования // Поверх, слой, точ. и эксплуат. свойства деталей машин:семин., Москва,25 мая, 1990,.-С.ЗЗ.

56. Метод обработки материалов с покрытием. Gebert A., Weib С.-М., Muller М. Патент 247224, ГДР. Опубл. 22.07.87.

57. Vincent W., Grutzner Н. Keramikschichten Kraftig einheizen /Maschinenmarkt, 1986.- №16.- P.54-58.

58. Анциферов B.H., Бобров Г.В., Дружинин ji.k. Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учебн. для вузов. М.: Металлургия, 1987. - 467 с.

59. Ткачев В.Н., Фиштейн Б.М., Казинцев Н.В., Алдырев Д.А. Индукционная наплавка твердых сплавов. М.: Машиностроение, 1970.-325 с.

60. Власенко В. Д. Индукционная наплавка измельчающих ножей кормоподготовительных машин //Свароч.произв,1970. -№.2. -С.40-41.

61. Боль А.А., Коваль В.Н. Тимошенко В.П. и др. Оптимизация процесса индукционной наплавки // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1985., №10.-вып.2.- С.86-92.

62. Боль А.А., Редекоп Э.Я., Сапунов С.К. Индукционная наплавка деталей переменного сечения//Сварочн. произв, 1987. -№11. -С.31-32.

63. А.С. N.525517. Флюс для индукционной наплавки твердых сплавов /Ткачев В.Н. и др.-№1871132/27; Заявл. 15.01.73; Опубл. 25.08.76. Бюл.З.

64. Султангазин У.М., ШерышевВ.П. Расчет температурного поля системы щихта-металл при индукционной наплавке // Изв. АН Каз ССР. Сер.физ.-мат. наук, 1988, № 5.- С.54-57.

65. Высокоэнергетические процессы обработки материалов: /О.П.Солоненко, А.П. Алхимов, В.В. Марусин и др. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000. - 425 с. т. 18.

66. Оборудование для плазменного напыления и оборудование для плазменной порошковой наплавки//Пуранто эндзиниа. Plant Eng„ 1988, №10.-С.40-41.

67. Жуков А.А., Шилина Е.П., Шепелев Н.С. Плазменное упрочнение поверхности с применением порошковых смесей // Электронная обработка материалов, 1987, .№3.-С.84-86.

68. Разработка порошковых смесей и технологии плазменной наплавки и напыления быстроизнашивающихся деталей номенклатуры заводов отрасли: Отчет о НИР (заключит.) / ЦНИИ металлургии и материалов (ЦНИИМ); ГР №.01870051851, 1988.- 18 с.

69. Исследование процессов плазменной наплавки износостойкими порошковыми материалами деталей металлургического оборудования: Отчет о НИР (заключит.) / ТулаНИИчермет; -ГР №.01860020602, 1988.- 72 с.

70. Хасуй А., Моригаки О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985.-345 с.

71. Радченко М.В. Комплексные исследования процессов формирования упрочняющих и защитных покрытий электроннолучевым методом: Дис.докт.техн.наук: 05.03.01, 05.03.06 Новосибирск, 1993.-С.358.

72. Шевцов Ю. О. Разработка технологических основ износостойкой электроннолучевой наплавки в вакууме самофлюсующихся порошковых материалов: Дис.канд.техн.наук: 05.03.06 Барнаул, 1994. - С. 193.

73. Береснев B.JL, Гимади Э.Х., Дементьев В.Т. Экстремальные задачи стандартизации-Новосибирск: Наука, 1978.-С. 333.

74. Хартман К., Лецкий Э., Шэфер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов-М.: Наука, 1977.-.552 с.

75. Студник В.А., Ерофеев В.А. Основы научных исследований и техника эксперимента. Компьютерные методы иследования процессов сварки. Тула: Наука, 1988. - 95 с.

76. Дружинин А.В. Выбор оптимального подмножества регрессоров// Управляемые системы Новосибирск: ИМ СО РАН, 1989. - с.32-40.

77. Дружинин А.В. Системный подход в использовании статистических математических моделей для описания процессов электроннолучевой наплавки в вакууме// Материалы и технологии защитных покрытий: Сб. науч. трудов-Барнаул: АлтГТУ, 1998. с.73-78.

78. Furnival G.M., Wilson R.W. Regression by Leaps and Bounds// Technometrics.- 1974,- V. 16, №4.- P.499.

79. Качество и технико-экономические показатели плазменно-дуговой строжки/ Еременко А.У., Рыжкова С.Б., Обросов Н.А.> Остров Д.Д. //Сварочное производство, 1985, №8 -= с.32-33.

80. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ-М.: Мир, 1980.-С.456.

81. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн.- М.: Финансы и статистика, 1986.- 132 с.

82. Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи-М.: Мир, 1980-456с.

83. Грейтер Г.Р., Ильяшенко В.П., Май В.П., Первушин Н.Н, Токмакова Л.И. Проектирование бесконтактных управляющих логических устройств промышленной автоматики. М.: Энергия, 1977.- С.384

84. Armstrong D.B On fihding a pearly minimal zet of fault detection tests for combinational logic nets. "IEEE Trans.Elect. Comp".February, 1966.Vol.FC-15. -P. 66-73.

85. Токмакова Л.И. Структурный синтез автоматов с памятью, методом замены входных переменных //Автоматика и телемеханика, 1970,.№7. -С.76-82.

86. Стешкович Н.Т., Турчина Е.Д. Об одном способе построения контролирующих тестов. Автоматика и телемеханика, 1972, №9. -С. 155-159

87. Bearnson D, Wand I, Caroll С.С. On The design of minimum lendht fault tests for combinational circuits.-"Proc.Intemftionall Symposium of Fault-Tolerant Computing, March 1-3, 1971. P. 78.

88. Cauley J.M.Norby RE.Roth J.P. Techngues for the diagnosis of sueitching circuit failures. IEEE Trons. of Communication and Electronics, September 1964, vol.83, №74. - P.98.

89. Roth JP. Bouricius W.G.Schneider P.R. Programmed algorithms to compute tests to detect hetween failurs in logic circuits. IEEE Traus. on Computers, October 1967, vol EC-16. - P. 567-580.

90. Венцель E.C. Теория вероятностей. M.: Физиздат, 1962.- 324 С.

91. Радченко Т.Б., Ведин А.Н., Стальная М.И., Головачев A.M. Метод определения минимального диагностического теста для САУ с элементами дискретного действия: Сб. науч. тр. НГТУ Новосибирск: НГТУ, 2000.- С. 151154.

92. Маликов М.Ф. Основы метрологии ч. 1. Учение об измерении. Комитет по делам мер и измерительных приборов, 1949.- 57 с.

93. Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств. JL: Энергия , 1968. - 248 с.

94. Рушницкий JT.3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971,- 192 с.

95. Шишонок Н.А. Основы теории надежности и эксплуатации радиоэлектронной техники. М.: Советское радио, 1964. - 552 с.

96. Башенко В.В. Электроннолучевые установки. М.: Машиностроение, 1972.- 168 с.

97. Радченко Т.Б., Радченко М.В. Критерии оценки экономической эффективности процессов наплавки. // Материалы и технологии защитных покрытий: Сб.научн.трудов. Барнаул: АлтГТУ, 1998. -С.41-44.

98. Агте К., Вацек И. Вольфрам и молибден. М.: Энергия, 1964.- 456 с.

99. Титц., Уилсон Дж. Тугоплавкие металлы и сплавы. М.: Металлургия, 1969,- 352 с.

100. Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник. М.: Машиностроение, 1967.-392 с.

101. Обработка давлением тугоплавких металлов и сплавов. Справочник. -М.: Металлургия, 1967.- 268 с.

102. Фомин В. М. Некоторые конструкции термического оборудования.-Франция: Электротермия, 1966. вып. 50. С. 53-60.

103. Кушталова И. П. Рекристаллизация и дисперсионное упрочнение металлов и сплавов. Киев: Наукова думка, 1969.- 124 с.

104. Гуревич Я. Б. Горячая прокатка металлов и сплавов в вакууме: Автореф. дисс. докт. тех. наук-М.: МИСиС, 1969.- 31 с.

105. Горшковский Я. Технология высокого вакуума.- М.: Иностранная литература, 1957.- 539 с.

106. Самсонов Г. В., Жунковский Г. J1. Исследование механизма взаимодействия тугоплавких металлов с бором при борировании в вакууме //Порошковая металлургия, 1970, №6 (90). С. 44-51.

107. Мейкат Д. Д., Огден Г. Р. Настоящее и будущее тантала, вольфрама и их сплавов //Тугоплавкие металлические материалы для космической техники. -М.: Наука, 1966.-С. 193-221.

108. К вопросу окисления и газонасыщения, металлокерамического вольфрама при нагреве и прокатке в воздушной атмосфере и в вакууме //Пластическая деформация тугоплавких и специальных сплавов. М.: Наука, 1970.-С. 51-56.

109. Исследование влияния рекристаллизационного отжига на пластичность вольфрама марки ВА // Пластическая деформация тугоплавких и специальных сплавов. М.: Наука, 1970. - С. 41-47.

110. Исследование рекристаллизации металлокерамического вольфрама //Пластическая деформация тугоплавких и специальных сплавов. М.: Наука, 1979.-С. 48-51.

111. Исследование процесса прокатки вольфрама в вакууме. //Пластическая деформация тугоплавких и специальных сплавов. М.: Наука, 1970. - С. 3436.

112. Miller A. Tensile Evaluation of Unworked Tungten 25% Phenium, Alloys Consolidated by Sinterimg Elemental powders/ "Powder Metallurgy", 1968, v. 21, №11.-P. 56-62.

113. Структура и свойства крупных монокристаллов вольфрама. //Монокристаллы тугоплавких и редких металлов. М.: Наука, 1969. - С. 50-58.

114. Павловская Е. И., Горячева 3. В. Некоторые вопросы изготовления пористых изделий из вольфрама //Порошковая металлургия, 1968, №4(64). С. 37-40.

115. Применение монокристаллов в качестве высокотемпературных подогревателей длинных катодов // Монокристаллы тугоплавких и редких металлов. М.: Наука, 1969. - С. 172-179.

116. Самсонов Г. В., Яковлев В. И. Исследование процесса активированного спекания вольфрама с присадками палладия. //Порошковая металлургия, 1967, №7(55). С. 45-49.

117. Sluglenon R. II. "Trans. Vac. Met. Conf." New York, 1962, Boston, Mass, Amer. Vac. Soc.-P. 156-173.

118. Самсонов Г. В., Яковлев В. И. Активированное спекание вольфрама с присадками никеля. Порошковая металлургия, 1967, №8(56) . - С. 10-16.

119. Патент США. №3328139. Кл. 29-182 (27.06.67).

120. А. С. №19187 Способ очистки вольфрама от углерода. Опубл. 26.01.67. -Бюллетень изобретений, 1967, №4. С. 107.

121. Сравнительные исследования структуры горячепрессованного и гидроэкструдированного вольфрама //Труды Гипроцветметобработка, 1968, вып.28.-С. 18-20.

122. Фойл Ф. А. Вольфрам и его сплавы дуговой плавки // Тугоплавкие металлические материалы для космической техники. М.: Наука, 1966. - С. 130146.

123. Самсонов Г. В., Яковлев В. И. Активирование процесса спекания вольфрама металлами платиновой группы //Порошковая металлургия, 1970, №1(85).-С. 37-44.

124. Ковка вольфрама дуговой плавки. //Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. М., 1967. - С. 87-89.

125. Процесс прокатки вольфрама в условиях низких парциальных давлений кислорода //Прокатка металлов и биметаллов в вакууме. М., 1968. - С. 61-64.

126. Исследование физико-механических свойств сплавов упрочненных электронным пучком в вакууме с целью разработки технологических процессов упрочнения поверхности детали и инструмента //Отчет АПИ о НИР: Г.р. №01900063690.- Барнаул: АПИ, 1992.- 98 с.

127. Радченко Т.Б., Радченко М.В. Задачи автоматизации технологических электроннолучевых установок для создания защитных покрытий //Материалы юбилейной конференции АПИ. Барнаул: АПИ, 1992. - С. 94-95.

128. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков B.JI. Задачи и упражнения по цифровой микросхемотехнике. Барнаул: АПИ, 1991. - 31 с.

129. Металлы и сплавы для электровакуумных приборов. М.: Энергия, 1969,- 600 с.

130. Исследование влияния горячей деформации в вакууме на структуру и механические свойства металлов //Технология производства и свойства черных металлов. М.,: Металлургиздат, 1964. - С. 195-201.

131. Эспе В. Технология электровакуумных материалов. М.,: Госэнергоиздат, 1962.- 632 с.

132. Зеликман А. Н. Молибден.- М.: Металлургия, 1970. -440 с.

133. Фалалеева 3. С., Данильченко А. Н. Рекристаллизация сплавов молибдена в зависимости от состава и температуры отжига //Пластическая деформация тугоплавких и специальных сплавов. М.: Наука, 1970. - С. 80-86.

134. Поведение монокристаллов молибдена в потоке плазмы аргона //Монокристаллы тугоплавких и редких металлов. М.: Наука, 1969. - С. 165167.

135. Выращивание крупных монокристаллов молибдена в твердой фазе //Монокристаллы тугоплавких и редких металлов. М.: Наука, 1969. - С. 11-14.

136. Патент США. №3297496. Кл. 148-11.5 (10.01.67).

137. Спекание молибденовых штабиков в печах косвенного нагрева с графитовыми нагревателями. //Применение вакуума в металлургии. М.: Наука, 1963.-С. 213-215.

138. Горбачев В. С. Спекание порошкового молибдена в вакуумной печи с нагревателями и футеровкой из графита //Порошковая металлургия. Минск: Наука, 1966. С. 204-208.

139. Савин А. В., Эидук Ю. А. Низкотемпературное спекание молибдена //Цветные металлы, 1959, №5. С. 43-62.

140. Получение компактного молибдена методами порошковой металлургии //Порошковая металлургия, 1967, №11. С. 45-49.

141. Получение металлургических полуфабрикатов методами порошковой металлургии //Порошковая металлургия, 1967, №11. С. 29-41.

142. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. Метод синтеза логических двухактных САУ // Труды юбилейной конференции. АПИ Барнаул: АПИ, 1992.-96-97.

143. Исследование принципиальной возможности создания на деталях микроэлектроники защитных диэлектрических покрытий с использованием электронного пучка в вакууме //Отчет АлтПИ о НИР Г.р. №01920011074 -Барнаул: АПИ, 1992.

144. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. Кодовый автогенератор импульсов //Повышение надежности электрооборудования в системах электроснабжения. Барнаул: АлтГТУ, 1992. С. 34.

145. Савицкий Е. М., Бурханов Г. С. Металловедение тугоплавких материалов и сплавов. М.: Наука, 1967.- 323 с.

146. Самсонов Г. В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969.- 380 с.

147. Мецкат, Джаффи. Механические свойства ковкого иодидного хрома и сплавов на его основе //Проблемы современной металлургии, 1958, №1(37) . -С. 83-92.

148. Spachner S. A., Rostoker W. Trans. Amer. Soc. Metals. "The mechanical properties ofborget chomium", 1958, v. 50. - P. 838-855.

149. Wain N. L. a. o. J. Inst. Met. Further Observation on Duchlity of chromium. -" Inst. Metals", 1958, v. 86, №6. P. 281-288.

150. Термомеханическая обработка сталей с деформацией аустенига на прокатном стане //Труды ЦНИИЧМ, 1964, №7. С. 58-66.161. "The Wild Barfield Journal", 1970, v. 12, №96. P. 4-8.

151. Becket F. Y., Haywood F. W. Vacuum Heat Treatment and Their Applications. "Engineers Digest", 1965, v. 26, №2. 125 p.

152. Конструирование и расчет вакуумных систем. -М.: Энергия, 1970.- 504 с.268 . '

153. Самсонов Г. В. Роль образования стабильных электронных конфигураций в формировании свойств химических элементов и соединений. -Порошковая металлургия, 1966, №12(48). С. 49-57.

154. Becker I. A., Becker Е. I., Brandes R. I. Reaction of Oxygen with Pure Tungsten and Tungsten Containing Carbon. "J. Appl. Phys.", 1961, v. 32. - P. 411-423.

155. Speiser R., St. Pierre I. R. The Science and Technology om W, Та, Mo, Nb and Their Allous. Pergamon Press, 1964, Oxford.- 436 p.

156. Сирси А. У. Малоисследованные области высокотемпературной химии //Исследования при высоких температурах. М.: Наука, 1967. - С. 121-145.

157. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков B.JI. Контроль синхронности частот //Повышение надежности электрооборудования в системах электроснабжения. Барнаул: АлтГТУ, 1992. - С. 67.

158. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Комиссаров В.И. Микропроцессорное управление техническим оборудованием. //Тр. научно-технической конференции. Барнаул: АлтГТУ, 1994,- С. 133.

159. Кофстад П. Высокотемпературное окисление металлов. М.: Мир, 1969.392 с.

160. Eisinger J. Adsorption of Oxygen on Tungsten. "J. Chemical Physis", 1959, v. 30, №2.-P. 412-416.

161. Perkins P. A., Price W. J., Crooks D. D. T. R. 6-90-62-98 Iockneed Missiles and Space Co Now. 1962 "Trans, on Vac. Technol", 1964. - P. 162-171.

162. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков B.JI. Технические средства УЧПУ. Учебное пособие. Рекомендовано УМО Минобразования по электрическим и энергетическим специальностям. -Барнаул:АлтГТУ, 1995.-72 с.

163. Радченко Т.Б., Белов О.В., Стальная М.И. Применение неструктуированных баз данных для решения статических расчетов. //Тр. научно-технической конференции. Барнаул: АлтГТУ, 1995.-С. 122-123.

164. Восстановление канавок поршневых колец алюминиевых поршней двигателя "ВяртсиляНТ" автоматической плазменной наплавкой: Без отчета / дальневост. НИИ мор.флота ( ДНИИМФ); Руководитель Мешкова З.Д.- ГР N. 01860084630.-1988.-34 с.52.

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

166. Грезев А.Н., Сафонов А.Н. Трещинообразование и микроструктура хромборникелевых сплавов, наплавленных с помощью лазера //Сварочное производство, 1986, №3.-С.36-40.

167. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н., Шибаев В.В. Разработка технологии лазерной порошковой наплавки //Сварочное производство, 1985, №8.-С.6.

168. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н., Шибаев В.В. Исследование процесса лазерной наплавки чугунных и хромборникелевых порошков на железоуглеродистые сплавы //Электронная обработка материалов, 1984, №2,-С.36.

169. Сафонов А.Н., Шибаев В.В., Григорьянц А.Г., Овчаров А.Я. Тркещинообразование при лазерной наплавке хромборникелевых порошковых сплавов //Физика и химия обработки материалов, 1984.- С.90-94.

170. Абильсиитов Г.А., Сафонов А.Н., Шибаев В.В., Григорьянц А.Г. Лазерная наплавка и обработка износостойких покрытий //Сварочное производство, 1983, №6.- С. 16-18.

171. Григорьянц. А.Г., Сафонов А.Н., Шибаев В.В. Влияние режимов порошковой лазерной наплавки на условиях формирования и размеры наплавленных валиков //Сварочное производство, 1983, №6.- С.7-11.

172. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н., Шибаев В.В. Выбор связующих веществ при лазерной наплавке износостойкими хромборникелевыми порошками //Электронная обработка материалов, 1982, №5.-C.33-36.

173. Разработка высокоэффективной технологии наплавки порошковых материалов пучком релятивистских электронов: Отчет о НИР /НПО НИИ по технологии тракт., и с.-х. машиностроения;. ГР N 01870020002.-34 с.

174. Фоминский Л.П. Особенности воздействия электронных пучков на порошки при формировании покрытий //Электронная обработка материалов, 1986, №2,-С. 20-22.

175. Фоминский Л.П., Казанский И.В. Наплавка порошковых покрытий пучком релятивистских электронов //Сварочное производство, 1985, №5.-С.13-15.

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

177. Radchenko Т.В., Stalnaya M.I., Peshkova E.V. Robotik system for electron-beam installations. //3 Russian-Korean international Sysposium on science and Technology.- Novosibirsk: NSTU, 1999, Vol. 2. P. 493.

178. Щенников Д.В., Качалов B.M. Электроннолучевая наплавка //Сварочное производство, 1984, №3.-С.35-37.

179. Tosto S., Nenci F. Электронно-лучевая наплавка и легирование нержавеющей сталью A1S1 316 листовой углеродистой стали С40 //Met: et etvd. sci. Rev. met., 1987, v. 84, №.6. -P. 311-320.

180. Совершенствование конструкции дизелей 6ЧНЗ 1,8/33 и 8ЧН26/26 с целью повышения топливной экономичности: Отчет по НИР (заключит.). -Харьков: ХИЖ-ДТ.;.- ГР №.01860037212. 25 с.

181. Радченко Т.Б. Логический динистор //Молодые ученые и специалисты Алтая народному хозяйству. - Барнаул, 1983.- С.46.

182. Радченко Т.Б. Исследование информационной эффективности параметров автоматического управления для объектов с синхронной нагрузкой //Вопросы повышения эффективности и качества систем и средств управления. Пермь: ПТИ, 1983.-С. 76.

183. Радченко Т.Б., Банкин С.А., Стальная М.И. Средство автоматического управления объектов с синхронной нагрузкой //Робототехника и автоматизация производственных процессов: Сб. науч. статей-Барнаул: АПИ, 1983. С. 78.

184. АС № 1089693 СССР. Устройство для защиты переходной нагрузки от изменения чередования фаз и обрыва фазы. Радченко Т.Б., Капустин С.Д., Стальная М.И., Б.и., №16, 1984.

185. Радченко Т.Б., Капустин С.Д., Стальная М.И. К вопросу об использовании тиристорных преобразователей в электроприводе //Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями. Свердловск: УПИ, 1986. - С. 98.

186. Алхимов А.П., Клинков С.В., Косарев В.Ф. Место холодного газодинамического напыления среди газотермических методов нанесения покрытий: Препринт № 5-95. Новосибирск: Ин-т. прикладной и теоретической механики, 1995. - 54 с.

187. Хасуй А. Техника напыления. М: Машиностроение, 1975. - 445 с.

188. АС N 135834 СССР. Устройство для автоматического включения резервного питания потребителя. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Банкин С.А., Богатырев Л., Шемякин А. К, Б. и.№9, 1987.

189. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В. Л. Использование микропроцессорной техники при расчетах электрооборудования: Методическиеуказания для выполнения курсового проекта по курсу "Электрооборудование станков с ЧПУ". Барнаул: АПИ, 1991.- 32 с.

190. Галактионова Н. А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967.-304 с.

191. Физико-химические свойства элементов: Справочник. /Г. В. Самсонова.-Киев: Наукова думка, 1965.- 808 с.

192. Самсонов Г. В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969.- 380 с.

193. Sthaphitanonda P., Margrave L. Kinetics of nitridation of Magnesium and Aluminium. "J. Phys. Chem", 1956, №2, p. 16-28.

194. Procede de fabrication de pieces retractaries massives et notamment de creusets, a base de nitrure de silicium et praduits en resultant. Pat. №1278723, 1960, november B. 22, В 01 с.

195. Гвоздев С. П., Журенкова А. А. Взаимодействие титана с водородом, кислородом и азотом: Научные доклады Высшей школы. Сер. Металлургия, 1958, №3. С. 32-35.

196. Gulbransen Е., Andrev К. Kinetics of the Reaction of Columbium and Tantalum with 02, N2 u H2. "J. Metals.", 1950, v. 188, №3. -P. 586-589.

197. Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургиздат, 1962.- 1488 с.

198. Seybolt A. U., Orlan R. A. Pressure Temperature-Composition Relations in the Cr N Terminal Solid Solution. - "J. Metals", 1956, v. 8, №5, Section 2, p. 556.

199. Smithells С. I., Rooksby H. P. Reactivions of incondensent Tungsten with Nitragen and with Water Vapour. "J. Chem. Soc.", 1927, august. -. 1882 P

200. Juza R., Sach'zse W. Zur kenntnis des Systems Nickel/Stickstoff. z., anorg. Chem., 1943, B. 251. -S. 201-209.

201. Байков А. А. Восстановление и окисление металлов Металлург, 1926, №3, С. 5-9.

202. Косолапова Т. Я. Карбиды. М.Металлургия, 1968.- 300 с.

203. Самсонов Г. В. К вопросу о классификации карбидов //Высокотемпературные неорганические соединения. Киев: Наукова думка, 1965.-С. 145-156.

204. Самсонов Г. В. О классификации гидридов. "ЖНХ", 1963, т. 8, №6. - С. 1320-1326.

205. Антонов М. М. Свойства гидридов. Киев: Наукова думка, 1965.- 64 с.

206. Smith D. а. о. Gases in Metals. Cleveland, 1953. 420 p.

207. Дубровский В. Я. Флокены в стали .- М.: Металлургиздат, 1950.- 332 с.

208. Bever М. В., Floe С. F. Solubilitu of Cornon in Molten copper. Trans. -"ASME", 1946, v. 166. -P. 128.

209. Salzano F. J., Aronson S. Some experimental observations in the calsium -graphite system. "J. Inorg. Nucl. Chem.", 1964, v. 26, №8. - P. 1456.

210. Микулинский А. С., Марон Ф. С. Получение кальция диссоциацией карбида кальция. Журнал порошковой химии, 1960, т. 33, №4. - С. 835-838.

211. Опыты изучения сплавов углерода с алюминием.- Металлург, 1934, №9. С. 12-15.

212. Chupka W. А. а. о. Thermodynamic Studies of Some Gaseous Metallic Carbides. "J. Phys. Chem.'*, 1958, v. 62, №5. - P. 611.

213. Litz L. M. a. o. Preparation and structure of Carbides of Uranium. "J. Amer. Chem. Soc.", 1948, v. 70, №5. - P. 1718-1722.

214. Исследование условий синтеза чистого карбида титана металлокерамическим методом. Известия АН СССР. Сер. Неорганические материалы, 1965, т. 1, №6. - С. 830-836.

215. Зеликман А. Н., Крейн О. Е., Самсонов Г. В. Металлургия редких металлов. М. .'Металлургия, 1964.- 568 с.

216. Самсонов Г. В., Константинов В. И. Тантал и ниобий. М.: Металлургиздат, 1959.- 264 с.

217. Campbell J. Е., а. о. The vapor-phase Deposition of Refractory Materials.- "J. Electrochem. Soc.", 1949, v. 96, №4. P. 318-327.

218. Few W. E., Manning G. K. Solubility of Carbon and Oxygen in Molibdenum. "J. Metalls", 1952, v. 4, №3. - P. 271.

219. Meyer O., Eilender W. Die Sinterung von Hartmetall-Legierungen. "Arch. Eisenhuttenwesen", 1938, B. 11, №10 . - P. 545.

220. Агте К., Вацек И. Вольфрам и молибден.- М.гЭнергия, 1964.- 456 С.

221. Hughes J. Е. A Survey of the Rhenium-Carbon System. "J. Less - Common Metals", 1959, v. 1,№5.-P. 46-54.

222. Радченко Т.Б., Чайко В.И., Стальная М.И. Перспективы использования персонального компьютера в производстве //Тр. научно-технической конференции. Барнаул: АлтГТУ, 1995. - С. 137.

223. Лебедев К. В. Рений. М.: Металлургиздат, 1963.- 208 с.

224. Andre М. Proprietes et liaisons dans les carbures de ber Bull. "Soc. Chem.",' france, 1961, №1,- P. 143-148.

225. Drain J. Estude Physico chimique de phases carburees derivant du cobalt et de quelques cementites specials,- "Ann. chem.", 1953, v. 8. - P. 900-905.

226. Спекание молибденовых штабиков в печах косвенного нагрева с графитовыми нагревателями. // Применение вакуума в металлургии. М., 1963.-С. 213-215.

227. Горбачев В. С. Спекание порошкового молибдена в вакуумной печи с нагревателями и футеровкой из графита // Порошковая металлургия. Минск, 1966. - С.204-208.

228. Заборонок Г.Ф., Зеленцов Т.Н., Ронжин А.С. Электронная плавка металлов. М.: Металлургия, 1972.-348 с.

229. Курапов Ю.А. Процессы вакуумного рафинирования металлов при электроннолучевой плавке. Киев: Наукова думка, 1984.- 168 с.

230. Дружинин А.В. Разработка программного комплекса для моделирования и оптимизации процессов электроннолучевой наплавки в вакууме: Дис.канд.техн.наук: 05.03.06 Барнаул, 1999. - С. 127.

231. Голубцов И. В. Исследование испарения некоторых тугоплавких металлов в вакууме. // Автореф. канд. дисс., 1966. 23 с.

232. Kybaschevski E. Evans N.Metallurgische thermochemie.-Berlin Teehnik, 1959.-320 p.

233. Мовчан Б.А., Тихоновский A.Jl., Курапов Ю.А. Электроннолучевая наплавка и рафинирование металлов и сплавов.- Киев: Наукова думка, 1973.238 с.

234. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. Эксплуатация и наладка электрооборудования УЧПУ: Учебное пособие. Рекомендовано УМО Минобразования по электрическим и энергетическим специальностям. -Барнаул: АлтГТУ, 1996.- 52 с.

235. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. К вопросу об адаптивном управлении технологическим процессом. // Материалы и технологии защитных покрытий: Сб.научн.трудов. Барнаул: АлтГТУ, 1998. - С. 37- 40.

236. Радченко Т.Б., Стальная М.И., Пешков В.Л. Современные требования к технологическим контроллерам. // Материалы и технологии защитных покрытий. Сб.научн.трудов. Барнаул: АлтГТУ, 1998. - С. 96 -98.

237. Радченко Т.Б., Пешкова Е.В., Стальная М.И. Методы оценки экономической эффективности роботизированных производств электротехнологических комплексов. // Материалы и технологии защитных покрытий. Сб. научн. трудов. Барнаул: АлтГТУ, 1998. - С. 99- 108.

238. Радченко Т.Б., Боровиков Н.Г. Применение электроннолучевых установок в сварочном производстве. // Тр. научно-технической конференции технического университета. Барнаул: АлтГТУ, 1998.- С.6.

239. Муравьева Т.П. Исследование особенностей структуры и свойств сварных соединений толстолистовых сталей перлитного класса, выполненных электроннолучевой сваркой // Автореф. канд. дисс.- М, 1979.- 24 с.

240. Ольшанский Н.А., Банасик М. Механизм удаления неметаллических включений при сварке металлов электронным пучком // Автоматическая сварка, 1983, №6,-С. 18-21.

241. Артингер И., Корах М., Ольшанский Н.А. Влияние электроннолучевого оплавления на свойства некоторых быстрорежущих сталей //Научн.труды МЭИ.- М.: МЭИ, 1982, № 564.- С.3-11.

242. Флеминге М.К. Процессы затвердевания. -М.: Мир, 1977.- с.

243. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Анищенко JI.M. Высокотемпературные технологические процессы. М.: Наука, 1986.- 173 с.

244. Радченко М.В. Структурные аномалии в сплавах электроннолучевой обработки // Структура, дислокации и механические свойства металлов и сплавов: Тр. науч.-техн- конф. Свердловск: УПИ, 1987.- С. 149-150.

245. Артингер И., Корах М., Надер X. Изменение свойств поверхностного слоя материала в результате воздействия на них электронного луча //Gepgyartastechnologia, 1985, №5. -С. 176-179.

246. Радченко Т.Б., Боровиков Н.Г. Новый асинхронный RS-триггер //Тр. научно-технической конференции технического университета. Барнаул: АлтГТУ, 1998.-С.5.

247. Радченко Т.Б., Головачев A.M. Технологические особенности построения роботизированных сварочных комплексов. //Тр. научно-технической конференции технического университета. Барнаул: АлтГТУ, 1998.- С.8.

248. Radchenko Т.В, Homutov O.I. Oportunities of electron beam technological for the creation of cjmbined protective coatings. //International conference on electron beams technology.- Varna. Bulgaria, 2000.- p. 148-149.

249. Радченко M.B., Шевцов Ю.О., Радченко Т.Б., Хомутов О.И. Газоплазменное напыление противоискровых защитных покрытий на специальном инструменте // Тр. научно-технической конференции технического университета. Барнаул: АлтГТУ, 2000.- С. 15.

250. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Зуев И.В. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов: Справочник. М: Машиностроение, 1985.- 496 с.

251. Гульбранзен Е. А., Эндрью К. Ф. Исследование химических реакций на весах с коромыслом из инвара //Микровзвешивание в вакууме, т. 2, М:. Наука, 1969.-С. 83-92.

252. Радченко М.В., Соболев А.Ю., Косоногов Е.Н. Модифицирование поверхности сплавов электроннолучевым способом //Новые технологии защитных и упрочняющих покрытий. Регион, конф., Барнаул: АПИ, 1986.-С. 1618.

253. Повышение адгезионной связи оплавленных лазерным излучением газотермических покрытий. /Гречихин Л.И., Спиридонов Н.В., Василенко А.Г. и др., // Физическая и химическая обработка материалов, 1990, №3.-С. 76-81.

254. Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М., Машиностроение, 1987.-188 с.

255. Радченко М.В., Пильберг Е.В. Упрочнение поверхности сплавов электроннолучевым оплавлением порошковых материалов: Тр. всесоюзной конф // Порошковая металлургия., 17-19 мая, 1989 г. Свердловск: УПИ С. 13.

256. Итин В.И., Коваль H.H., Месяц Г.А. Поверхностное упрочнение сталей при воздействии интенсивного импульсного электронного пучка // Физическая и химическая обработка материалов, 1984, № 6.- С. 119-122.

257. Baur J. P., Bridges D. W., Fassell W. M. Oxidation of Oxygen-Free High Conductivity Copper to Cu20. "J. Electrochem Soc.", 1956, Bd 103. - P.276-281.

258. Anderson H. U. T. R. UCRL-10135 (1962). "Trans, on Vac. Technol", 1964. -P. 153-161.

259. Особо тугоплавкие элементы и соединения: Справочник. М.: Металлургия, 1969.-376 с.278

260. Мармер Э. Н., Фомин В. М. Выбор давлений остаточных газов при нагреве металлов. // Исследования в области промышленного электронагрева. -Труды ВНИИЭТО, Вып. 6. М.: Энергия, 1973. - С.115 - 118.

261. Горбачев В. С., Бадриддинов X. С. Опыт эксплуатации вакуумной методической электропечи ОКБ-870. Электротермия, 1969, вып. 83. - С. 8 - 10.

262. Соболев А.Ю., Косоногов Е.Н., Радченко М.В. Модифицирование поверхности сплавов электроннолучевым способом : Тр. конференции. ДСП. //Новые технологии защитных и упрочняющих покрытий. Барнаул: АПИ, 1986.-С. 14-16.

263. Радченко М.В., Чередниченко B.C. Радченко Т.Б. Оценка глубины вакуума как критерия управления качеством защитных покрытий. Доклады СО АН Высшей Школы. Новосибирск: Новосибирское отделение АН ВШ, N2, 2000.-С. 61-66.