автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Повышение долговечности и надежности конструкционных и инструментальных материалов электрофизикохимическими покрытиями и комбинированной обработкой

На правах рукописи

ИВАНОВА Елена Викторовна

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОФИЗИКОХИМИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ И КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКОЙ

05.16.01 — Металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Курск - 2007

003162411

Работа выполнена в Курском государственном техническом университете на кафедре «Оборудование и технология сварочного производства»

Научный руководитель- доктор технических наук,

профессор

Гадало в Владимир

Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

Серебровский Владимир

Исаевич,

кандидат технических наук, доцент

Рощупкин Валерий

Михайлович

Ведущая организация

ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество»

Защита диссертации состоится « 8 » ноября 2007 года в 12 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212 105 01 Курского государственногб технического университета по адресу 305040, г Курск, ул 50 лет Октября, 94

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курского государственного технического университета

Автореферат разослан « 7 » октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

О Г Локтионова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

Электроискровое легирование (ЭИЛ) относится к числу современных методов упрочнения и нанесения защитных покрытий Проблема использования и развития ЭИЛ обусловлена значительным влиянием структуры и химического состава приповерхностных слоев деталей машин и многопрофильного инструмента на их эксплуатационные характеристики

Стремление повысить долговечность инструмента, деталей и узлов различных механизмов и машин, работающих в сложных условиях, вызвано необходимостью роста не только физико-химических и эксплуатационных свойств, а также экономической целесообразностью применения ЭИЛ и его разновидности локального электроискрового нанесения (ЛЭН) и электроакустического напыления (ЭЛАН) электрофизических покрытий

Оптимизация системы покрытия предполагает соответствующий выбор его состава, структуры, качества поверхностных слоев, а также адгезии с учетом рабочей температуры, совместимости материала подложки и покрытия, доступности и стоимости материала покрытия и возможности его повторного использования, ремонта и надлежащего ухода во время эксплуатации При этом покрытия могут являться средством экономии дорогостоящих материалов

В тоже время известна проблема электрофизических покрытий -недостаточное качество (пористость, недостаточная адгезия к подложке, значительные внутренние напряжения и др), которая требует решения Качество и повышение эксплуатационных свойств электрофизических покрытий может обеспечить финишная технология (обработка поверхностных слоев покрытий лазерным лучом или поверхностно пластическим деформированием (ППД), а именно выглаживание)

Такая технология является одним из приоритетным способом повышения физико-механических свойств конструкционных и инструментальных материалов Одним из востребованных методов повышения надежности и долговечности деталей, механизмов, инструмента и др в условиях рыночной экономики является химико-термическая обработка (ХТО), в частности борирование и нитроцементация

Нитроцементация и борирование значительно повышают твердость, износостойкость и другие свойства сталей Однако влияние нитроцементации и диффузионного борирования на усталостные свойства некоторых сталей в тонких сечениях еще недостаточно изучены Требует решения установления взаимосвязи степени насыщения сталей азотом и углеродом, бором со структурными параметрами нитроцементованного и борированного слоя

Выяснение этих и рядя других вопросов, связанных с усталостью упрочненных ХТО тонкостенных элементов из конструкционных сталей, а

также проблемы надежности и долговечности требуют решения и являются проблемной задачей

Работа в этом направлении позволит внести несомненный вклад в решение важной народнохозяйственной задачи - повышение надежности и долговечности современной техники.

В связи с этим тема диссертационной работы несомненна актуальна Данная работа выполнялась в соответствии НИР по реализации «Региональных научно-технических программ Центрально-Черноземного региона России» и в рамках выполнения гранта президента РФ молодым российским ученым №МК-4793.2006.8

Целью работы является повышение долговечности и надежности деталей инструмента из конструкционных и инструментальных материалов путем разработки электрофизикохимических многофункциональных покрытий, варьирования в заданном направлении их структуры и свойств лазерной и финишной обработки

Для достижения вышеуказанной цели необходимо было решить следующие задачи

1 Обобщить, проанализировать и систематизировать данные по применению электроискрового легирования в науке и производстве

2 Разработать специальные электродные материалы для ЛЭН и ЭЛАН покрытий, обеспечивающих получение качественного легированного слоя (ЛС) с требуемым уровнем физико-химических и эксплуатационных свойств

3 Провести оптимизацию технологических режимов нанесения электрофизических покрытий

4 Комплексно с помощью металлофизических методов исследования изучить покрытия и в целом композит.

5 Выявить закономерности и взаимосвязь между составом легирующего электрода, технологическими режимами электроискровой обработки, структурой покрытий, позволяющей варьировать в заданном направлении физико-химическими, эксплуатационными и др свойствами.

6 Расширить применение электрофизических покрытий посредством лазерной обработки и выглаживанием для улучшения их качества, добиться повышения долговечности и надежности деталей и инструмента комбинированной обработкой при их упрочнении и восстановлении

7 Исследовать влияние ХТО (нитроцементации и борирования) на структуру и фазовый состав конструкционных сталей Изучить влияние структуры, состава борированных и нитроцементованных поверхностных слоев на физико-механические и усталостные свойства сталей. Провести сравнительную оценку с электрофизическими методами упрочнения конструкционных материалов

Объектами исследования являлись электрофизикохимические покрытия для инструментальных и конструкционных материалов

Методы исследования. Для достижения поставленной цели использовался современный комплекс металлофизических методов исследований, оптическая, электронная и растровая микроскопия,

рентгеноструктурный и микрорентгенострукгурный анализы, метод внутреннего трения. Механические испытания проводились согласно существующим ГОСТам, адгезионная прочность сцепления покрытия с подложкой оценивалась склерометрическим способом При проведении экспериментов использовалось математическое планирование, а также методы определения физико-химических свойств Научная новизна:

- на основе комплексных металлофизических исследований обобщены и развиты фундаментальные представления о формировании и строении электрофизических покрытий;

- научно обоснованы технологические процессы электроискровой и электроакустической обработки, обеспечивающие повышение физико-механических свойств композиционного материала,

- развиты научно-обоснованные принципы выбора химического состава специальных электродных материалов с добавками Т1С, \ftfC и др, обеспечивающие получение качественного легированного слоя (ЛС) с требуемым уровнем физико-химических и эксплуатационных свойств,

- установлены закономерности формирования ЛС от параметров электрофизической обработки, оптимизированны параметры нанесения покрытий по эрозии электрода и шероховатости поверхности,

- определены главные структурные факторы, определяющие свойства изученных электрофизических покрытий - аморфная и микрокристаллическая метастабильные фазы,

- установлены закономерности формирования структуры поверхностных слоев конструкционных сталей после диффузионного борирования и нитроцементации, исследована взаимосвязь между структурой и свойствами сталей подвергнутых ХТО,

усовершенствованны методы исследования критериев повреждаемости композиционных материалов, повышение точности при оценке шероховатости поверхности покрытия, определения адгезионной прочности покрытий методом царапания

Достоверность результатов, основных положений и выводов по работе обеспечивается корректностью постановки задач, проведением экспериментов с использованием стандартных и аттестованных металлофизических методик, согласованностью полученных результатов с общепринятыми представлениями в данной области науки и техники и отсутствием противоречий с результатами работ других исследователей, систематическим характером проведения экспериментов, а также с использованием методов математического планирования эксперимента с расчетом на ПЭВМ, использованием независимых дублирующих экспериментальных методов

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на. XVI межд научн - техн конф «Лазеры в науке, технике и медицине» (Москва, 2005 г), XII, XIII и XIV Росс научн - техн конференциях «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 2005, 2006, 2007 гг), 8-й межд практ конф - выставки «Технологии

ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки» (Санкт-Петербург, 2006 г), 6-й межд научн - техн интернет - конф «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2006 г), II межд научн -техн конф «Шлифабразив - 2007» (Волгоград, 2007 г), IX межд научн.- практич конф «Новые химические технологии' производство и применение» (Пенза, 2007г)

Практическая ценность работы состоит в следующем разработаны эффективные электрофизические технологии, специальные электродные материалы с тугоплавкими добавками, выработаны практические рекомендации получения композиционных материалов с электроискровыми и электроакустическими, нитроцементуемыми и боридосодержащими покрытиями с качественным ЛС, с требуемым уровнем физико-химических и эксплуатационных свойств Для клапанной стали разработана технология поверхностного упрочнения низкотемпературной нитроцементацией, позволяющей значительно повысить предел выносливости, и как следствие повышение надежности и долговечности упругих элементов изделий изготовленных из этой стали Разработанные технологии реализуются на ряде предприятий г Курска и рекомендуются для внедрения в производство машиностроительной и др отраслях промышленности

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, из них 2 в журналах рекомендуемых ВАК РФ

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, заключения и библиографического списка Общий объем работы составляет 157стр машинописного текста, иллюстраций 29, таблиц 14, литературных ссылок 123

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы Рассмотрена концепция решаемой проблемы и дана ее оценка Сформулирована цель работы и поставлены задачи для ее решения

Первая глава посвящена обзору литературы по теме диссертации, где приведены общие сведения по электроискровому легированию (ЭИЛ) Рассмотрены обобщенная модель процесса и основные параметры процесса ЭИЛ Представлены сведения о моделировании эрозионного массопереноса при ЭИЛ фрактальной формализацией и описаны физические основы стохастической модели ЭИЛ

Вторая часть главы посвящена описанию основ метода электроакустического напыления Далее даны краткие сведения о контактных и электродных материалах Рассмотрены вопросы применения комбинированной обработки, в частности лазерного излучения, для улучшения структуры и свойств электрофизических покрытий

Исходя из вышеизложенного, доя достижения поставленной в работе цели были сформулированы задачи исследования

Вторая глава посвящена описанию материалов, являющихся объектами изучения; установкам и технологии для нанесения покрытий, а также методам исследований, применяемых в работе, как традиционных, так и специально усовершенствованных методик

Объектами изучения явились следующие материалы - это

1 Стали ЗОХГСА, 35ХГСА, 40ХНМЛ, ОЗХ15Н8Ю, быстрорежущие стали Р18, Р6М5, Р18М2, Р6М5 с добавкой 0,4% Си и 1,6% Ti,

2 Порошковый спеченный титановый сплав ТЮ6 . 8М1 2Ф2 ЗЦ2 3 (А! 6 8, Mo 1 2, V 2. 3, Zr 2 3, Ti -остальное в % вес),

3 Жаропрочный литой сплав ЖС6У (Сг 9,0, W 10,0, Со 10,0, Mo 1,8, А1 5,5, Ti 2,5, Nb 1,1, Fe 0,8, С 0,19, 0,02Сс, 0,005В, 0.02Y ост Ni в % ат ),

4 Электродные материалы для ЭИЛ и ЭЛАН -FeCrl6P7C6, NiCrl8Si3B3Cl, ПН73Х16СЗРЗ, он же с добавками TiC (0,5 3,0 % вес) Жаропрочный сплав ЖСЗДК (Сг 18,5, Со 4,5,W 4,5, Mo 4,0, A1 4,0, Ti 2,7, Fe 1,2, С 0,19, 0,02Ce, 0,005B, 0,02Y ост Ni в % ат ) с малыми добавками Dy и Hf до 0,5 0,7 % ат, твердый сплав ВК6М,

5 Нитроцементацию стали 03X1511810 проводили в пастообразном карбюризаторе на основе сажи с добавлением азотосодержащич компонентов

Паста наносилась на упрочняемые поверхности стальных образцов и высушивалась Образцы и изделия из клапанной стали с нитроцементирующим покрытием толщиной слоя 1,5 2 мм упаковывались в герметические контейнеры с нейтральным наполнителем и помещались в печь, разогретую до нужной температуры (550°С и выдерживались в течении 2,5 3 часа) Принятая 1ехнология обеспечивала экологическую безопасность нитроцементации, так как практически исключала попадание вредных веществ, выделяющих нигроцементующей обмазкой в атмосферу Нитроцемснтующая обмазка-пас га после оптимизации имела следующий состав (% масс) карбамид (30 50), железосинеродистый калий (10 30), сажа (-40) и декстрированный клей пастообразной консистенции

Электролизное борирование осуществляли на специальной установке в расплаве буры (Na2B407x ЮН20) при 900 950°С при катодной плотности тока 1500 2000 А/м2 в течении 2 3 часов

Далее в главе приводятся сведения о ЭИЛ и локальному электроискровому нанесению покрытий (ЛЭНП) ЛЭНГ1 осуществлялось на болгарской установке «ЭЛФА - 541» Представлена ее схема и кратко освещен принцип работы, приводятся сведения о технологии ЭИЛ и ЭДАНП

Также рассмотрены метод электроакустического напыления (ЭН). . которое осуществлялось на отечественной установке «ЭЛАН - 3» Приводятся сведения о технологии ЭН Кратко освещены принцип работы установки и физическая модель ЭН

Для решения поставленных задач в диссертации были использованы следующие методы исследования оптическая, электронная и растровая

микроскопия; рентгеноструктурный и микроструктурный анализы, внутреннего трения, определение механических свойств и адгезионной прочности склерометрическим способом, неразрушающий метод определения усталостной прочности, математические методы исследования и др

Дополнительные сведения об использованных методиках и самих методах приводятся в соответствующих главах диссертации

Третья глава. В ней рассмотрены композиты, нанесенные ЛЭНП и ЭЛАН на различные металлические подложки При этом использовались электроды разного химического состава

Образцы из стали ЗОХГСА после закалки и отпуска (НВ 390-475) легировались электродам из эвтектических сплавов на железной и никелевой основах РеСг10В7Сб и ]Ч1ре4Сг1481ВзС1 соответственно После ЛЭНП на поверхности стали ЗОХГСА образуется белый нетравящийся

Рис.1 Микроструктура покрытая на стали ЗОХГСА из сплава РеСгюР7Сб полученного методом ЛЭН а - х240, б - х1120

Покрытия имеют слоистое строение, характерное для напыленных структур В покрытии, кроме аморфной, присутствуют кристаллические фазы В результате упрочнения образуется регулярный микрорельеф высокой микротвердости (800 - 900 кгс/мм2), состоящий из полос по образующейся вдоль конуса с Яа< 1,7 мкм и толщиной 5 10 мкм за один проход На основании результатов триботехнических испытаний в условиях возвратно поступательного движения установлено, что аморфизированные покрытия из сплавов на основе железа и никеля существенно (1,2 - 1,8 раза) превосходят стали без ЛЭН покрытий и после ХТО (цианирование)

Дальнейшее улучшение свойств таких покрытий можно добиться изменением технологии Так на сталь ЗОХГСА были нанесены на установке «ЭЛАН - 3» электроакустические покрытия порошковыми сплавами ПГ-10Н-01 и ПГ-ФБХ6-2 и их смесями После ЭЛАН как и после ЛЭНП образуется белый нетравящийся слой. Ультразвуковые колебания (УЗК) воздействуют на микросварочную ванну, возникающую

при формировании покрытия, изменяя структуру самого покрытия, а также его физико-механические свойства

Под воздействием мощных продольно-крутильных УЗК в зоне контакта создаются локальные давления до 10 ГПа со скоростью приложения до 20 ГПа/с В результате поглощения акустической энергии образуются новые дислокации и двойники деформации, способствующие образованию ультрамелкодисперстной фрагментированной структуры При ЭЛАН высокие скорости охлаждения расплава (примерно 105. 106 К/с) достигаются в результате высоких степеней переохлаждения, вызванного незначительностью объема материала, расплавляемого и переносимого при единичном искровом разряде, по сравнению с объемом подложки При таких высоких скоростях охлаждения микрообъема расплава образование и рост новых центров кристаллизации значительно замедляется, а при достижении некоторой критической скорости прекращаются При этом материал приобретает аморфную структуру Вышесказанное подтверждается рентгенографическими исследованиями Применение метода косых рентгеновских съемок обнаружило на поверхности электроакустического слоя присутствие аморфной составляющей Присутствие аморфных фаз также подтверждается методом просвечивающей микроскопии от тонких фольг После полного химического растравления стали-подложки и частичного растравления белого слоя на отдельных микродифракционных картинах, отсутствуют четкие дифракционные максимумы Наблюдается лишь достаточно интенсивное размытое кольцо вокруг не отклоненного пучка электронов, а также второе и третье еще более размытые кольца значительно меньшей интенсивности, что характерно для аморфных материалов Количество аморфной фазы увеличивается при увеличении энергии разряда С его увеличением возрастает износ и коррозионная стойкость По данным триботехнических испытаний износ ЭЛАНП на 30 % меньше ЛЭНП, и в 2 - 2,5 раза он больше у непокрытой покрытием стали

В работе также представлены исследования ЭЛАН покрытий из жаропрочного литого сплава ЖСЗДК с малыми добавками диспрозия и гафния на лопаточном сплаве ЖС6У, которые подтвердили повышение эксплуатационных характеристик композита

Далее в работе изучались ЛЭН покрытия из порошкового сплава ПГ-10Н-01 нанесенный на порошковый титановый сплав ТЮ7М2Ф2Ц2. микроструктура покрытий из порошка ПГ-10Н-01 состоит из твердого раствора на основе никеля (у-фаза) и эвтектической смеси у-фаза с боридами никеля №3В, И^В, N18, хрома СгВ, силицида никеля N12815 и карбидов хрома СГ7С3, Сг2зСв с незначительной пористостью от 3 до 5 % Твердый раствор на основе никеля неоднороден по составу В нем есть участки метастабильного раствора, пересыщенного бора и раствор с ликвациями растворенного хрома и железа Пересыщенный твердый раствор при нагреве распадается с выделением дополнительных количеств №В

Показано, что ЛЭНП из сплава с добавками Т1С в отдельности и совместно на спеченном титановом сплаве повышают физико-механические свойства легированного композита Определены главные структурные факторы, отвечающие за повышение эксплуатационных характеристик, это ультрамелкодисперсная фрагментированная структура с аморфной фазой, распределение и количество которой определяется в первом случае размером и количеством тугоплавких добавок, а во втором Х(В,$1,С) и технологическим режимом ЛЭН

Во второй части третьей главы представлены исследования быстрорежущих сталей с ЛЭН покрытиями с электродами ВК6М, МСпвЭьВзСь ПН7ЭХ16СЗРЗ с добавками Т1С и без добавки. Покрытия наносились на установке «ЭЛФА - 541» на оптимизированном режиме На поверхности быстрорежущих сталей формируется белый слой со сложной микрокристаллической структурой, частично аморфизированной, которая ответственна за свойства

В заключительной части главы показано, что характерные для всех электрофизических покрытий недостатки (поры, недостаточная шероховатость, большие внутренние напряжения и др) могут быть уменьшены комбинированной обработкой (КО)

Комбинированная обработка это нанесение ЛЭН или ЭЛАН покрытий на подложку с последующим лазерным оплавлением или выглаживанием синтетическим алмазом и минералокерамикой самого покрытия

Установлено, что выглаживание залечивает поры, уменьшает шероховатость до 0,5...0,6 мкм и снижает уровень растягивающих напряжений за счет наведения сжимающих В поверхностных слоях покрытий после выглаживания образуется полигональная субструктура

Лазерная обработка с оплавлением покрытий повышает качество поверхности, образующийся «белый» слой обладает высокой твердостью, износо- и коррозионной стойкостзю. В связи с этим прогнозируется использование комбинированной обработки для композитор, что позволит расширить область их применения.

В работе для оценки адгезионной прочности покрытий применялась усовершенствованная склерометрическая методика, а также предложены критерии определения усталостной долговечности и предела выносливости с помощью метода внутреннего трения

Четвертая глава посвящена изучению влияния нитроцементации в азотисто-углеродных сталей типа (0,3 0,9)Х15Н(8 9)Ю аустенитно-мартенситного класса После нитроцементации тонкие образцы (0,2 0,4 мм) из стали охлаждают в воде На всех образцах были получены диффузионные слои, различной глубины и фазового состава (рис 2)

Нитроцементация стали 03X15Н8Ю при температурах ниже 6,00°С приводит к образованию на поверхности тонкой карбонитридной зоны (е-фаза), твердостью НУ 1300, (микротвердость измерялась на приборе ИМТ-3 при нагрузке 0,5 2,0 Н) ниже которой располагается бодее глубокая зона твердого раствора (НУ 700) с включениями карбонитридов (рис 2, а)

Повышение температуры выше 600°С приводит к увеличению общей глубины слоя и образованию на его поверхности двойной светлой зоны: на самой поверхности - тонкий бордюр карбонитрида, изоморфного с цементитом (,Н\' - 14001, под ним - светлая зона е-карбонитрида (НУ ~ 1200). Под слоем карбонитрида во всех случаях находится азотистый аустенит. который при охлаждении переходит в мартенсит с большим количеством (до 40%) остаточного аустенита, что повышает его вязкость. В процессе старения при 550...650°С при иитроцементации из мартенсита выделяются дисперсные частицы и н тер металл идо в типа №}А1. 13 сердцевине образца в структуре стали имеются карбиды хрома типа МиззСб- при температуре 550"С в диффузионном слое образуются две зоны: £ - карбонитрид на поверхности и под ней более протяженная ауетенитно-мартенситная. При 650°С образуется третья зона - корка хрупкого и твердого карбонитрида, изоморфного с цементитом, на самой поверхности.

Рис. 2. Микроструктуры нитроцементованных слоев стали 03X15Н8Ю: а - температура 550°С, длительность 2ч; б - температура 650°С, длительность 2ч.{х500)

Усталостные характеристики нитроцементованной стали 03Х15Н8Ю определяли вихретоковым методом по изменению магнитных свойств при циклическом нагружении образцов. Результаты испытаний Приведены в табл.!.

Таблица 1

Пределы выносливости нитроцементованных плоских образцов из стали Х15Н9Ю

Температура ннтро цементации, °С Длительность котродемекташт, ч Глубина диффузионного слоя, мм Предел вынссяииостл

- - - 498

55ft \ 0,0 И 697

550 3 0,022 877

600 1 0,027 869

600 3 0,043 771

650 1 0,042 468

650 3 0,068 364

Для производственных испытаний было упрочнено 300 пластин из стали ОЗХ15Н8Ю в н итро цементирую щей пасте но режиму: температура

550°С, длительность 1 час. Установлено повышение предела выносливости в 1,4. 1,8 раз по сравнению с исходным значением Таким образом, низкотемпературная нитроцементация клапанных пластин позволяет увеличить их предел выносливость и значительно повысить долговечность прямоточных клапанов поршневых компрессоров

В последней части четвертой главы представлены исследования по влиянию боридных покрытий на механические свойства различных сталей ЗОХГСА, 40ХНМА, XI8М и др, а также решалась задача нахождения оптимальных режимов ХТО

При исследовании использовалась методика полного-факторного эксперимента, применено центральное композиционное ротабельное униформ планирование Получены аналитические зависимости механических свойств от параметров термообработки Например, для предела прочности (у1 -ав, МПа) уравнение регрессии имеет вид У1=1023+22,5Х] -9,6Хг-115Хз+4,5Х1 Х2-8,2X1X3+ +2Х2Х3+30,2 Х,2+145 Х22+ЗХ32, где X! - температура борирования; Х2 - время борирования; Х3 - температура последующего отпуска

На рис 3, 4 представлены зависимости предела прочности (1) и борирования (2) стали 35ХГСА, найденные по уравнениям регрессии

а,.

Ша

то

950

ею

то

750

г

V / *

Г

N.

х,~168

1,-1

х}-168

30 60 90 тмин Рис 3 Зависимость предела прочности стали 35 ХГСА от времени (х2) и температуры отпуска (х3)

г мин

Рис 4 Зависимость предела прочности борированной стали 35ХГСА от времени электролиза (х2) и температуры отпуска (х3)

В результате электролизного борирования на оптимальном режиме на поверхности сталей образуется слой (рис 5) состоящий из боридного и переходного слоев Боридный слой имеет игольчатое строение, при котором иглы боридов срастаясь в основании образуют сплошной слой Согласно результатам фазового анализа на расстоянии от поверхности 0,25 0,35 мкм боридный слой на 70% состоит из обогащенных бором фаз (РеВ, Ре2В) Количество богатых бором фаз значительно уменьшается с увеличением расстояния от поверхности

Рис. 5. Структура диффузионных боридных покрытий на сталях: а - 35ХГСА (1093 К, 45 мин); б - X12М (1153 К, 20 мин); в - 65Г (1153 К, 60 мин), (х200)

Методом внутреннего трения измерены модули упругости бордных фа). Установлено, что максимальным модулем упругости (на порядок превышающим модуль упругости матрицы) обладает борид Ре В, а модуль бори да Ре В; несколько меньше.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании комплексных металлофизических исследований решена проблемма повышения долговечности и надежности ряда конструкционных и инструментальных материалов путем нанесения электрофнзикохимических (электроискровых, электроакустических, боридных и нитроцементованных) покрытий.

2. Разработаны составы Ц оптимизированы технологий нанесения вышеуказанных покрытий.

3. Для повышения качества и эксплуатационных характеристик многофункциональных покрытий разработана комбинированная обработка, включающая поверхностно пластическое деформирование (выглаживание синтетическими алмазами и ми не рало керамикой) или лазерное облучение с оплавлением поверхности покрытия,

4. Результаты проведенных исследований дают основание считать, что при анализе влияния технологии нанесения покрытий на их служебные свойства в качестве интегральной характеристики состояния его поверхностных слоев целесообразно использовать адгезионную прочность, определенную склерометрическим методом,

5. Установлены главные структурные факторы, определяющие повышени эксплуатационных характеристик ЛЭИ и ЭЛАН покрытий — метастабильная аморфная фаза количество и распределение которой определяет уровень износо-, жар о-, коррозионной стойкости и др.; для электрофизических покрытий с тугоплавкими порошковыми добавками ТЮ , IV и wc - это микрокристаллическая фрагментированная структура, обусловленная модифицирующим их взаимодействием. Определена взаимосвязь структуры со свойствами электрофизических покрытий, что позволяет прогнозировать их путем направленного изменения составов

электродных материалов и технологическими параметрами режимов их нанесения

6 Выявлено, что низкотемпературная нитроцементация тонких пластин из стали 03X15Н8Ю изменяет структуру поверхностных слоев, улучшает их свойства Для нитроцементации целесообразно использовать пастообразный, карбюризатор, в состав которого входят недорогие и нетоксичный компоненты (карбамид, железосинеродистый калий и сажа)

7 Установлено, что при нитроцементации в диффузионных слоях образуется большое количество твердых карбонитридов s - карбонитрида при низких температурах насыщения и карбонитрид, изоморфный с цементом При высоких температурах нитроцементация, особенно при 650°С повышает твердость покрытия в 2,5 раза и предел выносливости до двух раз При этом нитроцементованные пластины из стали аустенитно-мартенситного класса в 1,5 — 2 раза долговечнее необработанных

8 Проведена оптимизация технологического процесса получения борсодержащих покрытий на конструкционных сталях Изучено влияние диффузионного борирования на физико-механические свойства конструкционных сталей Установлена эффективность данных диффузионных покрытий

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: 1 Гадалов, В.Н. Износо- и коррозионно-стойкие электроискровые покрытия из эвтектических сплавов на стали ЗОХГСА [Текст] / В Н Гадалов, Ю В Болдырев, Е В Иванова [и др ] // Упрочняющие технологии и покрытия 2006 №1 С 22-25

2. Шкурков, А.Ю. Повышение усталостной прочности тонких упругих элементов компрессорных клапанов нитроцементацией в азотисто-углеродных пастах [Текст] / А Ю Шкурков, Е В Иванова // Технология металлов 2007 №9 С 23-25

статьи и материалы конференции:

3. Гадалов, В.Н. Локальное электроискровое нанесение покрытий электродом из ВК6М на фрезы в струе аргона [Текст] / В Н Гадалов, В В Ванеев, Е В Иванова [и др ] // Сварка и родственные технологии в машиностроении и электротехнике Сб научн тр Воронеж ВГТУ 2004 С 202-210

4 Гадалов, В.Н. Структура и свойства электроакустических покрытий после обработки излучением С02-лазера [Текст] / В Н Гадалов, О А Бредихина, Е В Иванова [и др ] // Лазеры в науке, технике и медицине Сб материалов XVI Межд научн-техн конф Адлер 2005 С 160-165

5 Гадалов, В.Н. Усовершенствование процесса электроискрового легирования для повышения его эффективности [Текст] / В Н Гадалов, Е В Иванова, Л А Рыбакова // Материалы и упрочняющие технологии -2005 Сб материалов XII Росс научн -техн конф с межд участием Курск КГТУ 2005 Ч 1 С 114-118

6 Иванова, E.B. Повышение эффективности эксплуатации деталей электроконтактных групп [Геки] / ЬВ Иванова // Материалы и упрочняющие технологии - 2005 Сб материалов XII Росс научн -техн конф смежд участием Курск КГТУ 2005 Ч 1 С 140-142

7 Гадалов, В.Н. Совершенствование электроискровой обработки инструментальных материалов для повышения ее эффективности [Текст] / В H Гадалов, О А Бредихина, Е В. Иванова [и др ] // Сварка и родственные процессы в промышленное!и Маюриалы науч -техн семинара Киев. Изд-во «Экотехнология» 2006 С 78-80

8. Гадалов, В.Н. Упрочнение и восстановление деталей электроакустическим напылением самофлюсующимися сплавами на никелевой и железной основах [Текст] / В H Гадалов, В H Бурмистров, Е В Иванова [и др ] // Технология ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки Материалы 8-ой межд науч -практ конф. С -Петербург Изд Политехнич ун-та Ч 2 2006 С 188-199

9 Гадалов, В.Н. Исследование структуры и свойств порошкового титанового сплава с электроискровыми покры i иями [Текст] / В H Гадалов, О.Н Болдырева, ЕВ Иванова [и др] // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации Матер IV межд науч -техн конф Курск КГТУ 2006. Ч 2 С 227-235

10 Гадалов, В.Н Применение метода склерометрии для оценки износостойкости композиционного материала с электрофизическими покрытиями при абразивном изнашивании [Текст] / В H Гадалов, И В Павлов, Е В Иванова [и др ] // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации. Сб матер IV межд науч -техн конф Курск КГТУ 2006 Ч 2 С 245 - 255

11 Гадалов, В.Н. О критериях усталостной долговечности металлов и сплавов, использующих рассеяние энергии в качестве основного параметра [Текст] / В H Гадалов, О А Бредихина, Е В Иванова [и др ] // Материалы и упрочняющие технологии - 2006 Сб материалов XIII Росс научн-техн конф смежд участием Курск КГТУ 2006 Ч 1 С 88-90

12 Гадалов, В.Н. Комбинированная электрофизико1ермическая обработка спеченых титановых сплавов [Текст] / В H Гадалов, Е В Иванова, Б.Н Квашнин [и др ] // Лазер информ M H ГИУЦ ЛАС 2006 ноябрь Вып №22(349) С. 5- 12

13 Гадалов, В.Н. Применения электроискрового легирования для повышения стойкости холодноштамповочного инструмента [Текст] /В H Гадалов, И M Горякин, Е В Иванова [и др ] // 11овыс материалы и технологии в машиностроении Сб матер 6-ой межд научн -техн интернет конф Брянск БГИТА Вып. 6 2006 С 15-16

14 Гадалов, В.Н. Влияние борсодержащих покрытий на прочностные • характеристики сталей [Текст] /В H Гадалов, А С Борсяков, Е В Иванова [и др] // Технология ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмеша и технологической

оснастки Материалы 9-ой межд практич конф Санкт-Петербург- Изд-во политехи ун-та 2007 Ч 2 С 80-87.

15 Гадалов В.Н. Электроискровое легирование контактных поверхностей деталей из компактных и порошковых материалов [Текст] / В Н Гадалов, Е В Иванова, В И Шкодкин [и др ] // Прогрессивные технологии в современном машиностроении Сб статей III межд научн -техн конф (июнь 2007г) Пенза АНОО Приволжский Дом Знаний 2007 С 22-26

16 Гадалов, В.Н. Локальное избирательное нанесение электрофизических покрытий на металлообрабатывающий инструмент [Текст] / В Н Гадалов, Д Н.Романенко, Е В Иванова [и др ] // Сб статей Всероссийского совещания зав кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов «Материаловедение и технология конструкционных материалов — важнейшие составляющие компетенции современного инженера Проблемы качества технологической подготовки» Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы Труды Росс НТК «Шлифабразив -2007» Волгоградский гос. архитектурно-строит ун-т, волжский институт строительства и технологии (филиал) ВолгГАСУ - Волжский ВИСТех 2007 С 99-105

17 Иванова, Е.В. Физические основы стохастической модели электроискрового легирования (ЭИЛ) [Текст] / ЕВ Иванова, ДН Романенко, И М Горякин [и др ] // Новые химические технологии производство и применение Сб статей IX межд научн - практич конф Пенза Приволжский Дом знаний 2007 С 11-15

18 Иванова, Е.В. Некоторые сведения о состоянии современных упрочняющих технологий [Текст] / ЕВ Иванова // Материалы и упрочняющие технологии - 2007 Сб материалов XIV Росс научн -техн конф Курск КГТУ 2007 С 38-40

19 Гадалов, В.Н. Исследование влияния комбинированной обработки на инструменты из быстрорежущих сталей Материалы для электрофизического нанесения покрытий [Текст] / В Н Гадалов, Ю В Болдырев, Е В Иванова [и др ] // Материалы и упрочняющие технологии -2007 Сб материалов XIV Росс научн -техн конф Курск КГТУ 2007 С 67-81

ИД №06430 от 10 12 01 г

Подписано в печать_2007 Формат 60x84 1/16

_Печатных листов 1,0 Тираж 100 экз Заказ зк

Курский государственный технический университет Издательско-полиграфический центр Курского государственного технического университета 305040, г Курск, ул 50 лет Октября, 94

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ И КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Общие сведения о процессе электроискрового легирования.

1.1.1. Обобщенная модель процесса ЭИЛ.

1.1.2. Основные параметры процесса ЭИЛ.

1.1.3. Моделирование эрозионного массопереноса при ЭИЛ фрактальной формализации.

1.1.4. Физические основы стохастической модели ЭИЛ.

1.2. Метод электроакустического напыления.

1.3. Контактные материалы.

1.4. О применении комбинированной обработки. Материалы для электрофизического нанесения покрытий.

ГЛАВА И.ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ И УСТАНОВКИ, МЕТОДИКИ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты изучения, технология нитроцементации и электролизного борирования.

2.2. Электроискровое легирование и локальное электроискровое нанесение покрытий.

2.2.1. Локальное электроискровое нанесение покрытий.

2.2.2. Сведения по влиянию технологических параметров ЭИЛ на некоторые показатели поверхностного слоя.

2.3. Метод электроакустического напыления покрытий

ЭЛАНП).

2.3.1. Принцип работы установки для электроакустического напыления ЭН и физическая модель (ЭН).

2.4. Методики и оборудование для исследований.

2.4.1. Оптическая, электронная и растровая микроскопия.

2.4.2. Рентгеноструктурный и микрорентгеноспектральный анализы.

2.4.3. Метод внутреннего трения (ВТ).

2.4.4. Применении метода количественной металлографии для изучения сталей и покрытий.

2.4.5. Оценка адгезионной прочности покрытий склерометрическим методом.

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НАНЕСЕННЫХ НА РЯД ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ.

3.1. Анализ и изучение влияния ЛЭН покрытий на инструмент из быстрорежущей стали.

3.2. Комбинированная обработка быстрорежущей стали.

3.3. Повышение эксплуатационных свойств стали ЗОХГСА электрофизическими покрытиями.

3.3.1 Изучение покрытий, полученных методом ЛЭН на стали ЗОХГСА.!.

3.4. Исследование влияния лазерной обработки на структуру и свойства электроакустических покрытий из сплавов типа ЖС.

ГЛАВА IV. ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ СТАЛЕЙ.

4.1. Исследование влияния нитроцементации на структуру и свойства стали 03Х15Н8Ю.

4.2. Изучение влияния борсодержащих покрытий на прочностные характеристики сталей.

Даже более полувековая дистанция, отделяющая современные исследования от времени первых публикаций по электроискровому легированию (ЭИЛ) пока не позволила определить его место и значение среди научных ценностей, созданных в прошлом столетии. ЭИЛ относится к числу современных методов упрочнения и нанесения защитных покрытий. Проблема использования и развития ЭИЛ обусловлена значительным влиянием структуры и химического состава приповерхностных слоев деталей машин и многопрофильного инструмента на их эксплуатационные характеристики.

Стремление повысить долговечность инструмента, деталей и узлов различных механизмов и машин, работающих в сложных условиях, вызвано необходимостью роста не только физико-химических и эксплуатационных свойств, а также экономической целесообразностью применения ЭИЛ и его разновидности локального электроискрового нанесения (ЛЭН) и электроакустического напыления (ЭЛАН) электрофизических покрытий.

Оптимизация системы покрытия предполагает соответствующий выбор его состава, структуры, качества поверхностных слоев (пористости, шероховатости, величины внутренних напряжений и др.), а также адгезии с учетом рабочей температуры, совместимости материала подложки и покрытия, доступности и стоимости материала покрытия и возможности его повторного использования,- ремонта и надлежащего ухода во время эксплуатации. При этом покрытия могут являться средством экономии дорогостоящих материалов.

Одним из главных способов снижения потребления дорогостоящих материалов, кроме изменения конструкции, является увеличение срока службы деталей и инструмента.

В настоящее время в научном плане и на практике метод ЭИЛ способен решать задачи, обеспечивающие концепцию развития науки в рамках специальности «Металловедение и термическая обработка металлов».

В тоже время известна проблема электрофизических покрытий -недостаточное качество (пористость, недостаточная адгезия к подложке, значительные внутренние напряжения и др.), которая требует решения. Качество и повышение эксплуатационных свойств электрофизических покрытий может обеспечить финишная технология (обработка поверхностных слоев покрытий лазерным лучом или поверхностно пластическим деформированием (ППД), а именно выглаживание).

Такая технология является одним из приоритетных способов повышения физико-механических свойств конструкционных и инструментальных материалов. Одним из востребованных методов повышения надежности и долговечности деталей, механизмов, инструмента и др. в условиях рыночной экономики является химико-термическая обработка (ХТО), в частности борирование и нитроцементация.

Нитроцементация и борирование значительно повышают твердость, износостойкость и другие свойства сталей. Однако влияние нитроцементации и диффузионного борирования на усталостные свойства некоторых сталей в тонких сечениях еще недостаточно изучены. Требует решения установления взаимосвязи степени насыщения сталей азотом и углеродом, бором со структурными параметрами нитроцементованного и борированного слоя.

Выяснение этих и рядя других вопросов, связанных с усталостью упрочненных ХТО тонкостенных элементов из конструкционных сталей, а также проблемы надежности и долговечности требуют решения и являются проблемной задачей.

Работа в этом направлении позволит внести несомненный вклад в решение важной народнохозяйственной задачи - повышение надежности и долговечности современной техники.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании комплексных металлофизических исследований решена проблема повышения долговечности и надежности ряда конструкционных и инструментальных материалов путем нанесения электрофизикохимических (электроискровых, электроакустических, боридных и нитроцементованных) покрытий.

2. Разработаны составы и технология ЛЭН и ЭЛАН покрытий на сталь ЗОХГСА, обеспечивающие повышение износостойкости композитов в 2.3 раза по сравнению с цианированной сталью. Установлено, что интенсивность изнашивания для ЭЛАНП на 30% меньше ЛЭНП, и в 2.2,5 раза больше у непокрытой покрытием стали ЗОХГСА.

3. Установлены главные структурные факторы, определяющие повышени эксплуатационных характеристик ЛЭН и ЭЛАН покрытий - метастабильная аморфная фаза количество и распределение которой определяет уровень износо-, жаро-, коррозионной стойкости и др.; для электрофизических покрытий с тугоплавкими порошковыми добавками TiC и др. - это микрокристаллическая фрагментированная структура, обусловленная модифицирующим их взаимодействием. Определена взаимосвязь структуры со свойствами электрофизических покрытий, что позволяет прогнозировать их путем направленного изменения составов электродных материалов и технологическими параметрами режимов их нанесения.

4. Для повышения качества и эксплуатационных характеристик многофункциональных покрытий разработана комбинированная обработка, включающая поверхностно пластическое деформирование (выглаживание минералокерамикой) или лазерное облучение с оплавлением поверхности покрытия.

5. Финишная обработка (выглаживание минералокерамикой и лазерная обработка) повышает качество покрытий: шероховатость снижается до 0,5.0,7 мкм, количество пор и внутреннее напряжение уменьшаются на 20.30%. Адгезионная прочность, определенная методом склерометрии, электрофизических покрытий после лазерной обработки выше на 15.20% чем после выглаживания минералокерамикой. Выглаживание приводит к закреплению дислокационной структуры поверхностных слоев покрытий, о чем свидетельствует tga, определенный методом амплитудно-зависимого внутреннего трения.

6. Результаты проведенных исследований дают основание считать, что при анализе влияния технологии нанесения покрытий на их служебные свойства в качестве интегральной характеристики состояния его поверхностных слоев целесообразно использовать адгезионную прочность, определенную склерометрическим методом.

7. Выявлено, что низкотемпературная нитроцементация тонких пластин из стали 03X15Н8Ю изменяет структуру поверхностных слоев, улучшает их свойства. Для нитроцементации целесообразно использовать пастообразный карбюризатор, в состав которого входят недорогие и нетоксичные компоненты (карбамид, железосинеродистый калий и сажа).

8. Установлено, что при нитроцементации в диффузионных слоях образуется большое количество твердых карбонитридов: с - карбонитрида при низких температурах насыщения и карбонитрид, изоморфный с цементитом. При высоких температурах нитроцементация, особенно при 650°С повышает твердость покрытия в 2,5 раза и предел выносливости до двух раз. При этом нитроцементованные пластины из стали аустенитно-мартенситного класса в 1,5-2 раза долговечнее необработанных.

9. Проведена оптимизация технологического процесса получения борсодержащих покрытий на конструкционных сталях. Изучено влияние диффузионного борирования на физико-механические свойства конструкционных сталей. Установлена эффективность данных диффузионных покрытий.

1. Лазаренко, Б.Р. Электрическая эрозия металлов Текст. / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко // М.: Госэнергоиздат. 1944. Вып. 1-2. 60 с.

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

3. Улицкий, Е.Я. Электрические методы обработки металлов Текст. / Е.Я. Улицкий, B.C. Замалин // М.: Трудрезервиздат. 1952. 157 с.

4. Wiliams, Е.М. Theory of Eltctric spark machining Text. / E.M. Wiliams // Electrical Engenering. 1952. V. 71. P. 257-262.

5. Золотых, Б.Н. Физические основы электроискровой обработки металлов Текст. / Б.Н. Золотых // М.: Гостехтеориздат. 1953. 108 с.

6. Палатник, Л.С. Фазовые превращения при электроискровой обработке металлов и опыт установления критерия наблюдаемых взаимодействий Текст. / Л.С. Палатник // Докл. АН СССР. 1953. Т. 89. № 3. С. 455-458.

7. Полянченко, А.В. Электроискровое упрочнение деталей машин Текст. / А.В. Полянченко // Вестн. Машиностроения. 1954. № 7. С. 65-70.

8. Стоянов, В.Н. Ремонт деталей электроискровым способом Текст. / В.Н. Стоянов // Ремонт автомобильных деталей. М.: Машгиз. 1954. С. 72-83.

9. Прошин, Г.А. Электроискровая обработка деталей машин Текст. / Г.А. Прошин // Киев; Москва: Машгиз. 1956. 111 с.

10. Лазаренко, Б.Р. Современный уровень развития электроискровой обработки металлов Текст. / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко // Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР. 1957. Вып. 1. С. 9-37.

11. Лазаренко, Б.Р. Физические основы электроискровой обработки металлов Текст. / Б.Р. Лазаренко // Вестн. АН СССР. 1959. № 6. С. 49-56.

12. Лазаренко, Б.Р. Использование возможности электрической энергии Текст. / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко // Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 5-13.

13. Золотых, Б.Н. Тепловые процессы на поверхности электродов при электроискровой обработке металлов Текст. / Б.Н. Золотых, А.И. Круглов // Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 65-85.

14. Красюк, Б. А. Исследование порошков продуктов эрозии электроискровой обработки Текст. / Б.А. Красюк // Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР. 1963. С. 126-132.

15. Самсонов, Г.В. Закономерности эрозии катода и анода при электроискровом упрочнении машин Текст. / Г.В. Самсонов, А.Д. Верхотуров // Электрон, обраб. материалов. 1969. № 1. С. 25-29.

16. Лазаренко, Б.Р. Некоторые научные проблемы электрической эрозии материалов Текст. / Б.Р. Лазаренко // Электрон, обраб. материалов. 1969. № 2.С. 7-11.

17. Лазаренко, Б.Р. Динамическая теория материала электрода коротким электрическим импульсом и закономерности образования ударных кратеров Текст. / Б.Р. Лазаренко, Д.И. Городекин, К .Я. Краснолоб // Электрон, обраб. материалов. 1969. № 2. С. 18-23.

18. Золотых, Б.Н. Основные вопросы теории электроискровой эрозии в импульсном разряде в жидкой диэлектрической среде Текст. / Б.Н. Золотых // Автореферат дисс. док-pa техн. наук.М.: МИЭМ. 1968. 52 с.

19. Кучин, В.Д. Экспериментальная проверка физической модели механизма электрической эрозии материала Текст. / В.Д. Кучин, И.И. Оздобин, А.К. Шастева // Электронная обработка материалов . 1973. № 5. С. 9 11.

20. Лазаренко, Б.Р. Электроискровая обработка токопроводящих материалов Текст. / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко // М.: Изд-во АН СССР. 1958. 183 с.

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

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

23. Верхотуров, А.Д. Научные основы формирования легированного слоя и создания электродных материалов при электроискровом легировании Текст. / А.Д. Верхотуров // Диссертация д-ра техн. наук. Киев. 1984. 578 с.

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

25. Большаков, М.В. Термодинамический анализ адгезионного воздействия и схватывания однородно тугоплавких металлов Текст. // М.В. Большаков // Физико-химическая механика материалов. 1981. №5. С. 13-16.

26. Лященко, Б.А. О критериях адгезионно-когезионной равнопрочности и термостойкости защитных покрытий Текст. / Б.А. Лященко // Проблемы прочности. 1980. №5. С. 114 117.

27. Самсонов, Г.В. Электроискровое легирование металлических поверхностей Текст. / Г.В. Самсонов, А.Д. Верхотуров, Г.А. Бовкун [и др.] // Киев: Наукова думка. 1978. 220 с.

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

29. Костецкий, Б.И. Поверхностная прочность материалов при трении Текст. / Б.И. Костецкий // Киев: Техника. 1976. 308 с.

30. Лазаренко, Н.И. Электроискровое легирование металлических поверхностей Текст. / Н.И. Лазаренко //М.: Машиностроение. 1976. 46 с.

31. Любарский, И.Н. Металлофизика трения Текст. / И.Н. Любарский, Л.С. Папатник//М.: Металлургия. 1976. 176 с.

32. Семенов, А.П. Трение и адгезионное взаимодействие тугоплавких материалов при высоких температурах Текст. / А.П. Семенов // М.: Наука. 1972. 96 с.

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

34. Лазаренко, Б.Р. Физические основы электроискровой обработки металлов Текст. / Б.Р. Лазаренко // Вестн. АН СССР. 1959. №6. С. 49 56.

35. Игнатенко, И.П. Формирование поверхностного слоя при электроискровом легировании легкоплавкими металлами Текст. / И.П. Игнатенко, А.Д. Верхотуров, М.З. Маркман // Электронная обработка материалов. 1979. №3. С. 18 20.

36. Лазаренко, Б.Р. Динамическая теория выброса материала электрода коротким электрическим импульсом и закономерности образования ударных кратеров Текст. / Б.Р. Лазаренко, Д.И. Городекин, К.Я. Краснолоб // Электрон, обраб. материалов. 1969. № 2. С. 18-23.

37. Мартынюк, М.И. Фазовый взрыв метастабильной жидкости Текст. / М.И. Мартынюк // Физика горения и взрыва. 1977. Т. 13. № 2. С. 213-228.

38. Аблесимов, Н.Е. Об энергетическом критерии эрозионной стойкости Текст. / Н.Е. Аблесимов, А.Д. Верхотуров, С.А. Пячин // Порошковая металлургия. 1998. № 1/2. С. 111-116.

39. Верхотуров, А.Д. Формирование поверхностного слоя металлов при электроискровом легировании Текст. / А.Д. Верхотуров // Владивосток: Дальнаука. 1995. 232 с.

40. Криницын, Ю.М. Исследование процесса ЭИЛ на основе стохастической модели Текст. / Ю.М. Криницын // В кн. «Исследованиеинститута материаловедения в области создания материалов и покрытий». Владивосток: Дальнаука. 2001. С. 162-168.

41. Золотых, Б.Н. Тепловые процессы на поверхности электродов при электроискровой обработке металлов Текст. / Б.Н. Золотых, А.И. Круглов // Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 65-85.

42. Лазаренко, Н.И. О механизме образования покрытий при электроискровом легировании металлических поверхностей Текст. / Н.И. Лазаренко // Электронная обработка материалов. 1965. № 1. С. 24-27.

43. Ким, В.А. Фрактальный подход к меделированию эрозионного массопереноса при ЭИЛ Текст. / В.А. Ким, Р.В. Кургачев // Принципы и процессы создания неорганических материалов. Материалы симпоз. Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН. 2002. С. 203-205.

44. Приходько, В.М. Металлофизические основы разработки упрочняющих технологий Текст. / В.М. Приходько, Л.Г. Петрова, О.В. Чудина // М.: Машиностроение. 2003. 384 с.

45. Бабенко, Э.Г. Особенности формирования покрытий на металлах методом электроискрового легирования Текст. / Э.Г. Бабенко, А.Д. Верхотуров // Владивосток: Дальнаука. 1998. 89 с.

46. Бутовский, А.П. Нанесение покрытий и упрочнение материалов концентрированными потоками энергии. Часть 1. Электроэрозионное упрочнение Текст. / А.П. Бутовский // Техника и технология. М.: ИКФ-Каталог. 1998. 251 с.

47. Бурумкулов Ф.Х. Электроискровая обработка металлов универсальный способ восстановления изношенных деталей Текст. / Ф.Х. Бурумкулов, В.П. Лялякин, B.C. Пушкин [и др.] // Ремонт машин. 2001. № 4. С. 23-28.

48. Абрамов, О.А. Ультразвуковая обработка материалов Текст. / О.А. Абрамов, И.Г. Горбенко, Ш. Швечлириалов // Братислава: Альфа. 1984. 276 с.

49. Ерофеев, В.К. Аэротермоакустическая обработка металлов и сплавов Текст. / В.К. Ерофеев, Г.А. Воробьев, П.Г. Пенкин // Металлообработка. 2001. №6. С. 18-22.

50. Минаков, B.C. Электроакустическое напыление Текст. / B.C. Минаков,

51. A.А. Кочетков // СТИН. 2003. №4. С. 32 35.

52. Минаков, B.C. Износостойкость пар трения, упрочненных методом электроакустического напыления Текст. / B.C. Минаков, О.Е. Горелов, Д.Д. Дымочкин // СТИН. 2005. №4. С. 34 -35.

53. Минаков, B.C. Влияние электроакустического напыления металлов на упорядочение дислокационных структур Текст. / B.C. Минаков, К.Г. Абдульвахидов, А.А. Кочетков // Изв. РАН. Сер. Физическая. 2002. Т66. №6. С. 855-857.

54. Минаков, B.C. Дислокационные явления при электроакустическом напылении Текст. / B.C. Минаков, А.А. Кочетков, А.А. Сугера // Инновационные и двойные технологии регионального производства. Ростов-на-Дону: ФГУП ВНИИ «Градиент». 2003. С. 84 86.

55. Минаков, B.C. О некоторых физических явлениях, приводящих к образованию износостойких поверхностных структур при электроакустическом напылении Текст. / B.C. Минаков, Д.Д. Дымочкин,

56. B.Х. Аль-Тибби и др. // Современные проблемы машиноведения и высоких технологий. Ростов-на-Дону: ДГТУ. 2005. Т2. С. 26 31.

57. Зайцев, Е.А. Исследование и оптимизация процесса электроискрового легирования металлических поверхностей Текст. / Е.А. Зайцев // Дис-ция канд. техн. наук. Киев. 1976. 186 с.

58. Намитоков, К.К. Электроэрозионные явления Текст. / К.К. Намитоков // М: Энергия. 1978. 456 с.

59. Верхотуров, А.Д. Формирование упрочненного слоя при электроискровом легировании сталей и титановых сплавов Текст. / А.Д. Верхотуров. А.А. Рогозинская, И.И. Тимофеев // Киев: Знание. 1979. 22 с.

60. Электрозионная и электрохимическая обработка. Часть 1. / Под ред. А.Л. Лившица, A.M. Роща // М.: НИИМаш. 1980. 224 с.

61. Верхотуров, А.Д. Технология электроискрового легирования Текст. / А.Д. Верхотуров, И.М.Муха//Киев: Техника. 1982. 171 с.

62. Гитлевич, А.Е. Электроискровое легирование металлических поверхностей Текст. / А.Е. Гитлевич, В.В. Михайлов, Н.Я. Парканский [и др.] // Кишинев: Штиница. 1985. 196 с.

63. Johnson, Roger N. Advances in the electrospark deposition coating process. Достижения в области электроискрового осаждения покрытии Text. / Johnson Roger N., G.L. Sheldon // J. Vac. Sci. and Technol. 1986. A4, № 6. C. 2740-2746.

64. Коваленко, B.C. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов Текст. / B.C. Коваленко, А.Д. Верхотуров, Л.Ф. Головко [и др.] // М.: Наука.1986. 275 с.

65. Верхотуров, А.Д. Электроискровые покрытия из новых гетерофазных материалов Текст. / А.Д. Верхотуров, И.А. Подчерняева // Владивосток.1987. 60 с.

66. Верхотуров, А.Д. Эрозия тугоплавких материалов при воздействии концентрированных потоков энергии Текст. / А.Д. Верхотуров // Владивосток. 1987. 64 с.

67. Верхотуров, А.Д. Электродные материалы для электроискрового легирования Текст. / А.Д. Верхотуров, И.А. Подчерняева, Л.Ф. Прядко [и др.]//М.: Наука. 1988.224с.

68. Верхотуров, А.Д. Исследование условий формирования и физико-химических свойств электроискровых и ионно-плазменных покрытий Текст. / А.Д. Верхотуров, Т.Б. Ершова // Владивосток. 1988. 76 с.

69. Верхотуров, А.Д. Механизированное безвибрационное электроэрозионное упрочнение инструментальных сталей безвольфрамовыми электродными материалами Текст. / А.Д. Верхотуров, В.Г. Радченко, И.А. Подчерняева [и др.] // Владивосток. 1990. 84 с.

70. Верхотуров, А.Д. Физико-химические основы процесса электроискрового легирования металлических поверхностей Текст. / А.Д.Верхотуров // Владивосток: Дальнаука. 1992. 180 с.

71. Гадалов, В.Н. Структура и физико-механические свойства сталей, сплавов и многофункциональных покрытий Текст. / В.Н. Гадалов, В.И. Серебровский // Курск: Изд-во Курск, гос. сельхоз. академии. 2003. 318 с.

72. Гадалов, В.Н. Металлография с атласами микроструктур металлов, сплавов, покрытий и сварных соединений Текст. / В.Н. Гадалов, И.С. Захаров, В.А. Крюков [и др.] //Курск: Изд-во Курск, гос. техн. ун-та. 2004. 479 с.

73. Николенко, С.В. Новые электродные материалы для электроискрового легирования Текст. / С.В. Николенко, А.Д. Верхотуров // Владивосток: Дальнаука. 2005. 219 с.

74. Гадалов, В.Н. Износо- и коррозионно-стойкие электроискровые покрытия из эвтектических сплавов на стали ЗОХГСА Текст. / В.Н. Гадалов, Ю.В. Болдырев, Е.В. Иванова [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия. 2006. №1. С. 22-25.

75. Троицкий, О.А. Электропластический эффект в металлах Текст. / О.А. Троицкий, А.Г. Родно // Изв. АН СССР. Физика твердого тела. 1970. Т. 12. Вып. 1.С. 203-210.

76. Горелик, С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ Текст. / С.С. Горели к, Ю.А. Сканов, Л.Н. Расторгуев // Учебное пособие для вузов. 4 изд. М.: МИСИС. 2002. 360 с.

77. Смирнов, А.В. Электронная микроскопия в металловедении Текст. : Справ, изд / А.В. Смирнов, Г.А. Кокорин, С.М. Полонская [и др.] // М.: Металлургия. 1985. 192 с.

78. Балтер, М.А. Фрактография средство диагностики разрушенных деталей Текст. / М.А. Балтер, А.П. Любченко, С.И. Аксенова [и др.] // М.: Машиностроение. 1987. 160 с.

79. Криштал, М.А. Внутреннее трение и структура металлов Текст. / М.А. Криштал, С.А. Головин // М.: Металлургия. 1976. 376 с.

80. Рудченко, В.В. Амплитудная зависимость внутреннего трения поликристаллических материалов и сплавов Текст. / В.В. Рудченко, Е.Ф. Дудурев, Ю. Кен-сю [идр.]//ФММ. 1979. Т. 48. Вып. 1. С. 164-171.

81. Архангельский, С.Н. К вопросу об определении параметров амплитудной зависимости внутреннего трения Текст. / С.Н. Архангельский, С.А. Головин, Ю.В. Пигузов // Заводская металлургия. 1978. № 7. С. 854 -859.

82. Иванова, Е.В. Некоторые сведения о состоянии современных упрочняющих технологий Текст. / Е.В. Иванова // Материалы и упрочняющие технологии 2007. Сб. материалов XIV Росс, научн.-техн. конф. С межд участием. Курск: КГТУ. 2007. С. 29-32.

83. Самсонов, Г.В. Тугоплавкие покрытия Текст. / Г.В. Самсонов, Э.П. Эпик // М.: Металлургия. 1973. 400 с.

84. Борисова, АЛ. Межфазное взаимодействие в композиционных порошках металл неметаллическое тугоплавкое соединение Текст. / A.JI. Борисова, JI.K. Шведова, И.С. Марценюк // Адгезия расплавов и пайка материалов. 1985. Вып. 5. С. 59-64.

85. Куницкий, Ю.А. Некристаллические металлические материалы и покрытия в технике Текст. / Ю.А. Куницкий, В.Н. Коржик, Ю.С. Борисов // Киев: Техника. 1988. 197 с.

86. Гадалов, В.Н. К вопросу приготовления шлифов с косым срезом Текст. / В.Н.Гадалов, Ю.Г.Алехин, В.В.Ванеев и др.// Сб. материалов XI Рос. науч.-техн. конф. «Материалы и упрочняющие технологии-2004». Курск: КГТУ. 2004. С.125-127.

87. Леонтьев, П.А. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов Текст. / П.А. Леонтьев, М.Г. Хан, Н.Т. Чеканова // М.: Металлургия, 1986. 142 с.

88. Сафонов, А.Н. Применение лазерной техники в народном хозяйстве Текст. / А.Н. Сафонов // М.: ВНТИЦентр. 1992. 77 с.

89. Сафонов, А.Н. Повышение стойкости инструмента из быстрорежущей стали методом лазерной обработки Текст. / А.Н. Сафонов, Н.Ф. Зеленцова, Е.А. Сиденков [и др.] // СТИН. 1995. №6. С. 17 20.

90. Сафонов, А.Н. Упрочнение поверхности инструмента из быстрорежущих сталей с помощью непрерывных С02 лазеров Текст. / А.Н. Сафонов, Н.Ф. Зеленцова, А.А. Митрофанов [и др.] // Сварочное производство. 1996. №8. С. 18-21.

91. Зеленцова, Н.Ф. Комбинированная упрочняющая обработка инструментов из быстрорежущих сталей Текст. / Н.Ф. Зеленцова, А.А. Митрофанов // СТИН. 2005. №1. С. 25 27.

92. Молодых, Н.В. Восстановление деталей машин Текст. / Н.В. Молодых, А.С. Зенкин // Справочник. М.: Машиностроение. 1989. 480 с.

93. Черноиванов, В.И. Восстановление деталей машин Текст. / В.И. Черноиванов // М.: ГОСНИТИ. 1995. -279 с.

94. Гадалов, В.Н. Структура и свойства жаропрочных никелевых сплавов и плазменных покрытий после лазерной обработки Текст. / В.Н. Гадалов, Ф.Н. Рыжков, А.Ф. Позвонков // МИТОМ, 1990, №7. С. 36 39.

95. Боровский, И.Б. О поверхностном легировании металлов с помощью непрерывного лазерного излучения Текст. / И.Б. Боровский, Д.Д. Городский, И.М. Шарафеев и др. // ФХОМ, 1984, №1 С. 27 30.

96. ИЗ. Гадалов В.Н. Электроискровое легирование контактных поверхностей деталей из компактных и порошковых материалов Текст. / В.Н. Гадалов,

97. Е.В. Иванова, В.И. Шкодкин и др. // Прогрессивные технологии в современном машиностроении. Сб. статей III межд. научн.-техн. конф. (июнь 2007г.) Пенза: АНОО. Приволжский Дом Знаний. 2007. С. 22-26

98. Борисенок, Г.В. Химикотермическая обработка металлов и сплавов Текст. / Г.В. Борисенок, JI.A. Васильев, Л.Г. Ворошнин [и др.] // М.: Металлургия. 1981. 424 с.

99. Прженосил, Б. Нитроцементация Текст. / Б. Прженосил //Л.: Машиностроение. 1969. 212 с.

100. Ворошнин, Л.Г. Борирование промышленных сталей и чугунов Текст. / Л.Г. Ворошнин // Минск: Беларусь. 1981. 205 с.

101. Прженосил, Б. О структуре диффузионного слоя после низкотемпературной нитроцементации Текст. / Б. Прженосил // МИТОМ. 1974. №10. С. 2-6.

102. Переверзев, В.М. Диффузионная карбидизация стали Текст. / В.М. Переверзев//Воронеж: ВГУ. 1977. 122 с.

103. Исхаков, С.С. Износостойкость и усталостная прочность сталей после низкотемпературной нитроцементации Текст. / С.С. Исхаков, В.Г. Лаптев, Л.М. Семенов [и др.] //МИТОМ. 1981. №1. С. 2 5.

104. Зинченко, В.М. Технологические процессы цементации и нитроцементации Текст. / В.М. Зинченко, Б.В. Георгиевская, В.А. Оловянников [и др.] // М.: НИИ Автопром. 1982. 122 с.

105. Гюлиханданов, Е.Л. Влияние высокотемпературной нитроцементации на структуру, фазовый состав и свойства низколегированных сталей Текст. /

106. E.JI. Гюлиханданов, JI.M. Семенов, Е.И. Шапочкин и др. // МИТОМ. 1984. №4. С. 10-14.

107. Шапочкин, Е.И. Фазовый состав и механические свойства нитроцементованных слоев низкотемпературных сталей Текст. / Е.И. Шапочкин, А.В. Пожарский, J1.M. Семенова // Изв. АН СССР. Металлы. 1985.№1. С. 154- 158.

108. Гюлиханданов, ЕЛ. Особенности строения нитроцементованных слоев с повышенным содержанием азота Текст. / E.JI. Гюлиханданов, J1.M. Семенов, Е.И. Шапочкин [и др.] // МИТОМ. 1990. №5. С. 12-15.

109. Шаповалова, Ю.Д. Усталостные свойства хромистых сталей упрочненных нитроцементацией Текст. / Ю.Д. Шаповалова // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. Наук. Курск: КГТУ. 2004. 15 с.

110. Пучков, С.В. Упрочнение рабочих органов кормоприготовительных машин нитроцементацией Текст. / С.В. Пучков // Материалы и упрочняющие технологии 2006. Курск: КГТУ. 2006. Ч. 1. С. 136 - 140.

111. Шкурков, А.Ю. Повышение усталостной прочности тонких упругих элементов компрессорных клапанов нитроцементацией в азотисто-углеродных пастах Текст. / А.Ю. Шкурков, Е.В. Иванова // Технология металлов. 2007. № 9. С. 23-25.

112. Якиревич, Д.И. Измерение предела усталости ферромагнитных материалов неразрушающим методом. Текст. / Д.И. Якиревич // ФХММ. 1988. №2. С. 82-85.

113. Колмыков, В.И. Ускоренное определение характеристик усталости сталей при химико-термической обработке Текст. / В.И. Колмыков, А.Ю. Шкурков // Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике. Курск: КГТУ. 2002. Вып.4. С. 166 170.

114. Борсяков, А.С. Электролизное борирование металлов и сплавов Текст. / А.С. Борсяков, В.Н. Гадалов, В.И. Колмыков // Сварка и родственныетехнологии в машиностроении и электронике. Курск: КГТУ. 2002. Вып.4. С. 13-22.

115. Борсяков, А.С. Научные основы формирования диффузионных борсодержащих покрытий на металлах и сплавах подгруппы железа Текст. / А.С. Борсяков, A.M. Беликов, В.Н. Гадалов // Воронеж: ВГТА. 2000. 336 с.