автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка и исследование детонационных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами

На правах рукописи

Бланк Евгений Давыдович

Разработка и исследование детонационных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами.

Специальность 05.03.06 - технологии и машины сварочного производства

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2003

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном политехническом '

I

I

I

БАШЕНКО Всеволод Владимирович

КЛУБНИКИН I

Валерий Степанович *

СУЗДАЛЕВ Игорь Владимирович

ШАРОНОВ Евгений Анатольевич

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Винт".

Защита состоится " 20 " 2003 г., в /£_ часов на заседании

диссертационного совета Д 212.229.03 в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете по адресу: Санкт-Петербург, ул.. Политехническая 29, химический, корпус, ауд. 51.

университете.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

С диссетацией можно ознакомится в библиотеке СПбГПУ.

Автореферат разослан МШ- 2003 г.

Заместитель председателя диссертационного сдэета, д доктор технических наук, профессор

Башенко В.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В современной технике широкое применение находят газотермические методы нанесения покрытий, основанные на использовании высокотемпературных газовых потоков, в которых частицы напыляемого материала, нагреваясь и приобретая высокую скорость, взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью, формируя покрытие.

При детонационном напылении ускорение и нагрев частиц осуществляется газовым потоком, образуемым продуктами детонации, получаемыми при периодическом взрыве газовой смеси. Так как продукты детонации обладают высокой тепловой энергией и скоростью, а время их истечения очень мало, достигается высокое качество получаемых покрытий при незначительном тепловом воздействии на обрабатываемую деталь.

Это обуславливает эффективное применение детонационных покрытий для защиты поверхности узлов и деталей в наиболее ответственных изделиях машиностроения. Широкое внедрение детонационных покрытий сдерживается тем, что многие узлы и детали современного оборудования работают при воздействии нагрузок, значения которых значительно превышают предельно допустимые для типовых детонационных покрытий. Для расширения области применения детонационных покрытий необходимо значительное повышение их свойств (прочность сцепления, износостойкость). Одним из наиболее эффективных способов решения этой проблемы является разработка многослойных покрытий, имеющих градиентное строение, характерной особенностью коюрого является изменение химического состава, структуры и свойств по толщине покрытия. Это позволяет уменьшить различие физико-механических свойств покрытия и основы, и, соответственно, увеличить прочностные характеристики таких композиций. В настоящее время градиентные детонационные покрытия не нашли практического применения из-за отсутствия необходимого оборудования и технологии. Для их создания

необходимо более полное изучение влияния

потока на физико-механические свойства формируемых покрытий, создание методов формирования градиентных структур и технологии их напыления, разработка надёжных конструкций узлов, систем управления и контроля детонационных установок для реализации этих методов.

Цель и задачи работы. Основной целью работы являются разработка детонационных покрытий с повышенными свойствами для работы в условиях воздействия высоких нагрузок, создание оборудования и технологии для их нанесения, исследование свойств разработанных покрытий.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать детонационное оборудование и аппаратуру, позволяющих в процессе напыления изменять параметры детонационного потока по заданным программам и измерять их значения.

2. Экспериментально исследовать влияние параметров детонационного процесса на свойства получаемых покрытий.

3. Разработать методы формирования градиентных детонационных покрытий и определить технологические режимы их получения.

4. Исследовать свойства полученных градиентных покрытий.

Методологической основой диссертации послужили научные работы

A.И. Зверева, С.С. Бартенева, Ю.П. Федько, П.Ю. Гуляева, М.И. Анисимова,

B.C. Клубникина, И.М. Галеева, Ю.А. Харламова, A.B. Долматова, В.И. Яковлева, Т.Н. Пивоварова и других исследователей.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментального исследования зависимости свойств различных покрытий (ПН70Ю30 и А120з) и их анализ в зависимости от изменения параметров процесса детонационного напыления.

2. Результаты разработки методов формирования и технологии напыления керамических и металлокерамических градиентных покрытий.

3. Результаты экспериментального исследования структуры и свойств разработанных детонационных градиентных покрытий.

Научная новизна. Впервые предложен способ формирования оксидного детонационного покрытия за счёт наложения единичных пятен друг на друга с интервалом не более 10"2 с, обеспечивающий изменение скорости охлаждения частиц в покрытии и, как следствие, увеличение содержания фазы а-А1203 до 20%, что позволяет повысить его твёрдость и износостойкость. Экспериментально установлена зависимость содержания фазы а-А1203 в детонационном покрытии от интервала между наложением единичных пятен друг на друга, что позволило впервые разработать технологию формирования структур, имеющих градиентное дискретное строение, в которых фазовый состав оксида алюминия постепенно изменяется по толщине покрытия (от 3% а-А12Оз на границе раздела покрытие-основа до 20% а-А120з в наружном слое), что обеспечило сочетание высоких значений твёрдости и прочности сцепления. Разработана система определения энергетических характеристик детонационного потока методом оптической регистрации теплового излучения, которая позволила получить новые данные о распределении скоростей частиц вдоль потока, характере изменения средней скорости частиц в процессе напыления, определить концентрацию частиц в порошковом облаке, уточнить зависимость скорости частиц от времени ввода порошка в ствол пушки. Экспериментально определены зависимости свойств керамических и металлических детонационных покрытий от технологических режимов напыления, на основании которых впервые предложен и апробирован метод получения металлокерамических структур одновременным наложением "единичных" керамических и металлических пятен друг на друга, наносимых из разных стволов установки и при различных технологических параметрах, оптимальных для каждого напыляемого материала. В результате экспериментальных исследований впервые установлена зависимость между характеристиками контактной прочности и критерием износостойкости для твёрдых материалов покрытий, что позволило в сочетании с результатами исследований трещиностойкости разработать для тяжелонагруженных узлов

трения металлокерамические градиентные структуры с последовательным изменением содержания металлической и керамической составляющих по толщине покрытия. Впервые создан стенд для нанесения градиентных детонационных покрытий, включающий двуствольную детонационную установку и аппаратуру для измерения температурно-скоростных параметров детонационного потока, который обеспечивает исследование и разработку технологических процессов напыления градиентных покрытий.

Практическая значимость. Результаты проведённых экспериментальных исследований и разработок позволили определить диапазоны параметров детонационного процесса, обеспечивающие формирование покрытий с высокими значениями эксплуатационных свойств. Разработаны узлы детонационной пушки, аппаратура контроля параметров детонационного процесса и программное обеспечение. Созданы методы получения и технология напыления различных градиентных структур, сочетающих высокие значения различных свойств покрытий. Это позволяет значительно расширить диапазон применения детонационных покрытий в различных областях техники.

Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных результатов подтверждается проведёнными экспериментами. При проведении экспериментов использовались апробированные методы определения износостойкости, фазового и структурного состояния покрытий, их механических свойств (микротвёрдости и критического коэффициента интенсивности напряжений К|С), прочностных характеристик (прочность сцепления и контактная прочность). Результаты испытаний показали достаточно высокое качество получаемых покрытий. Эффективность разработанного оборудования подтверждается его успешной эксплуатацией в условиях промышленного производства.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на международной научно-технической конференции

"Напыление и покрытия-95" Санкт-Петербург 1995; на семинаре "Судпром нефтегазовым компаниям" Москва 1998; на международной научно-технической конференции "Пластическая, термическая и термомеханическая обработка современных металлических материалов" Санкт-Петербург 1999; на научно-техническом семинаре "Полимерные композиты в триботехнике. Проблемы создания и применения. Опыт эксплуатации" Санкт-Петербург 2000; на 6-ой международной научно-технической конференции "Плёнки и Покрытия 2001" Санкт-Петербург 2001.

Публикации. Основные результаты работы изложены в работах, опубликованных в научных журналах, трудах научно-технических конференций, патентах РФ, авторских свидетельствах СССР.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка используемой литературы. Полный объём диссертации составляет 133 страницы, 41 рисунок и 16 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, основные цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость, сформулированы основные положения выносимые на защиту.

В первой главе сделан обзор существующего детонационного оборудования, рассмотрен механизм формирования детонационных покрытий, проанализированы их свойства и основные направления их улучшения.

Рассмотрены различные конструкции основных узлов детонационных установок и показано их влияние на процесс формирования покрытий.

Установлены важнейшие технологические параметры, влияющие на свойства получаемых покрытий.

Проведён сравнительный анализ различных систем и датчиков для измерения и контроля параметров детонационного процесса, который показал, что наиболее перспективными являются оптические системы, построенные на базе оптоэлектронных преобразователей.

Во второй главе приведено описание разработанной установки для детонационного напыления (рис. 1).

Рис. 1. Детонационная установка для нанесения покрытий. 1 - секция ствола I; 2 - секция ствола II; 3- камера сгорания; 4 - свеча искровая; 5 - смеситель газов; А - канал поперечного ввода порошка; Б - канал продольного ввода порошка; В - канал ввода горючего газа; Г - канал ввода окислителя; Д - канал ввода газа-разбавителя.

Ствол пушки выполнен в виде двух секций (1,2). Это позволяет, изменяя длину ствола, выбирать оптимальные режимы напыления для различных материалов покрытий. В конструкции пушки предусмотрены поперечные (А) и продольные (Б) каналы подачи порошковых материалов. Программное изменение времени включения-выключения порошковых дозаторов позволяет изменять положение порошкового облака в стволе в момент инициирования взрыва, а также дозу порошка в каждом цикле напыления, обеспечивая различные условия формирования покрытий.

Представлена методика измерения температурно-скоростных параметров детонационного потока, основанная на оптической регистрации теплового излучения частиц порошка в различных измерительных сечениях двухфазного

и

потока, задаваемых светоприёмниками, установленными на определённом (базовом) расстоянии друг от друга. Излучение пролетающих частиц детонационного потока последовательно попадает в светоприёмники и воздействует на фотодиоды, которые генерируют ток ^(t), определяемый выражением:

I$(t) = SiaP(t) , (1)

где: Бщ-чувствительность фотодиода, А/Вт; P(t) - мощность излучения, Вт.

Мощность излучения зависит от температуры и площади поверхности частиц порошка в поле зрения фотодиода. Выбирая соответствующие светофильтры, можно добиться воздействия на фотоприёмники излучений узкого спектрального диапазона, отделив воздействие излучения частиц порошка от воздействия излучения газов. Тогда, при стабильно подаваемой в процессе напыления дозе порошка, амплитуда сигнала с выхода каналов измерения будет определяться температурой частиц.

Определение скорости осуществляется время-пролётным методом: V = AS/t3„, (2)

где AS-базовое расстояние, м; t^.- время транспортной задержки, с;

Для определения t^. интегрируются данные интенсивности излучения по интервалу следования детонационного потока в обоих измерительных сечениях. По полученным расходным характеристикам измеряется время транспортной задержки при прохождении измерительных сечений одинаковыми порциями порошка.

Для оценки эксплуатационных свойств покрытий были использованы характеристики их износостойкости, фазового и структурного состояния, а также микромеханических и прочностных свойств. При определении микромеханических характеристик, помимо микротвёрдости, определялась трещиностойкость покрытий по методике Эванса. Для её оценки использован критический коэффициент интенсивности напряжений Kic, характеризующий интенсивность напряжений у вершины трещины, когда возникает её

нестабильный рост. Для оценки прочностных характеристик выбран штифтовой метод определения прочности сцепления с основой. Кроме того, был использован метод определения контактной прочности, путём вдавливания в покрытие штампа с цилиндрической поверхностью до появления трещины при нагружении нормальным сжатием.

Сделан вывод о том, что выбранные методы исследований позволяют достаточно полно оценить эксплуатационные свойства покрытий.

В третьей главе исследуется влияние параметров детонационного процесса напыления на свойства покрытий.

Были определены оптимальные значения количества газов рабочей смеси (СзНз и 02) и их соотношения для оксидных (А120з) и металлических (ПН70Ю30) материалов покрытий, обеспечивающие наибольшую прочность сцепления покрытия с основой. Показано, что отклонение от этих значений в процессе напыления приводит к значительному ухудшению получаемых свойств. Очевидно, это связано с тем, что при изменении состава газов меняются не только скорость и температура напыляемых частиц, но также процессы химического взаимодействия их с продуктами детонации. Было исследовано влияние времени включения порошкового клапана 0ВКЛ), на среднюю скорость и температуру напыляемых частиц (рис. 2).

Напыление проводилось при продольной подаче порошка (А120з) фракции 20-40 мкм, соотношении газов рабочей смеси 1:4, дистанции напыления 120 мм и длительности включения порошкового клапана 30 мс.

Анализ результатов этих исследований показал, что температура частиц имеет максимальное значение при 1:вкл.=25 мс и затем монотонно снижается, в то время как скорость частиц достигает максимального значения при 1вкл=130 мс, после чего незначительно падает. Это позволило сделать вывод, что, изменяя время включения клапана транспортирующего газа в диапазоне 25-225 мс, можно в широких пределах менять скорость и температуру частиц, и, следовательно, свойства получаемых покрытий. 8

600 -

2500 -

25 50 75 100 125 150 175 200 225 Время включения порошкового клапана, мс

25 50 75 100 125 150 175 200 225 Время включения порошкового клапана,мс

Рис.2. Зависимость скорости и температуры частиц от времени включения порошкового клапана.

Было рассмотрено влияние скорости частиц на свойства напыляемых покрытий. Результаты исследований показывают, что с ростом скорости частиц, прочность сцепления покрытий из А120з монотонно возрастает, а микротвёрдость возрастает до максимума, а затем значение её снижается. Очевидно, это связано с условиями кристаллизации А120з в процессе формирования покрытия, в результате чего меняется содержание модификации а-А120з. В то же время, для ПН70Ю30 прочность сцепления и микротвёрдость монотонно возрастают при увеличении скорости напыляемых частиц. Экспериментальные исследования "металлизационного" потока для оксидных (А1203) и металлических (ПН70Ю30) порошков по интервалу его развития показали, что скорость частиц колеблется от 500 м/с в начале потока до 200 м/с в конце. Было установлено, что средняя скорость и температура частиц достигает максимальных установившихся значений через 15-20 выстрелов от начала процесса. Исходя из этого, был сделан вывод о необходимости защиты напыляемой поверхности от попадания на неё первых "единичных" пятен.

В четвёртой главе рассмотрены методы формирования градиентных покрытий и технологические режимы их получения.

Разработаны методы формирования керамических детонационных градиентных структур на основе А120з за счёт изменения фазового состава материала покрытия по его толщине. Скорости охлаждения частиц при детонационном напылении таковы (КГ'-Ю"6 К°/с), что покрытие состоит в основном из неравновесной у-фазы А1203 (95-97%) с остаточным содержанием а-фазы А120з. Модификация а-А120з имеет более высокие прочностные свойства и износостойкость, тогда как у-А120з относительно более пластичен и обеспечивает более высокую прочность сцепления при напылении. Для увеличения содержания а-А120з предложен способ формирования покрытия сериями многослойных пятен, каждое из которых получают наложением единичных пятен друг на друга с интервалом не более 10"2, наносимых из различных стволов. При этом температура в единичных пятнах при их —наложении возрастает, л скорость внутреннего охлаждения уменьшается. Свойства получаемых покрытий приведены в табл. 1.

Табл. 1. Свойства детонационных покрытий на основе А120з в зависимости от времени задержки (1зад.) между выстрелами.

Время задержки, Прочность сцепления, Микротвёрдость, Содержание

мс МПа ГПа а-А120з, %

0 37 13,6 6

5 35 15,1 13

10 34 16,8 20

15 36 15,4 15

20 38 14,2 12

25 40 13,4 8

30 43 12,7 5

35 43 12,8 3

ю

На основании анализа полученных результатов были разработаны градиентные покрытия, в которых содержание а-А1203 в каждом слое последовательно увеличивалось от подложки к поверхности. Была исследована зависимость трещиностойкости (К1С) и контактной прочности от числа смежных слоев из которых состоит покрытие и величины Д^ (табл. 2).

Табл. 2. Значения свойств градиентных керамических покрытий.

Число слоев; Расстояние от Трещиностойкость Контактная

AW, основы, (К,с), прочность

мс мкм Мн / м'ш МПа

80 2,2

192 1,6

3/10 280 2,1 159

410 3,2

480 3,7

70 2,2

184 ■2,2

5/5 260 2,5 171

350 3,1

460 3,6

82 2,2

190 2,4

9/2,5 280 2,6 177

360 3,0

450 3,7

Анализ этих результатов показал что, чем больше промежуточных слоев содержит градиентная структура и чем меньше разность между временем задержки (Л^) при напылении этих слоев, тем равномерней распределение К,с по толщине покрытий и выше прочностные характеристики. Это, очевидно, связано с лучшим распределением напряжений в системе основа-покрытие.

и

Разработаны методы формирования градиентных металлокерамических структур за счёт последовательного изменения химического состава покрытий по их толщине (от 100% металлической составляющей у основы до 100% керамической составляющей у внешней поверхности). В первом случае керамическая и металлическая составляющие напылялись раздельно из первого и второго стволов установки соответственно, а их количество регулировалось за счет изменения длительности открытия порошковых клапанов. Во втором случае напыление производилось из одного ствола, а порошковые материалы подавались из разных дозаторов.

Были исследована структура и свойства полученных градиентных покрытий.

В табл.3 приведены результаты исследования триботехнических свойств градиентных покрытий на машине абразивного трения ММТ.

Табл. 3. Результаты испытаний градиентных детонационных покрытий .

Материал покрытия Условия испытаний Интенсивность изнашивания 1ь=АЬ/Ь

Скорость м/с Давление МПа Среда

А1203 0,15 1,0 Алмазный порошок АСМ 10/7 в масле 7,16х10":>

А1203 + ПНЭ-1 0,15 1,0 5,07x10°

А1203 0,15 1,0 8,95х10"5

* - покрытия без формирования градиентных структур. Результаты испытаний керамических и металлокерамических градиентных покрытий показывают, что они обладают значительно большим сопротивлением износу, чем покрытия из аналогичных материалов, нанесённые без формирования "градиентных" структур. Это, очевидно, связано с тем, что они имеют более высокие значения трещиностойкости.

Установлено, что наилучшее сочетание высоких значений различных свойств имеют металлокерамические градиентные покрытия.

В пятой главе приведены результаты применения разработанных градиентных детонационных покрытий.

Разработана технология нанесения защитного градиентного металлокерамического покрытия на медные стенки кристаллизаторов машин для непрерывной разливки сталей (МНЛЗ). Испытания кристаллизаторов на ОАО "Северсталь" показали, что стойкость стенок повысилась с 30-40 до 100120 плавок.

Найдены методы нанесения металлических детонационных покрытий на фторопластсодержащие композиции. Высокое значение прочности сцепления этих покрытий с фторлакотканями (определялась по стандартной методике АО "Пластполимер» в условиях нормального отрыва) позволяет применять данные композиции в качестве конструкционных материалов для футеровки различного оборудования в легкой и химической промышленности.

Для повышения надёжности и износостойкости резьбовых частей насосно-компрессорных труб разработано градиентное . металлическое покрытие на основе сплавов ПН85Ю15 и БрАЖНМц. Испытания показали, что применение данного покрытия позволило обеспечить повышение ресурса работы резьбовых частей труб НКТ в 2-3 раза.

Для повышения износостойкости и герметизирующий способности подвижных соединений уплотнительных устройств разработано градиентное металло-керамическое покрытие на основе А1203 и ПРХ20Н80. Испытания, которые проводились на натурных стендах НПО "Винт" (г. Москва) и ЦНИИ МФ (г. Мурманск), показали практически отсутствие износа покрытия и незначительный износ материала контртела.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты, полученные в диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Создана оригинальная конструкция детонационной пушки, обеспечивающая высокие энергетические характеристики детонационного процесса, оснащённая несколькими дозаторами подачи порошковых материалов и программной системой управления, позволяющая обеспечить высокие значения скорости и температуры частиц порошка, а, также, заданное изменение этих значений в процессе напыления. Это даёт возможность формировать покрытия с заданными значениями различных свойств, создавая градиентные структуры.

2. Разработана система измерения температурно-скоростных параметров детонационного процесса, основанная на оптической регистрации теплового излучения напыляемого порошка, позволяющая оперативно контролировать энергетические характеристики частиц в каждом цикле без внесения возмущений в двухфазный поток.

3. Создан стенд, включающий двуствольную детонационную установку и аппаратуру для измерения энергетических параметров детонационного потока, который обеспечивает нанесение градиентных покрытий различными методами, отработку технологии их напыления, а, также, исследование параметров детонационного процесса. *

4. Определены значения технологических параметров процесса напыления, обеспечивающие оптимальные значения свойств получаемых покрытий для различных порошковых материалов (количество газов рабочей смеси и их соотношение, дистанция напыления, толщина покрытия напыляемого за один выстрел, гранулометрический состав порошка).

5. Проведено экспериментальное исследование влияния времени включения клапана подачи транспортирующего газа, на скорость и температуру напыляемых частиц. Установлены значения свойств различных покрытий в зависимости от величины скорости и температуры частиц.

6. Разработан метод получения градиентных керамических покрытий на основе AI2O3 посредством последовательного изменения содержания а-А1203 (от 3 до 20 %) по толщине слоя.

7. Разработан метод получения градиентных металлокерамических структур за счёт последовательного изменения соотношения керамической (AI2O3) и металлической (ПНЭ-1 и ITPXI6C3P3) составляющих по толщине покрытия.

8. Исследованы свойства разработанных градиентных керамических и металлокерамических покрытий. Анализ этих исследований показал, что градиентные покрытия сочетают достаточно высокие значения различных свойств (износостойкости, прочности сцепления и т. д.), что позволяет эффективно использовать их в высоконагруженных конструкциях.

Данные диссертационной работы использованы при разработке детонационного оборудования и технологии нанесения градиентных покрытий на стенки кристаллизаторов машин для непрерывной разливки сталей (MHJI3), подвижные -соединения уплотнительных устройств судовых механизмов, на резьбовые части насосно-компрессорных труб (ИКТ) бурильных установок.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Бланк Е.Д., Галеев И.М., Гуляев П.Ю., Анисимов М.И. Определение скорости и температуры частиц при детонационном напылении // Труды 6-й международной научно-технической конференции "Пленки и покрытия 2001". СПб: Изд-во СПбГТУ, 2001.-С. 465-468.

2. Анисимов М. И., Бланк Е.Д., Галеев И.М., Орыщенко A.C. Влияние скорости и температуры металлизационного потока на свойства детонационных покрытий // Труды 6-й международной научно-технической конференции "Пленки и покрытия 2001". СПб: Изд-во СПбГТУ, 2001. -С. 462-464.

3. Е.Д. Бланк, И.М. Галеев, В.Н. Слепнёв. Комплексы оборудования для детонационного напыления // Вопросы материаловедения. СПб, 1998. №1 (14). -С.38.

4. М.И. Анисимов, Е.Д. Бланк, И.М. Галеев, A.C. Орыщенко, А.К. Пугачёв. Металлические газотермические покрытия на фторопластсодержащих композициях // Труды международной научно-технической конференции. "Пластическая, термическая обработка современных материалов". СПб: Изд-во СПбГТУ, 1998. -С. 64-65.

5. Е.Д. Бланк, A.C. Орыщенко, М.И. Анисимов, И.М. Галеев, В.М. Куркин. Детонационные покрытия на фторопластсодержащих композиционных материалах // Вопросы материаловедения. СПб, 1999. № 1 < (18). -С. 23-25.

6. Зюмченко П.С., Шепелев М.И., Бланк Е.Д., Галеев И.М. Использование детонационных покрытий при изготовлении и ремонте судовых движителей // сборник "Технология судостроения и машиностроения". СПб: Изд-во ЦНИИТС, 1995.-С. 50-51.

7.Анисимов М.И., Галеев И.М., Бланк Е.Д., Толочко C.B. Керамические и металлокерамические покрытия с повышенной трещиностойкостью // Тезисы докладов конференции "Напыления и покрыгия-95 ". СПб: Изд-во СПб ГТУ, 1995.-С. 121-123.

8. Бланк Е.Д., Макаров В.Н., Гольдфайн В.Н., Бедов В.А., Винтман В.Э., Очеретько Ю.Ф., Матянт A.A. Автоматический детонационный комплекс // 1 Свидетельство на промышленный образец №15146.-22 января 1983.

9. Бланк Е.Д., Галеев И.М., Гольдфайн В.Н.., Слепнёв В.Н. Способ детонационного нанесения покрытий и устройство для его осуществления // Патент Российской Федерации № 20000847.- 15 октября 1993.

10. Бланк Е.Д., Галеев И.М., Додон Р.В., Слепнёв В.Н. Способ детонационного напыления покрытий и устройство для его осуществления // Патент Российской Федерации № 2106915. - 01 августа 1995.

11. Белков Е.А., Бланк Е.Д., Гольдфайн В.Н., Слепнев В.Н., Ушков С.С., Чеснов А.Н. Установка для нанесения детонационных покрытий // A.c. СССР №1614283. - 26сентября 1988.

Лицензия ЛР №020593 от 07.08.97.

Подписано в печать Объем в п.л. -/,.0

Тирах /00 Заказ

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства СП6ГГ1У 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.

Отпечатано на ризографе ЛН-2000 ЕР Поставщик оборудования — фирма "Р-ПРИНТ" Телефон: (812) 110-65-09 Факс: (812) 315-23-04

2-ооЗ-А Р -8 20 3

Введение.

Глава 1. Современное состояние проблемы нанесения детонационных покрытий с повышенными свойствами.

1.1 Процесс детонационного нанесения покрытий.

1.2 Свойства детонационных покрытий и основные направления их улучшения.

1.3 Конструкция и технические параметры детонационных установок.

1.4 Диагностика параметров процесса детонационного напыления.

1.5 Выводы по главе. Постановка задач исследования.

Глава 2. Разработка детонационного оборудования и методики параметров процесса напыления. Методы исследования покрытий.

2.1 Оборудования для нанесения градиентных покрытий.

2.2 Определение температурно-скоростных параметров процесса детонационного напыления.

2.3 Разработка стенда для формирования градиентных покрытий и исследования температурно-скоростных параметров напыляемых части.

2.4 Методы определения износостойкости.

2.5 Определение фазового и структурного состояний покрытий.

2.6 Определение микромеханических свойств покрытий.

2.7 Определение прочностных характеристик.

2.7.1 Определение прочности сцепления покрытия с основой.

2.7.2 Определение контактной прочности.

2.8 Выводы по главе.

Глава 3. Влияние параметров детонационного процесса на свойства покрытий.

3.1 Определение оптимальных режимов напыления детонационных покрытий.

3.2 Влияние временных параметров включения клапана подачи транспортирующего газа на параметры детонационного потока.

3.3 Исследование энергетических характеристик и их влияния на свойства покрытий.

3.4 Выводы по главе.

Глава 4. Формирование и исследование свойств градиентных покрытий.

4.1 Керамические градиентные покрытия.

4.2 Металлокерамические градиентные покрытия.

4.3 Исследования структуры градиентных покрытий.

4.4 Триботехнические свойства градиентных покрытий.

4.4.1 Испытания на машине трения СМЦ-2.

4.4.2 Испытания на машине возвратно-поступательного трения МПТ

4.4.3 Испытания на машине пяточного трения ЛПИ.

4.4.4 Испытания на машине абразивного трения ММТ.

4.5 Контактная прочность градиентных покрытий.

4.6 Выводы по главе.

Глава 5. Использование результатов исследований.

5.1 Эффективность градиентных детонационных покрытий для упрочнения кристаллизаторов МНЛЗ.

5.2 Детонационная металлизация фторопластсодержащих композиционных материалов

5.3 Повышение износостойкости резьбовых частей насосно-компрессорных труб.

5.4 Повышение износостойкости и герметизирующей способности подвижных соединений уплотнительных устройств.

5.5 Выводы по главе.

В современной технике одной из наиболее серьезных проблем является необходимость обеспечивать соответствие между свойствами материалов применяемых в машиностроении и все более жесткими условиями их работы. Обычно наиболее слабым звеном узлов и деталей является их поверхность, которая подвергается воздействию многофакторных нагрузок. Повысить свойства используемых конструкционных материалов, можно упрочняя их покрытиями. Полученный при этом композит позволяет сочетать свойства материалов основы и покрытия. Качество композита "основа-покрытие" в значительной мере определяется прочностными свойствами покрытия: адгезионной и когезионной прочностью, микромеханическими характеристиками (микротвердостью, износостойкостью, трещиностойкостью и контактной прочностью), фазово-структурным состоянием и т. д.

Насчитывается более сотни различных технологий нанесения покрытий. Одними из наиболее широко применяемых являются газотермические методы (электродуговые, газопламенные, плазменные, детонационные и т. д.). Эти методы стали активно развиваться с конца пятидесятых годов, когда в промышленности стали возникать проблемы упрочнения деталей машин, нанесения защитных покрытий, получения новых материалов, изделий и т.д.[1]. Во всех газотермических методах при нанесении материалов покрытия на подложку используются высокотемпературные газовые потоки, в которых частицы материала нагреваются и приобретают высокую скорость. Формирование покрытия происходит при взаимодействии этих частиц с подложкой, на которую наносится покрытие. Важным преимуществом газотермических методов покрытий является то, что они позволяют наносить различные материалы покрытий (металлы и их сплавы, оксиды, бориды, карбиды и т. д.).

Анализ классических газотермических методов нанесения покрытий показывает, что наиболее высокие прочностные свойства обеспечивают детонационные покрытая (2,3,4). Метод детонационного напыления был разработан в США в 1955 году (5). В дальнейшем, в течение 20 лет монополистом в промышленном применении покрытий была фирма "Юнион Карбайт Корп." (США). В Советском Союзе работы по созданию детонационного оборудования начались в 60-е годы. В нескольких организациях был создан ряд установок лабораторного и исследовательского характера. В их числе ИПМ АН УССР, институт электросварки им. Е.О. Патона, Луганский политехнический институт, НИАТ г. Москва, ЦНИИ "Прометей", Институт гидродинамики им. Лаврентьева СО АН СССР, АНИТИМ г. Барнаул и другие [6]. Наибольший вклад в создание и внедрения детонационного оборудования внесли следующие учёные и специалисты: Г.В. Самсонов, А.И.Зверев, ВВ.Гавриленко, Т.А.Гавриленко, В.НГольдфайн, Ю.А.Харламов, С.С.Бартенев, Ю.П.Федько, В.Х.Кадыров, Е.А.Астахов, И.М.Галеев, В.С.Клименко и другие. В начале восьмидесятых годов ЦНИИ "Прометей" совместно с ЦКБ "Ленинская кузница" г. Киев был разработан автоматизированный детонационный комплекс АДК "Прометей", который серийно выпускался заводом "Пирс" г. Выборг (7,8). Тогда же детонационные покрытия начали широко применятся в различных узлах и деталях судового и авиационного машиностроения (дейдвудные уплотнения валов кораблей, уплотнения запорной арматуры, подшипниковые узлы насосов и компрессоров, лопатки, проставки, крышки опор и т. д. авиационных газотурбинных двигателей), что позволило резко увеличить ресурс их работы (3-10 раз). Наиболее широкое применение в качестве материалов для детонационных покрытий нашли оксид алюминия (А1203) и сплавы и композиты на основе никеля. А12Оз имеет достаточно хорошую износостойкость в довольно широком диапазоне скоростей и нагрузок, высокую жаростойкость и коррозионностойкость. Основным недостатком этих покрытий являются невысокие прочностные свойства и пластичность. Покрытия на основе никеля имеют значительно более высокие механические свойства, но обладают меньшей износостойкостью.

Широкое применение детонационных покрытий в настоящее время сдерживается тем, что многие узлы и детали, применяемые в таких отраслях промышленности как нефтегазодобывающая, химическая, металлургия, авиация, судостроение, работают при высоких уровнях нагрузок, которые значительно превышают предельно допустимые для типовых детонационных покрытий. При этом они, как правило, одновременно подвергаются неблагоприятному воздействию окружающей среды (высокая температура, коррозионная среда, абразивное и эрозионное воздействие). Для повышения стойкости детонационных покрытий работающих в тяжелых условиях необходимо повышение их эксплуатационных характеристик, сочетание высоких значений различных свойств (прочность сцепления, износостойкость, коррозионная стойкость и т.д.). Одним из наиболее эффективных способов решения этой задачи является разработка многослойных покрытий [9]. Наиболее перспективным являются многослойные покрытия, имеющие градиентное строение, характерной особенностью которого является плавное изменение химического состава, структуры и свойств (физических, механических и др.) по толщине покрытия.

Градиентные покрытия относятся к классу функционально-градиентных материалов (ФГМ). Этот термин возник в Японии в середине 80-х годов [10]. В 1986 г. японские учёные национальной аэрокосмической лаборатории при Управлении по науке и технике запатентовали способ получения функционально-градиентных материалов [11]. Работоспособность такого покрытия при одновременном воздействии различных нагрузок и сред значительно выше, чем у однородных покрытий. Это может позволить резко расширить применение детонационных покрытий в узлах и деталях машин и механизмов и, как следствие, повысить ресурс работы последних.

В настоящее время известны работы по разработке и применению плазменных градиентных покрытий [12,13]. Градиентные детонационные покрытия, несмотря на очевидные преимущества, пока не нашли практического применения. Используются лишь многослойные покрытия, как правило двухслойные, без формирования выраженных градиентных структур [14]. Это объясняется тем, что в настоящее время недостаточно изучено влияние параметров детонационного потока на структурный, фазовый состав и физико-механические свойства формируемых покрытий, не определены оптимальные технологические параметры режимов напыления для получения максимальных значений различных свойств, отсутствует необходимое оборудование.

Целью данной работы является разработка методов получения детонационных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами (износостойкость, прочность сцепления) для работы в условиях воздействия повышенных комбинированных нагрузок, создание более совершенного оборудования и технологии для их нанесения, исследование свойств разработанных покрытий.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать оборудование для получения градиентных покрытий;

- разработать аппаратуру для исследования параметров детонационного процесса;

- исследовать влияние параметров детонационного потока на формирование покрытий;

- определить зависимость свойств покрытий от различных технологических режимов детонационного процесса;

- разработать методы формирования градиентных структур в детонационном покрытии;

- разработать градиентные детонационные покрытия с повышенными эксплуатационными характеристиками;

- исследовать свойства этих покрытий.

5.5 Выводы по главе

1. Детонационные градиентные покрытия нанесенные на рабочие стенки кристаллизаторов MHJI3 повышают стойкость кристаллизаторов в три и более раз.

2. Применение методики управления скоростными и температурными параметрами напыляемых частиц позволяет наносить высококачественные металлические покрытия на фторлакоткани.

3. Детонационные покрытия, нанесенные на резьбовые части насосно-компрессорных труб НКТ по градиентной технологии, повышают их износо-задиростойкость, обеспечивая количество свинчиваний-развинчиваний не менее 30, при этом герметичность резьбовых соединений достигается без применения герметизирующей смазки.

4. Градиентные покрытия на основе оксида алюминия обеспечивают необходимые износостойкость и герметизирующую способность подвижных соединений уплотнительных устройств для сред: «вода + абразив (песок)», повышая срок службы узлов в 3-4 раза.

Заключение

Результаты, полученные при выполнении настоящей работы, позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1. На основании анализа использования детонационных покрытий в современной технике установлено, что наиболее перспективным направлением повышения свойств покрытий является разработка многослойных покрытий, имеющих дискретное градиентное строение, на основе керамических (А1203) и металлических (никель и его сплавы) материалов.

2. Создана оригинальная конструкция детонационной пушки, обеспечивающая высокие энергетические характеристики детонационного процесса, оснащённая несколькими дозаторами подачи порошковых материалов и программной системой управления, позволяющая обеспечить высокие значения скорости и температуры частиц порошка, а, также, заданное изменение этих значений в процессе напыления. Это даёт возможность формировать покрытия с заданными значениями различных свойств, создавая градиентные структуры.

3. Разработана система измерения температурно-скоростных параметров детонационного процесса, основанная на оптической регистрации теплового излучения напыляемого порошка, которая позволяет оперативно контролировать энергетические характеристики частиц в каждом цикле без внесения возмущений в двухфазный поток.

4. Разработан стенд, включающий двуствольную детонационную установку и аппаратуру для измерения энергетических параметров детонационного потока, который обеспечивает нанесение градиентных покрытий различными методами, отработку технологии их напыления, а, также, исследование параметров детонационного процесса.

5. Разработан способ формирования оксидного детонационного покрытия за счёт наложения единичных пятен друг на друга с интервалом не более 10" с, обеспечивающий изменение скорости охлаждения частиц в покрытии и, как следствие, увеличение содержания фазы а- А12Оз до 20%, что позволяет повысить его твёрдость и износостойкость.

6. Экспериментально установлена зависимость содержания фазы а-А12Оз в детонационном покрытии от интервала между наложением единичных пятен друг на друга, что позволило впервые разработать технологию формирования структур, имеющих градиентное дискретное строение (несколько слоёв), в которых фазовый состав оксида алюминия постепенно изменяется по толщине покрытия (от 3% а-А1203 на границе раздела покрытие-основа до 20% а-А12Оэ в наружном слое), что обеспечило сочетание высоких значений твёрдости и прочности сцепления.

7. Разработана система определения энергетических характеристик детонационного потока методом оптической регистрации теплового излучения, которая позволила получить новые данные о распределении скоростей частиц вдоль потока, характере изменения средней скорости частиц в процессе напыления, определить концентрацию частиц в порошковом облаке, уточнить зависимость скорости частиц от времени ввода порошка в ствол пушки. На основании полученных данных разработаны режимы нанесения покрытий с заданными свойствами и устройства контроля процесса напыления.

8. Экспериментально определены зависимости свойств керамических и металлических детонационных покрытий от технологических режимов напыления, на основании которых впервые предложен и апробирован метод получения металлокерамических структур одновременным наложением "единичных" керамических и металлических пятен друг на друга, наносимых из разных стволов установки и при различных технологических параметрах, оптимальных для каждого напыляемого материала.

9. В результате экспериментальных исследований установлена зависимость между характеристиками контактной прочности и критерием износостойкости для твёрдых материалов покрытий, что позволило в сочетании с результатами исследований трещиностойкости разработать для тяжелонагруженных узлов трения металлокерамические градиентные структуры с последовательным изменением содержания металлической и керамической составляющих по толщине покрытия.

10. На основании полученных результатов исследований разработана технология нанесения детонационных градиентных керамических и металлокерамических покрытий, выпущена технологическая инструкция в категории стандарта предприятия (СТП.УЕИА 134 - 2000. Нанесение высокопрочных градиентных покрытий с заданными свойствами). Были разработаны и внедрены детонационные градиентные металлокерамические покрытия для защиты стенок кристаллизаторов машин непрерывной разливки стали, резьбовых частей насосно-компрессорных труб для нефтегазодобывающего оборудрования и керамические покрытия для подвижных соединений уплотнительных устройств судовых механизмов.

1. Клубникин B.C. О достижениях в термическом нанесении покрытий // Труды 6-й международной научно-технической конференции "Пленки и покрытия 2001 ".-Санкт-Петербург.: Изд-во СПбГТУ, 2001- С. 15-21.

2. Зверев А.И., Таривкер С.Ю., Астахов Е.А. Детонационное напыление покрытий.- JL: Судостроение, 1979.

3. Бартенев С.С., Федько Ю.П., Григоров А.Н. Детонационные покрытия в машиностроении.- Л. Машиностроение, 1982.

4. Ю.С. Борисов, Ю.А. Харламов, С. Л. Сидоренко, Е.Н.Ардатовская. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Справочник. Киев: Наукова думка, 1987.

5. Пуарман Р.М. Устройство для использования взрывной волны. Патент США №2714563. 02 августа 1955.

6. Кадыров В.Х., Ладан Е.П. Детонационно-газовые установки "АДМ" для напыления.- Сварщик, 2002., № 3.

7. Автоматический детонационный комплекс АДК «Прометей». Проспект-Выборг, 1981.

8. Бланк Е.Д., Макаров В.Н., Гольдфайн В.Н. ,Бедов В.А., Винтман В.Э., Очеретько Ю.Ф. ,Матяш А.А. Автоматический детонационный комплекс.-Свидетельство на промышленный образец №15146.- 22 января 1983.

9. Бланк Е.Д., Белов В.Н., Галеев И.М., Гольдфайн В.Н., Змитрович Ю.В., Лукина В.П., Поляков А.О., Ушков С.С. Чайкин Ю.Ф.- А.с СССР №260020.- 01 сентября 1987.

10. Rabin В.Н. Shiota I. Function ally Gradient Materials.- MRS Bulletin. № 20, January 1995.

11. Способ получения функционально-градиентных покрытий. Патент США № 4751099.- 24 декабря 1986.

12. S.Sampath, H.Herman, N.Shimodc, etal. Thermal Spray Processing of FGM. -MRS Bulletin. № 20, January 1995.

13. В.А. Оковитый, А.Ф. Ильюшенко, B.C. Ивашко и др. Аспекты получения градиентных плазменных теплозащитных покрытий // Труды 5-й Международной конференции "Пленки и покрытия 98".- СПб: Изд-во СПбГТУ, 1998.

14. А .Я. Кулик, Ю.С. Борисов и др. Газотермическое напыление композиционных порошков.-Л: Машиностроение, 1985.

15. Харламов Ю.А. Динамическое взаимодействие частиц порошка с детонационной волной при напылении // ФХиОМ.- 1974.-№1.- С. 32.

16. Зельдович Я.Б., Райцер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. -М: Физматгиз, 1963.

17. М. Хонкинг, В. Вантасари, П. Сидки. Металлические и керамические покрытия. Пер. с англ.-М.: Мир, 2000.

18. Хасуй А. Техника напыления. Пер. с японского -М: "Машиностроение", 1975.

19. Клубникин B.C. Напыление и покрытия: особенности развития и достижения // Тезисы докладов конференции "Напыления и покрытия-95". -Санкт-Петербург.: Изд-во СПбГТУ, 1995.- С. 3-6.

20. Е.Д. Бланк, И.М. Галеев, В.Н. Слепнёв Комплексы оборудования для детонационного напыления //Вопросы материаловедения. 1998. - №1 (14) -С.38.

21. Астахов Е.А., Филиппов Д.Т., Детонационное напыление для восстановления и упрочнения деталей судового производства. Киев: Знание, 1988.

22. Анциферов В.Н., Мешков А.Н., Агеев С.С., Буханов В.Я. Газотермические покрытия. Екатеринбург: "Наука", 1994.

23. Ревун С.А., Балакирев В.Ф. Особенности образования адгезионной связи при газотермическом напылении покрытий // Физика и химия обработки материалов.- 2002, №2. С.55-62.

24. Бобров М.Ю., Клубникин B.C. Некоторые достижения в создании высокоскоростных способов напыления покрытий // Тезисы докладовконференции "Напыления и покрытия-95."- Санкт-Петербург: Изд-во СПбГТУ, 1995. С. 38-40.

25. Борисов Ю.С., Петров С.В. Использование сверхзвуковых струй в технологии газотермического напыления. Автоматическая сварка. - 1995, №1 -С. 41-44.

26. Харламов Ю.А. Допустимая скорость частиц при газотермическом нанесении покрытий // Сварочное производство. 1989, №8. - С. 35-37.

27. Ульяницкий В.Ю. Физические основы детонационного налыления.-Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук, Новосибирск: Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 2001.

28. Марчук В.Е., Лобунец В.Ф. Детонационные покрытия из композиционных материалов на основе никеля // Автоматическая сварка. 1997, №7.- С. 23-25.

29. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность износостойкость деталей машин. Учебное пособие для машиностр. спец. вузов.- М.: Высш. школа, 1991.

30. Анисимов М.И., Галеев ИМ., Бланк Е.Д., Толочко С.В. Керамические и металлокерамические покрытия с повышенной трещиностойкостью // Тезисы докладов конференции "Напыления и покрытия-95."- СПб: Изд-во СПбГТУ, 1995.-С. 121-123.

31. Evans A. G., Wilshaw Т. R. Quasi-static solid particle damage in brittle solids 1 Observation, analysis and implication . Acta Met., 1976, Vol. 23, N10, P. 939-956

32. Гуляев А. П. Металловедение. Учебник для вузов. 6-е издание перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986.

33. Харламов Ю.А. Принципы получения и управления структурой и свойствами детонационно-газовых покрытий // Тезисы докладов конференции "Напыление и покрытия-95".- СПб: Изд-во СПбГТУ,- 1995. С. 10-13.

34. Зверев А.И., Пуляевский Г.Г.,.Тимошин М.А, Очеретько Ю.Ф., Астахов Е.А. и Карпезо А. И. Установка для детонационного нанесения покрытий // А.с. СССР №671089. 20 июля 1984.

35. Зверев А.И., Полосков М.А., Астахов Е.А., Очеретько Ю.Ф., Клименко B.C., Скадин В.Г. Установка для детонационного нанесения покрытий // А.с. СССР № 818052. Заявлено 13 ноября 1979.

36. Яценко С.В., Лелета А.А., Долматов А.И., Сотников В.Д. Устройство для детонационного нанесения покрытий // А.с СССР №1593044.- 07 апреля 1988.

37. Пелтон Д.Ф. Устройство для использования взрывной волны // Патент США №2714563. 29 сентября 1964.

38. Двукраев Б. Н. Термодинамические параметры детонационного напыления // Порошковая металлургия. 1976, №2. - С. 36-43.

39. Астахов Е.А., Гарда А.П., Шаривкер С.Ю., Чернавская А.И. Изучение и использование особенностей нагрева порошка при детонационнм напылении // Порошковая металлургия. 1974, №7 - С. 38-42.

40. Бланк Е.Д.,Галеев И.М., Додон Р.В., Слепнёв В.Н. Способ детонационного напыления покрытий и устройство для его осуществления // Патент Российской Федерации № 2106915. 01 августа 1995.

41. Зверев А.И., Астахов Е.А., Клименко B.C., Скадин В.Г. Установка для детонационного напыления покрытий // А.с. СССР №605361. 15 июня 1984.

42. Федько Ю.П. и др. Установка детонационного напыления // А.С. СССР №1413779.- 26 июля 1985.

43. Белков Е.А., Бланк Е.Д., Гольдфайн В.Н., Слепнев В.Н., Ушков С.С., Чеснов А.Н. Установка для нанесения детонационных покрытий // А.С. СССР №1614283.-26 сентября 1988.

44. Горынин И.В., Клименко B.C., Скадин В.Г. и др. Установка для детонационного напыления покрытий // А.с. СССР №1022384. 18 ноября 1981.

45. Кулагин С. А., Максимов В.Н., Антропов Е.А. Установка для детонационного нанесения покрытий // А.с. СССР №702583. 01 марта 1975.

46. Уиллмарт У. Миниатюрные датчики из титаната бария для аэродинамических и акустических измерений давления // Сборник, ударные трубы, М., 1962.

47. Клименко В. С. Исследование условий формирования покрытий при детонационном напылении // Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Киев: Институт проблем материаловедения. -1980.

48. Клименко B.C., Скадин В. Г. и Шаривкер С.Ю. Характеристики газового импульса при детонационном напылении // Порошковая металлургия, №11. -1976. С. 26-29.

49. Харламов Ю. А. Динамическое взаимодействие частиц порошка с детонационной волной при напылении // Ф.Х. и О.П., 1974. № 1. - С.32.

50. Гончаров А.А., Неделько В.Е. и Федько Ю.П. Определение скорости движения частиц в потоке продуктов детонации газовой смеси // Технология автомобилестроения, 1982. №8. - С.15-17.

51. Кудинов В.В., Пекишев П.Ю., Белащенко и др. Нанесение покрытий плазмой. М: Наука, 1990.

52. Цибиров A.M., Гуляев П.Ю., Зверев А.И. Способ определения скоростных характеристик компонент высокотемпературных гетерогенных потоков // А.с. №1835926. 13 октября 1992.

53. Гуляев П.Ю., Гумиров М.А., Евстигнеев В.В. Способ измерения температуры фронта горения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза смеси дисперсных материалов // Патент Р.Ф. № 2094787. 27 октября 1997.

54. Демянцевич В.П., Клубникин B.C., Низковский А.А. Исследование движения частиц порошка при плазменном нанесении покрытий // Физика и химия обработки материалов. -1973, №2. С.102-107.

55. Бланк Е.Д., Галеев И.М., Гуляев П.Ю. и Анисимов М.И. Определение скорости и температуры частиц при детонационном напылении // Труды 6-ймеждународной научно-технической конференции "Пленки и покрытия 2001". СПб: СПбГТУ, 2001. - С. 465-468.

56. Крагельский И.В. Трение и износ. -М.: "Машиностроение", 1968.

57. V. Blank, M. Popov and oth., Ultrahard and superhard phases of C^, comparison with diamond on hardness and wear // Diamond and Related Material. Vol.7, № 25, 1998.-p.427-431.

58. V.Blank, G.Pivovarov, at all Mechanical properties of different types of diamond Diamond and related materials. 1999. - p. 1531-1533

59. ГОСТ 23.204 78. Обеспечение износостойкости изделий. Метод оценки истирающей способности поверхностей при трении.- М.: Издательство стандартов, 1979.

60. ГОСТ 23.208 — 79, Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытания материалов на износостойкость при трении о не жестко закрепленные абразивные частицы. М.: Издательство стандартов, 1979.

61. Дж.Коллинз. Повреждения материалов и конструкций. Пер. с английского: Мир, 1984.

62. С.А.Салтыков. Стереометрическая металлография. М.Металлургия, 1976.

63. Л.И. Миркин. Справочник по структурному анализу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961.

64. М.И. Анисимов, И.М. Галеев, В.Н. Гольдфайн. Детонационные покрытия на основе оксида алюминия с промежуточным подслоем. Сборник: Применениепорошковых и композиционных материалов в 13-й пятилетке. JL: ЛДНТП, 1989. - С.79-82.

65. Х.П. Рукеби. Окислы и гидроокислы алюминия и железа. Рентгеновские методы определения и кристаллическое строение минералов глин.- М.: Мир, 1955.

66. Blank V., Popov М., Lvova N., Gogolinsky К., Rechetov V. Nano-sclerometry Measurements of Superhard Materials and Diamond Hardress Using Scanning Force Microscope with the Ultrahard Fullerit C60 Tip // J Mat. Res. -1997.- V.12 №11.-P.3109.

67. Evans A.G., Charles E.H. Fracture toughness determination by indentations // J. Amer. Cer. Soc.- 1976.-. V 59, № 7/8.- P.371.

68. Lawu B.R., Marshall D.B. Harduess, toughness and britless by an indentation // J. Amer. Cer.Soc. 1979.- V 62, № 7/8.- P. 347.

69. К. Нихара. Разрушение керамических материалов при вдавливании микроиндентора (применение и проблемы: ВЦП Д.38326. -1985.- С. 16.

70. Александров В.М.,. Мхитарян С.М. Контактные задачи для тел с покрытиями и прослойками.- М.: Наука, 1983

71. Борисова A.JI., Клименко B.C., Скадин В.Г., Шаривкер С.Ю. Скорость порошка при детонационном напылении покрытий // Порошковая металлургия. -1979.- №1.- С. 29-31.

72. Евстигнеев В.В., Яковлев В.Н. и др. Исследование зависимости параметров дисперстного потока от времени интервалов загрузки порошка при ДГН //

73. Материалы I ВТНК «Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях.- БТН: Бийск, 2000. С.64-68

74. К.А. Khor, Y.W. Gu. Formation of gradiental plasma sprayed zirconia coatings.// Pr. 1st united thermal spray conference.- 15-18 Sept. 1997. : Andianopolis, Andiana. P.259-266.

75. Анисимов М.И.,. Галеев И.М., Гольдфайн B.H. Износостойкие детонационные покрытия на основе оксида алюминия // Защитные покрытия на металлах.- 1993, Вып.2.- С. 29-32.

76. Борисова A.JL, Авдеева JI.H., Сладкова В.Н. Фазовые превращения в газотермических покрытиях из оксида алюминия // Автоматическая сварка. -1997, №9(534). С.26-32.

77. Борисова A.JI.,. Клименко В.С и др., Фазовые превращения при детонационном напылении и его влияние на износостойкость покрытий из окиси алюминия. Сборник Высокотемпературная защита материалов. Л.: Наука, 1983.-С.112-115.

78. Бодяко М.Н., Вурзель Ф.Б., Кремко Е.В.и др. Газотермическая обработка керамических оксидов. Минск: Наука i тэхника, 1988.

79. Бланк Е. Д.,Галеев И.М., Гольдфайн В.Н., Слепнёв В.Н. Способ детонационного нанесения покрытий и устройство для его осуществления // Патент Российской Федерации № 20000847. 15 октября 1993.

80. Анисимов М.И., Галеев И.М., Гольдфайн В.Н. Детонационные покрытия на основе оксида алюминия с промежуточным подслоем // Сборник: Применение порошковых и композиционных материалов в 13-й пятилетке. Л: ЛДНТП, 1989. - С.79-82.

81. Квонья А. Высокоскоростная MHJI3 фирмы ISPAT Ruhrort // Металлургическое производство и технология металлургических процессов.-Дюссельдорф: Штальайзен, 2000. С.20-24.

82. Гольдфайн В.Н.,.Красильников Г.Б. Разрушение газотермических покрытий при совместном деформировании с основой. // Порошковая металлургия. -1988, № 10.- С.45-48.

83. Д. Бакли. Поверхностные явления при адгезии и фракционном взаимодействии,- М.: Мир, 1986.

84. Терпухов А. .Г. Комбинированные металлополимерные покрытия и материалы.- Киев: Техника, 1983.

85. М.И Анисимов, Е.Д. Бланк. Металлические газотермические покрытия на фторопластсодержащих композициях. // Труды межд. Научно-технической, конференции. "Пластическая, термическая обработка современных материалов". С. Пб.: С.Пб.ГТУ, 1998 С. 64-65.

86. Бланк Е.Д., Орыщенко А.С. и др. Детонационные покрытия на фторопластсодержащих композиционных материалах // Вопросы металловедения. 1999, № 1 (18), С. 23-25.

87. Расулов Н.М. Исследования изнашивания при свинчивании и развинчивании замковых резьб деталей нефтепромыслового сортамента // Автореферат на соискание ученой степени к.т.н.- М.: МИН и ГП им. Губкина,М., 1978.

88. Калашников В. А. и др. Исследования усталостной долговечности азотированных замковых резьб. // Сборник трудов ВНИИТнефть «Расчет и исследование труб и трубных колонн». Куйбышев: ГИПРО восток нефть, 1981.-С. 117-128.

89. Е.В. Проскурин. Повышение герметичности и коррозионной стойкости резьбовых соединений // Нефтяное хозяйство. 1998, № 9-10. - С. 81.

90. В.В. Новиков и др. // Патент РФ №2055097. -1996.

91. Н.Ф. Страх и др. // Патент РФ № 2061088. 1993.

92. Н.Н. Матвиенко и др. // А.с. СССР № 1139797. 1983.

93. ГОСТ 633-80 « Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия».

94. Овсищев Я.Б. Исследования параметров свинчивания НКТ с оцинкованными резьбами // Сборник трудов ВНИИТ нефть "Расчет и исследование труб и трубных колонн". Куйбышев: Гипровостокнефть, 1981. -С.134-141.

95. Уплотнения и уплотнительная техника // Справочник под ред. Голубева А.И.,-М.: Машиностроение, 1986.

96. Зюмченко П.С., Шепелев М.И., Бланк Е.Д. и Галеев ИМ. Использование детонационных покрытий при изготовлении и ремонте судовых движителей //"Технология судостроения и машиностроения", сборник. Санкт-Петербург: ЦНИИТС, 1995 г. - С. 50-51.