автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Разработка процессов осаждения из газовой фазы и устройства для получения защитных износостойких покрытий

Сомов Олег Васильевич

0046

На правах рукописи

Разработка процессов осаждения из газовой фазы и устройства для получения защитных износостойких покрытий

специальность 05.16.06 - «Порошковая металлургия и композиционные материалы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ЛЕН 2010

Пермь- 2010

004616691

Работа выполнена:

в Научном центре порошкового материаловедения Пермского государственно технического университета

в ОАО «Научно-производственное предприятие «Полигон-МТ» г.Чехов Московская область

Научные руководители:

Доктор технических наук Васин Владимир Алексеевич

Доктор технических наук, профессор Анциферова Ирина Владимировна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Сиротенко Людмила Дмитриевна кандидат технических наук, доцент Горчаков Александр Иванович

Ведущая организация

ГОУ ВПО «МАТИ» Российский государственный технологический Университет имени К.Э. Циолковского

Защита состоится «22» декабря 2010 г. в 15 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.188.02 при Пермском государственном техническом университете по адресу: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, ауд. 4236, тел.(342)2198262

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного технического университета.

Автореферат разослан </2>> ноября 2010 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

доктор технических наук, профессор (^{З-гР - Е.А. Кривоносова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ етуальность темы

Одна из наиболее серьезных проблем технического прогресса состоит в обходимости обеспечения постоянного соответствия между свойствами новых пгериалов и условиями их работы. Одним из слабых элементов в системе [атериал - рабочая среда», определяющим допустимые условия эксплуатации и сурс всей системы, является поверхность материала. В процессе эксплуатации делий имеют место значительные потери материалов в результате коррозии, носа, воздействия высоких температур и агрессивных сред. Эти воздействия спринимаются в основном поверхностью. Для снижения потерь металла, а также шышения надежности и ресурса изделий применяются различные защитные 1крытия. Одним из способов получения защитных покрытий является способ [мического осаждения пиролитического карбидохромового покрытия (ПКХП) из зовой фазы.

Технология нанесения ПКХП методом химического осаждения из газовой 1зы имеет следующие особенности и преимущества:

• в качестве исходных соединений используют доступные и хорошо изученные металлоорганические соединения. (МОС);

• наиболее эффективно и с максимальной скоростью могут быть покрыты изделия и детали сложной формы;

• нагрев покрываемого изделия можно осуществлять любыми из известных способов (индуктивный, резистивный, радиационный и др.);

• возможность нанесения покрытия на любые материалы, которые выдерживают нагрев до температуры осаждения (200-500°С);

« в потоке газа-носителя или в вакууме гарантируется высокая скорость осаждения покрытия (от нескольких десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров в час);

• герметичность установок и улавливание органических продуктов распада МОС делают этот способ экологически чистым и безопасным.

ПКХП характеризуется высокой коррозионной и износостойкостью, :ханической прочностью, беспористостью, равномерностью распределения слоя ) периметру и длине изделия, высокой прочностью сцепления по периметру и 1ине изделия, высокой прочностью сцепления с подложкой в условиях ¡формации и резких изменений температуры. Наибольшую перспективу имеют йоты по получению ПКХП с применением промышленной металлоорганической юмосодержащей жидкости (ХОЖ) «Бархос».

Связь работы с научными программами, планами, темами 1бота выполнена в соответствии с научными темами и программами, проводимыми Научном центре порошкового материаловедения ГОУ ВПО «Пермский 'сударственный технический университет» в рамках ФЦП «Исследования и □работки по приоритетным направлениям развития научно-технологического »мплекса России на 2007-2012 годы» государственный контракт № 02.552.11.7082.

Цель работы

Цель работы заключается в разработке процессов осаждения из газовой фазы устройства для нанесения стабильных по свойствам и с заданной структур пиролитических карбидохромовых покрытий.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

1. Разработать условия проведения технологического процесса нанесения ПКХП.

2.Разработать и изготовить устройство по нанесению ПКХП.

3.Разработать автоматизированную систему контроля параметров процес нанесения ПКХП и управления отдельными узлами установки (АСКУ).

4.Провести исследования индуктивного метода контроля толщины пленочн: покрытий.

5.Спроектировать и изготовить индукционный датчик контроля толщины ПКХП.

6.Исследовать ПКХП на изделиях из чугуна, технической керамики;

7.Провести трибологические исследования фрикционных свойств ПКХП на деташ работающих в парах трения;

Научная новизна

Установлены условия предварительной модификации поверхности и режим нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий на чугунные изделия д обеспечения адгезионной прочности покрытия.

Определены оптимальные условия для активации поверхности д формирования на изделиях из стали 40Х промежуточного диффузионно-оксидно слоя, обеспечивающего прочное адгезионное сцепление пиролитическ карбидохромовых покрытий со стальной подложкой.

Разработан способ предварительной подготовки рабочей поверхности нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий на рабочие поверхнос стальных изделий, работающих в парах трения, обеспечивающий оптимальш фрикционные трибологические характеристики покрытия. Практическая значимость Разработано устройство для получения газофазных защитных износостойк] покрытий, обеспечивающая их высокое качество и воспроизводимое эксплуатационных характеристик, позволяющей автономно контролировать регулировать параметры процесса нанесения покрытий и управля технологическим процессом по заранее заданной программе.

В устройстве применены отдельные узлы и агрегаты, отвечающ современным требованиям к безопасности производства, экологической чистоте экономической целесообразности получения защитных покрытий на изделия применяемых в машиностроении.

Показана возможность получения воспроизводимых результатов нанесен] ПКХП на изделия, благодаря применению гибкой, функциональной использованием микропроцессорной техники АСКУ, позволяющей автоном] контролировать и регулировать параметры процесса нанесения ПКХП и управля технологическим процессом по заранее заданной программе.

Данные о трибологических и фрикционных свойствах ПКХП могут бы применены при разработке фрикционных узлов трения в тракторостроении.

Достоверность результатов и выводов подтверждается применением андартных методик экспериментальных исследований, воспроизводимостью зультатов исследований. Положения,выносимые на защиту

Устройство по нанесению ПКХП с АСКУ, построенной с применением шропроцессорных средств.

Результаты экспериментальных исследований полученных ПКХП на изделиях чугуна и технической керамики.

Результаты трибологических испытаний фрикционных свойств ПКХП на талях, работающих в парах трения.

Личный вклад автора заключается в разработке устройства по нанесению СХП с использованием АСКУ, постановке задач исследований, организации и оведении экспериментальных и исследовательских работ, обобщении полученных зультатов работы. Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационной работы и ее отдельные разделы были ложены и обсуждались на: 5-ой Московской международной конференции еория и практика технологии производства изделий из КМ и новых таллических сплавов. Корпоративные, нано- и САЬБ-технологии в наукоемких раслях промышленности»^. Москва 2007); на международных научно-кнических конференциях «Динамика, надежность и долговечность механических 5иохимических систем и элементов конструкций»(г. Севастополь 2009,2010). Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 3 работы в 'риалах, рекомендованных ВАК, получено 3 патента РФ. Структура и объем диссертации

Диссертационная работа включает введение, 4 главы, заключение, 2 иложения и список литературы, включающий 65 библиографических именований, и содержит 127 страниц текста, в том числе 67 рисунков, 22 Злицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы диссертационной работы, юрмулирована цель работы, ее основные результаты и научная новизна. В первой главе представлен анализ основных методов нанесения покрытий, жазана перспективность получения ПКХП методом пиролитического осаждения газовой фазы с использованием в качестве исходного продукта таллорганических соединений, которая обусловлена технологичностью и зотходностью процесса, возможностью его механизации и автоматизации, [сокими эксплуатационными свойствами получаемых покрытий, а такие зможностью получения покрытий с заранее заданными свойствами.

Описаны различные способы и технологические схемы пиролитического аждения покрытий, отличающиеся методом получения паровой фазы МОС, влением в системе, составом исходного МОС, температурным режимом, жжением покрываемого изделия и основными узлами установки.

Показано влияние различных видов подготовки поверхности изделий i различных материалов к нанесению ПКХП и влияние добавок на процесс осажден! хрома или карбидов хрома, и на адгезионные свойства этих покрытий.

Описаны основные виды существующего оборудования для нанесею защитных ПКХП.

Во второй главе сформулированы цель и задачи работы, приведен оборудование и методики исследований. В качестве исходных деталей до нанесения ПКХП использовались:

- отдельные части погружных бесштанговых насосов: рабочие колеса направляющие аппараты, изготовленные из чугуна марки СЧ03ЦО16, работающие особо агрессивных средах;

- изделия из технической керамики;

- стальные фрикционные диски, работающие в парах трения.

При получении ПКХП на изделиях из чугуна, предварительная подготовь поверхности заключалась в следующих операциях. Травление осуществлялось и воздухе. В качестве протравителя использовались: 36% HCl, 10% НВг, 40% H?SO Подбор продолжительности травления осуществлялся с использованием 36% НС Отжиг проводили в вакуумной печи. Выбрали температуру отжига в интервал 40(Н650°С и шагом 50°С при давлении ОДПа и продолжительность отжига интервале 1-10 часов с шагом 1 час при давлении ОДПа и температур 550°с.0пределялся порядок подборки поверхности изделия с вакуумным отжиго) при 550°С с щелочным или кислотным травлением.Определись условия проведени технологического процесса нанесения ПКХП. Выбраны температура 550°С остаточное давление (10-15 Па). Скорость подачи МОС (0,4кг/час продолжительность процесса (2,4час).

Микроструктуру полученного ПКХП изучали на металлографическо; микроскопе НЕОФОТ - 2 при увеличении х160 и х500.Микротвердость определял индентором Викерса на микротвердомере ПМТ - 3 при нагрузках 50г (для чугуна: переходного слоя) и ЮОг (для покрытия) по ГОСТ 9550 - 76.Локальны микрозондовый анализ структуры покрытия по толщине проводился использованием сканирующего электронного микроскопа JSM -5100 фирмi «Джеол»; снабженного рентгеноспектральной приставкой Link фирмы «Оксфорд Инструмент». Определялось локальное содержание углерода и хрома в зависимост; от структуры слоев в покрытии. Анализ проводился в режиме отраженны: электронов.Рентгенографический анализ проводили на 4 пробах, вырезанных и изделия: три пробы с плоской торцевой поверхности и одна - с цилиндричесш боковой поверхности. Анализ проводили на рентгеновском дифрактометре ДРОН ■ 4 с использованием медного характеристического излучения. Применяли никелевы] фильтр для отсечки %ß - излучения. Обработку дифрактограмм проводили m расчету межплоскостных расстояний и штрих диаграмм дифракционного спектра.

При получении ПКХП на образцах из керамики, представленных корпорацие] «Linn ОтЬ.».Покрытие наносили на диски диаметром 40-50 мм, толщиной 3-6 мм белого цвета, полированные и матовые при следующих режимах:

- предварительный вакуумный отжиг (температура 575°С, остаточное давление 1-: Па, продолжительность 3 часа);

процесс нанесения покрытия (температура 520°С, рабочее давление 10-30 Па, скорость подачи МОС 100 мл/час, продолжительность 2 часа).

Оже-электронные спектроскопические исследования проводились с помощью анирующего оже-электронного микроскопа с пространственным разрешением 00 А и чувствительностью 0,001 монослоя в вакууме Р -10 "9-10 ",0тор.

При получении ПКХП на деталях, работающих в парах трения использовались разцы из стали 40Х. Процесс нанесения ПКХП проводили при следующих жимах:

одготовка поверхности (активация поверхностного слоя смесью минеральных :слот, последующий отжиг с вакууммированием в реакторе в течение 8 часов юле травления поверхности при плавном медленном разогреве стального изделия +20 до +460°С при непрерывной откачке летучих соединений); процесс нанесения покрытия (температура 550°С, рабочее давление 10-30 Па, скорость подачи МОС 100 мл/час, продолжительность 1час).

В третьей главе сформулированы требования к разрабатываемому устройству | нанесению ПКХП, кратко представлены состав устройства, его краткие хнические данные, назначение основных узлов и агрегатов. Проведены спериментальные исследования индуктивного метода контроля толщины :еночных покрытий. Показаны назначение, характеристика, состав и техническое исание АСКУ.

При создании устройства для нанесения ПКХП необходимо было обеспечить: Поддержание оптимальных технологических параметров в зоне осаждения на

ютяжении всего процесса:

- Температура испарения МОС.................................... 220-230 °С

- Температура нагрева поверхности детали.....................400-550 °С

с отклонением................................. ± 10 °С

- Давление в камере осаждения........................................4-10 Па

- Скорость подачи МОС в испаритель..........................10-100 мл/час.

Возможность улавливания и сбора продуктов распада МОС. Высокую степень автоматизации с возможностью задания параметров хнологического процесса и микропроцессорным управлением механизмами, ¡еспечивающимн поддержание заданных параметров технологического юцесса, и регистрацией температурных данных, скорости подачи МОС, давления в мере осаждения.

Устройство должно содержать следующие узлы и системы: Рабочую камеру осаждения с элементами крепления покрываемых деталей и их ¡ращения в парогазовом потоке.

Систему автоматизированной подачи МОС в испаритель.

Систему перевода МОС в парообразное состояние и подачи паров к поверхности юкрываемых деталей.

Систему нагрева деталей до температуры разложения МОС. Систему управления температурным режимом.

Систему откачки продуктов разложения и поддержания вакуума в камере зсаждения.

Систему разделения и адсорбционного поглощения продуктов пиролиза.

8. Устройство должно быть снабжено емкостями для сбора и утилизации отходе производства.

Схема устройства представлена на рисунке 1.

1 -нижняя часть корпуса 8- трубопровод охлаждения 15- вакуумная система

2-верхняя часть корпуса 9- кожух 16-вэк.трубопровсды

3-стол 10-элекгронагреватель 17-дожигатель

4-патрубок 11-испаритель 1а-азотная ловушка

5-рабочий столик 12-термопара 19-десорбект

6-электродвигатель 13-гидроцилиндр 20-сборник конденсата

7-экран 14-система дозированной подачи 21-АСКУ

Рисунок 1 - Схема устройства

Для проведения экспериментальных исследований индуктивного метод контроля толщины пленочных покрытий был разработан, изготовлен и испыта макетный образец датчика контроля толщины пленочного покрытия на баз индуктивного преобразователя.

Действие датчика основано на зависимости индуктивности катушек датчика о магнитного сопротивления сердечника, определяемого площадью поперечног сечения магнитопровода.

При создании АСКУ устройства для нанесения ПКХП учитывались требовани технического задания. АСКУ представляет собой гибкую технологическую систем) построенную с применением микропроцессорных средств и обладающу! функциональной завершенностью. АСКУ предназначена для осуществлени автономного контроля параметров в процессе нанесения покрытий, активного и регулирования и управления технологическим процессом (далее Ш) по заданно

рограмме в реальном масштабе времени. АСКУ допускает работу как в соматическом (по заданной программе), так и в «ручном» (непосредственное травление ТП оператором в реальном масштабе времени) режимах, ехнические характеристики:

оличество программируемых параметров..........................................5

абор программ...............кнопочный, с визуальным отображением информации

иапазоны программируемых параметров:

родолжительность процесса...................................................23 час. 59 мин.

габилизируемой температуры, °С.....................................................50 - 550

редварительного разрежения, Па..........................................................9,9 - 0,1

зжима производительности дозатора.....................................................1-9

гжимавращения стола испарителя.......................................................1-9

Дискретность задания и измерения параметров:

ядержек таймера, мин.............................................................................1,0

габилизируемой температуры, °С............................................................10

редварительного разрежения, Па.............................................................0,1

асхода МОС, мг.....................................................................................2

ежим эксплуатации..............................................................периодический

ремя подготовительных операций, мин, не более........................................20

'апряжение питания, В ............................... 220 + 10% переменного тока

астотой, Гц................................................................................50 + 1 Гц

[отребляемая мощность в технологическом режиме, Вт, не более.....................10

.СКУ реализует следующие функции:

программирование параметров технологического режима (температуры в зоне еакционной камеры испарителя (РК), предварительного разрежения в РК, расхода ЮС);

управление установкой в реальном масштабе времени;

отсчет времени протекания ТП;

контроль и стабилизацию температуры в зоне РК;

контроль давления в РК;

дозированную подачу МОС в РК;

вращение рабочего столика;

визуальное отображение параметров ТП и динамики его протекания.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований КХП на изделиях из чугуна и технической керамики, трибологических сследований фрикционных свойств ПКХП на образцах из стали 40Х.

В работе использовался способ получения ПКХП на чугунных изделиях с редварительной модификацией поверхности деталей. Контрольным фактором ачества подготовки поверхности выбраны адгезия, микротвердость и толщина олучаемых ПКХП.

Анализ результатов показал, что оптимально адгезионно прочными являются окрытия, полученные способом нанесения покрытий с предварительной одготовкой поверхности подложки, включающей в себя: вакуумный отжиг при емпературе 550°С и остаточном давлении 0,1Па в течение 8 часов; травление в 36%

НС1 в течение 1 часа; удаление шлама моющим средством на основе окиси магния и последующим нанесением покрытия путем разложения ХОЖ «Бархос». В работе были исследованы детали бесштанговых погружных насосов. Целью исследований являлось:

а) измерение толщины покрытия и исследование его микроструктуры,

б) определение микротвердости,

в) определение содержания С и Сг в зависимости от структуры покрытия.

Микроструктура покрытий и форма отпечатка инденгора представлена на рисунке 2,

д л

Рисунок 2 -Микроструктура покрытия и форма отпечатка индентора (Д)

Результаты измерения толщины покрытия не образцах представлены на рисунке 3, результаты измерения микротвердости покрытия - на рисунке 4.

30 28 26 24 22 ТОЛЩИНА ПОКРЫТИЯ (ОБРАЗН41)

2 т

К ■ «•

£ о

<4 20 18 16 — кг

— - —

2 2 4 5

— —1 участок

- 2 участок

■ "3 участок

ТОЛЩИНА ПОКРЫТИЯ (ОБРАЗЕЦ 3)

< 30 X

| 28

1 2в *

§ м г

| гг

5 1 2 з 4 5

О---1

-1 участок № ИЗМЕРЕНИЯ

__2

1 участок —- - 2 участок ■ - ■ 3 участок

Рисунок 3 -Толщина покрытия на образцах

а? г»

й-12

МИКРОТВЕРДОСТЬ ПОКРЫТИЯ (ОБРАЗЕЦ 1) 2200 2100 2000 1900 1800

1 2 3 4 5

»1 участок

■ 2 участок

■ 3 участок

г ИЗМЕРЕНИЯ

и г

о и

а ^

МИКРСГГВЕРДОСТЬ ПОКРЫТИЯ (ОБРАЗЕЦ 2) 2200

2100

2000

1900

1800

1700

-1 участок - 2 участок ■ 3 участок

№ ИЗМВ'&ИЯ

МИКРОТВЕРДОСТЬ ПОКРЫТИЯ (ОБРАЗЕЦ 3) 2000 1300 1800

1700 1600

-1 участок

- 2 участок

- 3 участок

Рисунок 4 -Микротвердость покрытия на образцах

Локальный микрозондовый анализ структуры покрытия по толщине проводился я определения локальное содержание углерода (С) и хрома (Сг) в зависимости от фуктуры слоев в покрытии. На рисунке 5а и 56 представлены изображения частков покрытия, полученных в отраженных электронах. Наиболее типична для жрытия на образцах картина рисунок 5а (2/3 длины в исследуемом образце). :лыми крестиками обозначены участки, где проводился анализ.

Большая часть покрытия имеет в исследуемом режиме серый цвет и актически одинаковый химический состав:Сг- 92 + 94 вес. %; С - 4-5 вес.%; О ->3 вес. %.

На рисунке 5а этот состав соответствует точкам I, 2, 3.

Светлая полоска покрытия (точка 4) , прилегающая к чугуну, имеет вышенное содержание железа (до 40 вес. %). Темное пятно (точка 5) также держит железо (2,5 вес. %) и до 15% кислорода, углерода практически нет. ,мные пятна (точка 5) очень редки, а там, где они встречаются, химический состав р примесям достаточно разнообразен.

Представленный на рисунке 56 участок покрытия характерен для V* длины . разца. В точке 1 химический состав практически совпадает с составом в точках 3 рисунок 5а, отличие заключается в наличие 1,2 вес. % железа.

В точке 2 кроме Сг (86 вес. %) имеются М§, 81,Са и почти нет углерода.

В точке 3 имеется Сг 84 вес. %, Ре ~1 вес. %, Са, (содержание этих :ементов не определялось), О - 12 вес. %, С ~ 1,5 вес. %.

В точке 4: Сг - 95 вес. %, Бе - 0,7 вес. %, О - 3,5 вес. %, С - 0,7 вес. %.

В точке 5: Сг - 54 вес, %, Бе -30 вес. %, О -6 вес. %, С- отсутствует.

1 В С 2

Рисунок 6 - Срез покрытия на керамике ■ покрытие, В - переходный слой, С - керамическая подложка, 1- площадка покрытия, 2- площадка переходного слоя

а) б)

Рисунок 5 - Изображения участков покрытия + - участки, где проводился анализ

В работе был изучен процесс получения ПКХП на образцах из керамики, представленных корпорацией «Linn Gmb.» С помощью оже-электронной спектроскопии проведены исследования покрытия. На рисунке 6 представлен срез покрытия на керамике.__

А

А

Из рисунка 6 видно, что при нанесении покрытия происходит затекани материала покрытия во впадины и неровности поверхности керамическо подложки. Это приводит к дополнительному увеличению сцепления покрытия поверхностью покрываемого материала.

Оже-исследования проводили в площадке 1 покрытия и площадке переходного слоя (рис. 6). Спектры поверхности в переходном слое представлен! на рисунке 7, в основном покрытии - на рисунке 8. В переходном слое присутствуе кислород, углерод, кремний. Наличие кремния в переходном слое объясняете

наличием его в составе керамической подложки. В основном покрытии рисутствуют углерод, хром.

исунок 7 - Спектр поверхности Рисунок 8 - Спектр поверхности

покрытия в переходном слое основного покрытия

В работе были проведены трибологические исследования фрикционных свойств ЖХП на образцах из стали 40 X, работающих в парах трения. Были изготовлены образцы пар трения: сталь 40Х с ПКХП (2 значения шероховатости рабочей оверхности) - сталь с накладкой МК-5; Сталь 65Г (серийная) - сталь с накладкой МК-5. Для трибологических исследований фрикционных материалов использовали ■ юдернизированную машину трения СМТ-1.Определяли зависимость коэффициента .рения от скорости скольжения в контакте. Испытания проводили при постоянной Нагрузке. Для выявления зависимости коэффициента трения от скорости кольжения ступенчато с шагом Ди=1м/с скорость скольжения увеличивали от I).1—1 м/с до максимальной величины итах=б м/с, а затем уменьшали от итах=6 м/с до Ь=1м/с. По результатам измерения коэффициента трения построены зависимости к оэффициента трения от скорости скольжения в паре трения с постоянной агрузкой 2МПа при увеличении и снижении скорости скольжения, которые ! редставлены на рисунках 9 и 10 соответственно.

НАГРУЗКА 2 М Па КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ НАГРУЗКА 2 МЛа

009

п °°! 1

'' 0 08 •О. - СТ.40Х е ПКХП точение .....СтЛОХсПКХП шлифавоние ......

■ о,о5 — ; -СТ.65Г-Г.К-5 } - - сг.т с пкхп точение ----СТ.40Х с ПКХП | шлифование м/с --

[ 0,04 - у -

" 00

0 0 г ск РОС 1 ТЬСКОЛЬ 'КЕНИ Я(У1 ЕЛИ ЕНИ СКС РОС гьск ОЛЬ (гни Я(СК ИЖЕ ИИЕ>.

рисунок 9- зависимость коэффициента Рисунок 10 - зависимость коэффициента 'трения при увеличении скорости трения при снижении скорости

кольжения в паре трения скольжения в паре трения

При увеличении скорости скольжения коэффициент трения сохраняет достаточно стабильное значение. В паре трения сталь 65Г - МК-5 такой же :арактер изменения коэффициента трения наблюдается и при снижении скорости кольжения. Однако при снижении скорости скольжения значение коэффициента

трения возрастает примерно в 2 раза в парах трения с образцами из стали 40Х с ПКХГТ.. Это позволяет сделать вывод о том, что в парах трения, работающих в условиях цикличных повторно-кратковременных нагрузок, время пробуксовки в момент снятия нагрузки на приводе вращения будет сокращаться, что приведет к сокращению полного времени буксования в парах трения в режиме «разгон-торможение», и, как следствие, снижение температуры в зоне контакта пар трения.

Были проведены металлографические исследования ГЖХП на образцах из стали 40Х. Микроструктура покрытия на образце из стали 40Х представлена н рисунке 11.

Рисунок 11 - Микроструктура покрытия на образце из стали 40Х 1-стальная подложка 2-переходный слой 3-покрытие

Наблюдается переходный диффузионно-оксидный слой. Диффузионно оксидный слой формируется на поверхности стального изделия активаторам! поверхностного слоя, в большинстве случаев ими выступают сильные минеральные кислоты или их смеси, и последующим отжигом с вакууммированием в реакторе стального изделия после активации (травления) поверхности. На стадии вакуумногс отжига диффузионно-оксидный слой формируется при плавном медленное разогреве стального изделия от +20 до +460°С при непрерывной откачке летучи} соединений. Затем на диффузионно-оксидный слой, сформированный нг поверхности стального изделия, наносится ПКХП. Этот диффузионно-оксидный слой обеспечивает прочное адгезионное сцепление покрытия с подложкой.

Твердые материалы, содержащие наноструктуры на поверхности могу отрицательно воздействовать на окружающую среду и персонал. Поэтому сталс необходимым оценить степень опасности влияния. Оценка потенциальны? экологических рисков проводилась по критерию концентрация наночастиц химический состав и степень окисленности, длительность воздействия Идентификация экологических аспектов проводилась с помощью функциональное моделирования по стандарту IDEF-Ранжированы причины по степени важности н< основе экспертных оценок с использованием метода парного сравнения v диаграммы Паретто. Причины, попавшие в область 80% считаются важными. Hf основе FME- анализа и комплексного показателя риска RPZ разработань корректировочные мероприятия для снижения степени риска. Оценка степей! рисков показала, что защитные износостойкие карбидохромовые покрытия полученные осаждением из газовой фазы, не представляют опасности для человека.

Основные выводы

Определены условия проведения технологического процесса нанесения жрытий (способ подготовки поверхности, температура, давление, скорость подачи входного МОС) и получены пиролитические карбидохромовые покрытия на щелиях из чугуна, технической керамики, стали 40Х.

Разработано и изготовлено устройство для нанесения газофазных покрытий с »зможностью контролирования и управления параметрами технологического юцесса. В устройстве применены отдельные узлы и агрегаты, отвечающие »временным требованиям к безопасности производства, экологической чистоте и :ономической целесообразности получения защитных покрытий на изделиях, вменяемых в различных сферах народного хозяйства.

Показана возможность применения индукционного датчика контроля толщины шночных покрытий для достаточно точного контролирования заданной толщины жрытия на изделиях.

Показана возможность автоматизации процесса нанесения пиролитических фбидохромовых покрытий с применением компьютерной техники для управления 1ботой всех агрегатов установки, обработкой и контролированием получаемых иных с регистрирующих параметры процесса датчиков с минимальным участием 1ератора установки в технологическом процессе.

Исследованы пиролитические карбидохромовые покрытия и показана ¡рслективность их практического применения на изделиях из различных сериалов с целью защиты их от коррозии и износа.

Показана возможность получения воспроизводимых результатов нанесения фолитических карбидохромовых покрытий, благодаря применению гибкой, ункциональной с использованием микропроцессорной техники АСКУ, ззволяюгцей автономно контролировать и регулировать параметры процесса шесения и управлять технологическим процессом по заранее заданной программе. Проведены трибологические исследования фрикционных свойств пиролитических фбидохромовых покрытий. Применение пиролитических карбидохромовых жрытий на деталях, работающих в парах трения в условиях цикличных повторно-)атковременных нагрузок, позволит увеличить работоспособность узлов трения. Созданное устройство позволит использовать ее для получения покрытий на алогабаритных изделиях мелких партий, для обучения кадров и проведения ¡следовательских работ в области получения пиролитических карбидохромовых жрытий.

Основное содержание диссертации изложено в публикациях Сомов О.В., Васин В.А. Результаты металлографического анализа стальных 5разцов с нанесенным карбидохромовым покрытием// Вестник ПГТУ. Проблемы »временных материалов и технологий. Пермь: ПГТУ 2005.Выпуск №11.С.251-255. Анциферов В.Н, Сомов О.В, Васин В.А.Усовершенствованная установка для шесения пиролитических карбидохромовых покрытий (ПКХП)//Вестник ПГТУ. роблемы современных материалов и технологий. Пермь: ПГТУ 2005.Выпуск №11. .256-264.

3.Сомов O.B Получение пиролитических карбидохромовых покрыта //Конструкции из композиционных материалов: научно-технически журнал,200б.Вып.4.С.237-242.

4.Анциферов В.Н., Васин В.А. , Сомов О.В. Способ получения и свойств карбидохромовых покрытий с повышенной адгезионной прочностью на изделиях к чугуна //Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2007. №1. С.35-38.

5.Васин В.А., Невровский В.А., Сомов О.В. Влияние материала на процес нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий //Технологи машиностроения, 2007. №1. С. 41-44.

6.Васин В.А., Невровский В.А., Сомов О.В. Особенности нанесения пиролитически карбидохромовых покрытий. Материалы 5-ой Московской международно конференции «Теория и практика технологии производства изделий из КМ и новы металлических сплавов. Корпоративные, нано- и CALS-технологии в наукоемки отраслях промышленности».М. 2007.С.84-85.

7.Годжаев З.А., Зайцев С.Д., Сомов О.В. Исследования на уникальной стендово установке «КЛИМАТ» фрикционных дисков гидромеханических коробок передач наноструктурированной поверхностью трения. Международная научно-техническа конференция «Динамика, надежность и долговечность механических биохимических систем и элементов конструкций». 8-11 сентября 2009 г., i Севастополь: Вестник ЦНТУ. Выпуск №109.С. 175-176.

8.Годжаев З.А., Зайцев С.Д., Сомов О.В., Шабалинская JI.A. Исследования i испытания на долговечность дисков трения гидромеханических коробок передач наноструктурированным покрытием на уникальной стендовой установке КЛИМАТ Международная научно-техническая конференция «Динамика, надежность ] долговечность механических и биохимических систем и элементов конструкций» 6-10 сентября 2010 г., г. Севастополь: Вестник ЦНТУ. Выпуск №110.С. 191-192.

9.Патент РФ № 2194088 от 11.12.2002 г. Устройство для осаждения покрытий и парогазовой фазы / Шабалинская Л.А., Сомов О.В., Пашкин В.А., Линн Хорст Крашенинников В.Н., Костенков В.А.

Ю.Патент РФ № 2188877 от 18.05.2000 г. Способ нанесения покрыта пиролитических карбидохромовых на поверхность чугунных деталей/Васин В.А. Шабалинская Л.А., Сомов О.В., Пашкин В.А., Линн Хорст.

П.ПатентРФ № 97731 опубл.20.09.2010г. Композиционное покрытие для защит! поверхности стальных изделий от износа/СомовО.В., Пашкин В.А., Васин В.А, Суминов И.В., Эпельфельд A.B. и др.

12.И.В.Анциферова, А.И.Зенков, О.В.Сомов. Подходы к оценке безопасност) наноматериалов / Пермь:Изд-во Перм.гос.ун-та, 2010.82 с.

Подписано в печать 1.11.2010. Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №2000/2010.

Издательство

Пермского государственного технического университета 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к.113 тел. (342)219-80-33

Введение.

1 Покрытия. Методы нанесения покрытий и оборудование для получения карбидохромовых покрытий (литературный обзор).

1.1 Общая характеристика методов нанесения покрытий.

1.2 Покрытия на основе хрома и его соединений.

1.2.1 Напыление чистого хрома.

1.2.2 Напыление металлических сплавов на основе хрома.

1.2.3 Напыление карбида хрома.

1.3 Пиролитическое осаждение карбидохромовых покрытий.

1.4 Оборудование для нанесения защитных пиролитических карбидохромовых покрытий.

1.5 Оценка эксплуатационных характеристик пиролитических карбидохромовых покрытий.

2 Постановка задачи и методики экспериментальных исследований.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Методики экспериментальных исследований.

2.2.1 Предварительная подготовка и приготовление образцов.

2.2.2 Определение условий проведения технологического процесса нанесения ПКХП.;.

2.2.3 Металлографический анализ.

2.2.4 Определение физико-механических свойств.

2.2.5 Микрорентгеноспектральный анализ.

2.2.6 Рентгенографический анализ.

2.2.7 Оже-электронная спектроскопия.

3 Разработка устройства для нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий.

3.1 Требования к разрабатываемому устройству.

3.2 Состав устройства и его краткие технические данные.

3.3 Реакционная камера.

3.4 Система дозированной подачи МОС.

3.5 Испаритель.

3.6 Вакуумная система откачки.

3.7 Система улавливания отработанных продуктов.

3.8 Система контроля толщины покрытия.

3.8.1 Экспериментальные исследования индуктивного метода контроля толщины пленочных покрытий.

3.8.2 Индукционный датчик контроля толщины покрытия.

3.9 Автоматизированная система контроля и управления.

3.9.1 Техническое задание на проектирование АСКУ.

3.9.2 Назначение и краткая характеристика АСКУ.

3.9.3 Состав и краткое техническое описание АСКУ.

3.10 Порядок работы установки в режиме автоматизированного контроля

3.11 Соблюдение мер безопасности.

4 Результаты экспериментальных исследований.

4.1 Исследования карбидохромовых покрытий на чугунных изделиях.

4.2 Исследования карбидохромовых покрытий на изделиях из технической керамики.

4.3 Исследование трибологических свойств ПКХП на стальных дисках трения.

4.3.1 Подготовка образцов для исследований

4.3.2 Оборудование для проведения исследований.

4.3.3 Методика измерения износа и коэффициента трения.

4.3.4 Результаты исследований

4.3.4.1 Исследование влияния скорости скольжения.

4.3.4.2 Исследование влияния нагрузки.

4.3.4.3 Результаты испытаний на износ.

4.3.5 Анализ результатов трибологических исследований.

4.3.6 Анализ металлографических исследований покрытий на образцах из стали 40Х.

4.3.7 Оценка теплового режима пар трения при буксовании.

4.3.8 Оценка потенциальных рисков.

Актуальность проблемы

Научно-технический прогресс XX века привел к созданию и; развитию'.электронной; промышленности, , радио- и . приборостроению, полупроводниковой техники, ядерной" энергетике, производству и широкому использованию4 сверхчистых и- сверхпроводящих материалов, мощному развитию авиации и космической отрасли: В настоящее время с развитием, рыночных отношений во; всех областях современной, жизни, усилением конкуренции в машиностроительных отраслях возрастает необходимость внедрения новых перспективных материалов- повышения надежности отдельных деталей агрегатовщ механизмов.

Одним из слабых элементов в системе «материал - рабочая среда», определяющим допустимые условия? эксплуатации, и ресурс всей системы, является поверхность материала. В; процессе эксплуатации изделий имеют место значительные потери; материалов, от коррозии, износа рабочих поверхностей, воздействия высоких температур и агрессивных сред: Эти воздействия воспринимаются в основном: поверхностью. Для снижения потерь металла, а также повышения надежности и ресурса изделий применяются различные защитнью покрытия.

Наиболее широко применяются защитные покрытия: коррозионно- и жаростойкие, теплозащитные,, износостойкие, включая упрочняющие и др. Можно выделить общие закономерности в формировании покрытий. К ним относятся: различие в химическом составе, структуре и свойствах материала для нанесения покрытия, адгезионное взаимодействие на границе раздела покрытие - изделие, образование несплошностей различного происхождения, возникновение напряженного состояния, неравномерность по толщине покрытия.

При использовании различных способов нанесения покрытий перспективность метода осаждения из газовой фазы объясняется доступностью исходных материалов, в частности, металлоорганических соединений (МОС), получением покрытия хорошего качества с максимальной скоростью на изделиях сложной формы, имеющих выступы и изгибы поверхности, внутренние полости, а также изделиях большой длины. Перспективу имеют работы по получению пиролитических карбидохромовых покрытий (ПКХП) с применением промышленной хромосо держащей металлоорганической» жидкости «Бархос». Существующие установки и устройства для получения ПКХП с применением «Бархос» имеют проблемы с возможностью воспроизводимости процесса осаждения.

Цель работы заключается в разработке процессов осаждения из газовой фазы и устройства для нанесения стабильных по свойствам и с заданной структурой пиролитических карбидохромовых покрытий. Задачи:

1. Разработать условия проведения технологического процесса нанесения ПКХП.

2.Разработать и изготовить устройство по нанесению ПКХП.

3.Разработать автоматизированную систему контроля параметров процесса нанесения ПКХП и управления отдельными узлами установки (АСКУ).

4.Провести исследования индуктивного метода контроля толщины пленочных покрытий.

5.Спроектировать и изготовить индукционный датчик контроля толщины ПКХП.

6.Исследовать ПКХП на изделиях из чугуна, технической керамики.

7.Провести трибологические исследования фрикционных свойств ПКХП на деталях, работающих в парах трения.

Научная новизна:

Установлены условия предварительной модификации поверхности и режимов нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий на чугунные изделия для обеспечения адгезионной прочности покрытия.

Определены оптимальные условия для активации поверхности для формирования на изделиях из стали 40Х промежуточного диффузионно-оксидного слоя, обеспечивающего прочное адгезионное сцепление пиролитических карбидохромовых покрытий со стальной подложкой.

Разработан способ предварительной подготовки рабочей поверхности и нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий на рабочие поверхности стальных изделий, работающих в парах трения, обеспечивающий оптимальные фрикционные трибологические характеристики покрытия.

Практическая значимость:

Разработано устройство для получения газофазных защитных износостойких покрытий, обеспечивающая их высокое качество и воспроизводимость эксплуатационных характеристик, позволяющей автономно контролировать и регулировать параметры процесса нанесения покрытий- и управлять технологическим процессом по заранее заданной программе.

В устройстве применены отдельные узлы и агрегаты, отвечающие современным требованиям к безопасности производства, экологической чистоте и экономической целесообразности получения защитных покрытий на изделиях, применяемых в машиностроении.

Показана возможность получения воспроизводимых результатов нанесения ПКХП на изделия, благодаря применению гибкой, функциональной с использованием микропроцессорной техники АСКУ, позволяющей автономно контролировать и регулировать параметры процесса нанесения ПКХП и управлять технологическим процессом по заранее заданной программе.

Данные о трибологических и фрикционных свойствах ПКХП могут быть применены при разработке фрикционных узлов трения в тракторостроении.

Личный вклад автора заключается в разработке устройства по нанесению ПКХП с использованием АСКУ, постановке задач исследований, организации и проведении экспериментальных и исследовательских работ, обобщении полученных результатов работы.

Положения,выносимые на защиту:

Устройство по нанесению ПКХП с АСКУ, построенной с применением микропроцессорных средств.

Результаты экспериментальных исследований полученных ПКХП на изделиях из чугуна и технической керамики.

Результаты трибологических испытаний фрикционных свойств ПКХП на деталях, работающих в парах трения.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы и ее отдельные разделы были доложены и обсуждались на: 5-ой Московской международной конференции «Теория и практика технологии производства изделий из КМ и новых металлических сплавов. Корпоративные, нано- и САЬ8-технологии в наукоемких отраслях промышленности» (г.Москва 2007); на международных научно-технических конференциях «Динамика, надежность и долговечность механических и биохимических систем и элементов конструкций» (г. Севастополь 2009,2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 3 работы в журналах, рекомендованных ВАК, получено 3 патента РФ.

Объем работы. Работа включает введение, 4 главы, заключение, список литературы, который содержит 66 библиографических наименований, 2 приложения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Определены условия проведения технологического процесса нанесения покрытий (способ подготовки поверхности, температура, давление, скорость подачи расходного МОС) и получены пиролитические карбидохромовые покрытия на изделиях из чугуна, технической керамики, стали 40Х.

2.Разработано и изготовлено устройство для нанесения газофазных покрытий с возможностью контролирования и управления параметрами технологического процесса. В устройстве применены отдельные узлы и агрегаты, отвечающие современным требованиям к безопасности производства, экологической чистоте и экономической целесообразности получения защитных покрытий на изделиях, применяемых в машиностроении.

3.Показана возможность применения индукционного датчика контроля толщины пленочных покрытий для достаточно точного контролирования заданной толщины покрытия на изделиях.

4.Показана возможность автоматизации процесса нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий с применением компьютерной техники для управления работой всех агрегатов установки, обработкой и контролированием получаемых данных с регистрирующих параметры процесса датчиков с минимальным участием оператора установки в технологическом процессе.

5.Исследованы пиролитические карбидохромовые покрытия и показана перспективность их практического применения на изделиях из различных материалов с целью защиты их от коррозии и износа.

6.Показана возможность получения воспроизводимых результатов нанесения пиролитических карбидохромовых покрытий, благодаря применению гибкой, функциональной с использованием микропроцессорной' техники АСКУ, позволяющей автономно контролировать и регулировать параметры процесса нанесения и управлять технологическим процессом по заранее заданной программе.

7.Проведены трибо логические исследования фрикционных свойств пиролитических карбидохромовых покрытий. Применение пиролитических карбидохромовых покрытий на деталях, работающих в парах трения в условиях цикличных повторно-кратковременных нагрузок, позволит увеличить работоспособность узлов трения.

8.Созданное устройство позволит использовать ее для получения покрытий на малогабаритных изделиях мелких партий, для обучения кадров и проведения исследовательских работ в области получения пиролитических карбидохромовых покрытий.

1. В.В.Кудинов, Г.В.Бобров. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование, М. Металлургия, 1992 432 с.2. www. xumulc. ru

2. Анциферов В.Н., Бобров Л.К.Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.Металлургия, 1987. - 792 с.

3. РадюкА.Г. Процессы нанесения и обработки газотермических покрытий и технологии изготовления деталей металлургического оборудования и металлопродукции.//автореферат дис.,2003,39 с.5. www.portalnano.ru

4. Г.А.Домрачев. Получение неорганических материалов и покрытий разложением1 металлоорганических соединений — перспективный процесс для промышленности.

5. Тез. докл. 5 Всесоюзного совещания по применению металлоорганических соединений для получения неорганических покрытий и материалов, М. Наука, 1987. с.З

6. Применение металлоорганических соединений для неорганических покрытий и материалов/

7. Под ред.акад. Г.А.Разуваева, М : Наука. 1986. 256 с.

8. Домрачев Г.А. Металлоорганические соединения и радикалы. Под ред. Акад. М.И.Кабачника, М. Наука, 1985. с. 138

9. Осаждение из газовой фазы. Под ред. К.Пауэла, Дж.Оксли и др. М, Атомиздат, 1970, 479 с.

10. Грибов Б.Г., Домрачев Г.А., Жук Б.В. и др. Осаждение пленок и покрытий разложением металлоорганических соединений. М.: Наука, 1981.

11. В.Ф.Горбань, В.Ф.Бритун, И.А.Косско Изменение состава и структуры газотермических хромовых покрытий при трении в результате контактного взаимодействия//порошковая металлургия 1995, №5/680-84с.

12. В.Ф.Горбань Исследование структуры превращений в напыленном слое хромовых покрытий при трении//Трение и износ,ноябрь-декабрь 1996,'том 17 №6.С.810-815.

13. З.Соколов В.Ф., Юрченко А.Д., Аржанникова Е.В., Шипигина JI.C. Защитное пиролитическое хромовое покрытие. Технология, свойства, применение: обзор. М.: ЦНИИатоминформ, 1989.

14. Юршев В.И. Пиролитические хромовые покрытия и усовершенствование технологии осаждения.//Вестник ОГУ 2003,№5,141-143 с.

15. Домрачев Г.А., Суворова О.Н. Получение неорганических покрытий при разложении металлоорганических соединений// Труды по химии. Горький: Институт химии АН СССР, 1980. Т. XLIX, вып. 9. С. 1671-1686.

16. Джейер М.М. Требования, предъявляемые к защитным покрытиям, и последние достижения в работке покрытий// Исследования при высоких температурах/Под ред. В.А. Кириллина. М.: Наука, 1967. С.442-462.

17. Иванов Е.Р. Нечипоренко Е.П., Криворучко В.М. и др. Кристаллизация тугоплавких металлов из газовой фазы. М.: Атомиздат, 1974.

18. Уэльский A.A. Некоторые примеры аппаратурно-технологического оформления процесса металлизации образцов карбонильным методом//

19. Термическая диссоциация металлоорганических соединений. М.: 1988. С.13-27.

20. Артемьева В.Я., Власов Г.М., Власова М.И. и др. Технические требования к хромоорганической жидкости// Тезисы докладов II Всесоюзного совещания по металлоорганическим соединениям для получения металлических оксидных покрытий. М.: Наука. 1977. С.6.

21. Горгораки Е.И. Исследование покрытий, полученных пиролизом бис-аренхромовых комплексов: Автореф. Дис. на соиск. учен. степ. канд. хим. наук. М.: МХТИ, 1973.

22. Мельников В.В., Максимов Г.А., Каверин Б.С. и др. Состав и структура покрытий, осажденных из паровой фазы при термораспаде бис-аренхромовых комплексов// Докл. АН СССР, 1974. Т.219, вып.4. С. 929931

23. Грибов Б.Г., Румянцева В.П., Травкин Н.н. и др. Получение пленок хрома термическим разложением галоидных производных бис-ареновых соединений хрома// Электронная техника, 1971. Т. 3, вып. 1. С. 21-24.

24. Лузин A.C., Поликарпов В.Б., Додонов В.А. и др. Получение равномерных хромкарбидных покрытий на поверхности труб пиролизом промышленной хромоорганической жидкости «БАРХОС»// Тр. по химии и химической технологии. Горький: ГГУ, 1988. С. 52-56.

25. Димант А.Б., Севастьянов О.И., Лахтин Ю.М. и др. Исследование некоторых свойств хромовых покрытий и процесса их осаждения из газовой фазы// Тр. НИИавтоприбора. М., 1981. Вып. 51. С. 78-93.

26. Лузин A.C., Поликарпов В.Б., До донов В. А., Клементьев Е.К. и др. Пленки хрома, полученные пиролизом его бис-ареновых комплексов в присутствии серосодержащих добавок// Журнал прикладной химии, 1988. Вып.6. с. 1235-1239.

27. Ванчагов В.К., Умилин В.А., Дягилев Л.М. и др. Влияние примесей органических веществ на скорость термораспада бис-ареновых соединений металлов// Химия элементорганических соединений. Горький: ГГУ, 1080. С.86.

28. Димант А.Б., Севастьянов О.И., Лахтин Ю.М. и др. Исследование некоторых свойств хромовых покрытий и процесса их осаждения из газовой фазы// Тр. НИИавтоприбора. М., 1981. Вып. 51. С. 78-93.

29. Ванчагова В.К., Умилин В.А., Зорин А.Д. и др. Закономерности образования и распределения углеродсодержащих примесей в хромовых покрытиях//Докл. АН СССР, 1984. Т. 20, вып., 10. С. 1661-1664.

30. Сыркин В.Г. Газофазная металлизация через карбонилы. М.: Металлургия, 1985. С. 27-66.

31. Костенков В.А., Крашенинников В.Н. Эксплуатационные свойства пиролитических карбидохромовых покрытий// Применение МОС для получения неорганических покрытий и материалов. М.: Наука, 1986. С.234-243.

32. Костенков В.А., Крашенинников В.Н. Эксплуатационные свойства пиролитических карбид хромовых покрытий// Применение МОС для получения неорганических покрытий и материалов. М.: Наука, 1986. С.234-243.

33. Умилин В.А., Ванчагова В.К. Влияние состава бис-ареновых соединений хрома и условий их термораспада на содержание углерода в покрытиях// Применение МОС для получения неорганических покрытий и материалов. М.: Наука. 1986. С.58-67.

34. Карпов В.И. Опыт промышленного применения пиролитических покрытий// Тез. докл. YI Всесоюзного совещания по применению металлоорганических соединений для получения покрытий и материалов. Нижний Новгород: Ин-т химии АН СССР, 1991. С. 104-106.

35. А.С. 1092208 СССР, С23с 11/02. Устройство для нанесения покрытий из паровой (газовой) фазы/ Ляндаев Е.А., Сафонов Л.М., Нестерова Л.А.// Открытия. Изобретения, 1984. № 18. С.68.

36. Умилин В.А., Кудрявцев В.К., Девятьяров М.Ю. Нанесение хромовых покрытий на внутреннюю поверхность труб малого диаметра// Материалы особой чистоты (получение, анализ, применение в новой технике): Межвуз. Сб. Горький: ГГУ, 1987

37. А.С. 1420068 СССР, С23сю Устройство для нанесения покрытий из газовой фазы/ Севастьянов О.И., Димант А.Б., Санежинский и др.// Открытия. Изобретения, 1988, № 32. С. 109.

38. Патент РФ № 2194088 от 11.12.2002 г. Устройство для осаждения покрытий из парогазовой фазы / Шабалинская JI.A., Сомов О.В., Пашкин В.А., Линн Хорст, Крашенинников В.Н., Костенков В.А.

39. Патент РФ № 2112919 от 19.07.1996 г. Индукционный датчик контроля толщины металлических покрытий /Васин В.А., Невровский В.А., Сухих Л.Л., Козырев С.П.

40. Патент РФ № 2188877 от 18.05.2000 г. Способ нанесения покрытий пиролитических карбидохромовых на поверхность чугунных деталей/Васин В.А., Шабалинская Л.А., Сомов О.В., Пашкин В.А., Линн Хорст.

41. Справочник по триботехнике. В 3-х т. Т.З. Триботехника антифрикционных, фрикционных и сцепных устройств. Методы и средства триботехнических испытаний. / Под общ. ред. М. Хебды, A.B. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1992. - 730 е.: ил.

42. ПатентРФ № 97731 опубл.20.09.20Юг. Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа/Сомов О.В., Пашкин В.А., Васин В.А., Суминов И.В., Эпельфельд A.B. и др.

43. Г.Карслоу и Д.Егер, Теплопроводность твёрдых тел, "Наука", 1964 г. с. 80.

44. Анциферова И.В. Наноматериалы и потенциальные экологические риски. //Известия Вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия, № 1,2010.

45. Принципиальная электрическая схема макетного датчика контролятолщины пленочного покрытия

46. Принципиальная электрическая схема датчика контроля толщиныпленочного покрытия Перечень элементов частей автоматизированной системы контроля иуправленияи1. Выходо-12В

47. Ш= 91 кОм 112=5,6 кОм 113=5,6 кОм 114=1,2 кОм 115=10 кОм 116=4,7кОм 117=10к0м 118=56 кОм 119=10 кОм1. С 1=4700 пФ УТ1 КТ315А61. С2=4700 пФ УБ1 -Д9А1. С3=4700 пФ УР2 -Д9А1. С4=0,01мкФ РА1 -140УД6А1. С5=22 нФ

48. Принципиальная электрическая схема макетного датчика контролятолщины пленочного покрытия1. И ВАРИАНТю 510 Ом Ш0 180 кОм С1 10000 пФ С9 50.0 мкФ УТ1 КТ3102Е1*2 1,5 кОм Ш1 ЮкОм С2 50 пФ СЮ 56 пФ УГ2 КТ3102Е

49. Ю 18 кОм Ю2 47 кОм СЗ 6800 пФ С11 10000 пФ ОБ1 Ш555ЛАЗ114 75 Ом ШЗ ЮкОм С4 22000 пФ С12 20,0 мкФ Ш2 КМ555ЛАЗ

50. И5 5,1 кОм Ш4 5,0 Ом С5 10000 пФ С13 100 пФ БА1 140УД6А116 100 кОм Ш5 4,7 кОм С6 15000 пФ С14 47000 пФ ЭА2 142ЕН1А

51. Е17 1,3 кОм Ш6 1,2 кОм С7 0,068 мкФ С15 22000 пФ 2,01 100 кГц

52. Ы8 10 кОм Ш7 1,8 кОм С8 0,068 мкФ У01 Д9Л119 910 Ом Ш8 2,2 кОм Ш9 2,0 кОм УБ2 Д9А

53. Принципиальная электрическая схема датчика контроля толщиныпленочного покрытия

54. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ ЧАСТЕЙ АСКУ

55. Модуль логики управления Перечень элементов

56. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ

57. Ю 1 МЛТ-0,25 100 кОм ± 10%

58. К2, Я8 2 МЛТ-0,25 1,5 кОм ± 10%

59. Ю, Я9 2 МЛТ-0,25 1,0 кОм ± 10%

60. Я4 1 МЛТ-0,25 430 Ом ± 10%1. Я5 1 МЛТ-0,25 10 Ом ± 10%

61. Кб, Я7 2 МЛТ-0,25 510 Ом ± 10%

62. ШО 1 МЛТ-0,25 2,0 кОм ± 10%1. КОНДЕНСАТОРЫ

63. С1,С2, С4. С5 4 КМ-5а Н90-0,068 мкФ1. СЗ 1 К50-16-25-6,81. С6 1 КМ-5а Н90-0,022 мкФ1. С7 1 К50-16-25-5001. ДИОДЫ 1. УБ1, УБ2 2 КД522Б1. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1 1 КТ315В ИМС3 К555ЛАЗ1 К555ТМ21 К155ТВ11. ОА1,ОА2 2 К554САЗ1. БАЗ 1 АОТ128А

64. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ 111,115 2 МЛТ-0,25 100 кОм ± 10%112, ЯЗ 2 МЛТ-0,25 — 1 мОм + 10%

65. Я4 1 С 1-4-0,25 10 мОм ± 10%

66. Я6,Ю 2 МЛТ-0,25 1,0 кОм ± 10%1. КОНДЕНСАТОРЫ

67. С1,С2, 2 КМ-5а Н30-0,01 мкФ1. СЗ 1 КД2 М47-22 пФ *1. С4 1 КД2 — М47-18 пФ *1. С5 1 КТ4-21 -4-15 пФ

68. С6, С7 2 КМ-5а Н90-0,022 мкФ1. С8 1 К50-16-25-10001. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1 1 КТ315В ИМС1 КР145ИК19011. ВВ2, ЭБЗ 2 К555ЛАЗ

69. ZQ1 1 Кварцевый резонатор РВ-72— подбирается при регулировке

70. Поз. обозн. Кол- Наименование Примечаниево 1. РЕЗИСТОРЫ

71. Ю,Б2, КЗ, 5 МЛТ-0,25 1,0 кОм ± 10%1. Л4, Ы13

72. Я5 1 МЛТ-0,25 2,0 кОм ± 10%

73. Кб 1 МЛТ-0,25 100 кОм ± 10%

74. Я7 1 С2-14-0,25 2,0 кОм ± 1% *

75. Я8 1 С2-14-0,25 1,0 кОм ± 1% *

76. Я9 1 С2-14-0,25 500 Ом ± 1% *

77. ЮО 1 С2-14-0,25 250 Ом ± 1% *

78. ЯП 1 С2-14-0,25 10 Ом + 1% *

79. Ш2, 1121 9 МЛ Г-0,25 510 Ом ± 10%1114-1120 7 МЛТ-0,25 330 Ом ± 10% *1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 КМ-5а-НЗ0-1,0 мкФ1. С2 1 КМ-5а Н90-0,022 мкФ1. ДИОДЫ 1 КД522Б1. ИМС3 К555ЛАЗ1. ВВЗ 1 К155ИЕ61 К155РЕЗ1 К554САЗ1. БА1 1 АЛС324Б1. НЮ1

80. Поз. обозн. Кол- Наименование Примечаниево 1. РЕЗИСТОРЫ

81. Ю, Л2,113, Ш5 4 МЛТ-0,25 1,0 кОм ± 10%

82. Я4 1 МЛТ-0,25 510 Ом ± 10%

83. Я5 1 С2-14-0,25 3,9 кОм± 1% *

84. Я6, Я11 2 С2-14-0,25 4,8 кОм ± 1% *117, Ю2 2 С2-14-0,25-2,4 кОм± 1% *

85. Я8, ЮЗ 2 С2-14-0,25 1,2 кОм ± 1% *

86. Я9, Ы14 2 С2-14-0,25 600 Ом + 1% *

87. ШО 1 С2-14-0,25 2,0 кОм ± 1% *

88. Ю6 1 МЛТ-0,25 1,5 кОм ± 10%

89. К17 1 МЛТ-0,25 47 Ом + 10% *

90. ШБ-ЯЗЗ 16 МЛТ-0,25 330 Ом ± 10% *1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 КМ-5а- Н90-0,022 мкФ1. ДИОДЫ 2 КД522Б1. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1 1 КТ814А1. ИМС1. ОБЗ 4 К555ЛАЗ1. ВВ4 1. ВВ5 1 К555ИЕ51. DD6 1 К155ТМ51. Ш>1 1 К155ИЕ71. ОБ8, ВВ9 2 К155РЕЗно1, Н02, тез 3 АЛС324Б

91. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ

92. Ы2, КЗ 3 МЛТ-0,25 1,0 кОм ± 10%114 1 МЛТ-0,25 510 Ом ± 10%

93. Я5 1 С2-14-0,25 3,0 кОм + 1% *

94. Я6. Ш1 2 С2-14-0,25 4,8 кОм + 1% *

95. Я7, К12 2 С2-14-0,25 2,4 кОм ± 1% *

96. Я8, ЮЗ 2 С2-14-0,25 1,2 кОм± 1% *

97. Я9, Ю4 2 С2-14-0,25 600 Ом ± 1% *

98. ШО 1 С2-14-0,25 2,2 кОм ± 1% *1. Я15 1 МЛТ-1 47 Ом ± 10% *

99. Юб-ЯЗ! 16 МЛТ-0,25 330 Ом + 10% *1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 КМ-5а Н90-0,022 мкФ1. ДИОДЫ 1 КД522Б ИМС001,002, ББЗ 4 К555ЛАЗ1. ОБ4 1 К555ИЕ51. ЭОб 1 К155ИЕ71 К155ТМ52 К155РЕЗ1. Ш1,Н02, НйЗ 3 АЛС324Бподбирается при регулировке

100. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ

101. Ю 1 С2-14-0,25 — 300 Ом± 1% *

102. Я2 1 С2-14-0,25 100 кОм ± 1% *113.1110, Ю1 3 С2-14-0,25 10 кОм +1% *

103. И4,115,1112, Ы13 4 МЛТ-0,25 10 кОм ± 10%1. Ы6, Ш4 2 СП5-14 —10 кОм117, Ш5 2 СП5-14 — 2,2 кОм *

104. Я8 1 С2-14-0,25-200 Ом±1% *

105. Я9 1 С2-14-0,25 200 КОм ± 1%1. КОНДЕНСАТОРЫ

106. С1, С4, СЗ 3 КМ-5а Н30-0,022 мкФ1. С2, С5 2 КД-М1500-33 пФ1. ИМС1. ВА1,ЭА2 2 140УД6А1. ВАЗ 1 К157УД2подбирается при регулировке

107. Тактовый генератор Перечень элементов

108. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ

109. Ю 1 МЛТ-0,25-510 Ом + 10% *

110. К2 1 МЛТ-0,25 270 кОм ± 10%1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 КМ-5а-НЗ0-0,15 мкФ1. С2 1 КМ-5а НЗ 0-1000 пФ1. ИМС1. ОБ! 1 К555ЛАЗ

111. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ 1. Ш 1 СП5-14 —1,0 КОм1 МЛТ-0,25 22 кОм ± 10%113,115 2 МЛТ-0,25 270 Ом ± 10%1. Я4, 1 С2-14-1 -2 Ом± 1% *116 1 СП5-14 — 10 кОм1. КОНДЕНСАТОРЫ

112. С1,С2 2 КМ-5а Н30-0,068 мкФ1. ДИОДЫ 1. УБ1 1 Д818Е1. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1 1 КТ3102Е1. УТ2 1 КТ815А1. ИМС1. ЭА1 1 140УД6Аподбирается при регулировке

113. Модуль блокировки ТП Перечень элементов

114. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ т 1 МЛТ-0,25 820 кОм ± 10%

115. Я2 1 МЛТ-0,25 1,3 кОм ± 10%1. МЛТ-0,25 510 Ом + 10%1. ЯЗ 1 1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 КМ-5а Н90-0,022 мкФ1. С2 1 КМ6 Н90-0,47 мкФ1. ИМС1 К555ЛАЗ1. ВВ2 1 К555ТМ2-Продолжение приложения 1 Ключи управления ТЭНом и электроприводом дозатора Перечень элементов

116. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ 111,115 2 МЛТ-0,25 1,5 кОм ± 10%112, Яб, И.9 3 МЛТ-0,25 10 кОм ±,10%113 1 МЛТ1 510 кОм ± 10%114, Я8 2 МЛТ-0,25 75 Ом + 10% *

117. Ы7 1 МЛТ-0,25 130 Ом ± 10%1. ДИОДЫ 1. Т)1, УБ2, УБЗ п О КД522Б1. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1, УТ2 2 КТ503А1. ИМС1. БА1, БА2 2 АОУЮЗВподбирается при регулировке

118. Ключи управления пускателя вакуумного насоса и электроприводом испарителя1. Перечень элементов

119. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ 111,112,113 3 МЛТ-0,25 1,5 кОм ± 10%

120. Ы4,115 2 МЛТ-0,25-10 Ом ±10% *1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 К53-21 -25-2201. ДИОДЫ

121. УБ1, УБ2, УБЗ УБ4, УБ5, УБб 3 Д226Б Д2061. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1, УТ2, УТЗ 3 КТ815А

122. К1,К2, КЗ 3 РЭС-22 РФ4.500.131

123. Поз. обозн. Кол- Наименование Примечаниево 1. РЕЗИСТОРЫ

124. Я1 Я8 8 МЛТ-0,5 - 2,0 кОм ± 10% *119.1112 4 МЛТ-0,25 49 кОм ± 10%1. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1 -УТ4 4 КТ503Г1. ИМС1. Ш1 Н04 4 АЛС324А— подбирается при регулировке

125. Модуль сигнализации и индикации Перечень элементов

126. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ

127. Ю.Ю 2 МЛТ-0,25 2,2 кОм + 10%

128. К2,114, Я5 3 МЛТ-0,25 1,0 кОм + 10%

129. Я6 1 МЛТ-0,25 510 Ом ± 10% *117.1113 7 МЛТ-0,25 470 Ом ± 10% *1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 К50- 16-25-5001. С2 1 КМ6 Н30-0Д5 мкФ1. ТРАНЗИСТОРЫ 1. УТ1 1 КТ315В1. УТ2 1 КТ815А1. НЬ1, НЬ6, НЬ7 3 АЛ307БМ1. НЬ2, НЬЗ, НЬ4, 4 АЛ360А1. НЬ5

130. Поз. обозн. Кол-во Наименование Примечание1. РЕЗИСТОРЫ

131. Би,Б15 2 МЛТ-1 -51 Ом± 10%112,113 2 МЛТ-0,5 680 Ом ± 10% *

132. Я4 1 МЛТ-0,5 430 Ом ± 10% *1. КОНДЕНСАТОРЫ 1. С1 1 К50-35-25-4700

133. Протоколы измерений профиля поверхности образцов Протоколы исследований трибологических свойств ПКХП

134. Dp filter 37Х : р=33* (3 29 мкм) v|

135. Класс шероховатости « 6б Г0СТ278Э-731/ 8 (IS01302)

136. Ra (среднеарифм отклонен ).мкм «189

137. Rz (высота неровн по 10 точк ).мкм 8 99

138. Rmax,Ry (макс высота неров ).мкм =12 2

139. S m (средний шаг неровности),мкм 23 8

140. S (ср шаг местных выступов) мкм «8 48

141. Rpk (высота выступов повти).мкм = 1 30

142. Rk (толщина опорной пов-ти).мкм = 7 00

143. Rvk (глубина впадин пов-ти.мкм 3.851р1 (верх опорной поверхности).* » 516tp2 (низ опорной поверхности).* » 90 7

144. Rv.Rm (глуб.макс.впадины).мкм = 7 27

145. Rp (высота макс.выступа).мкм » 4 88

146. Да (среднеарифм наклон проФ ).гр = 27 9

147. Aq (среднеквадр наклон проф ).гр = 34.90.7932 мм (49 46 мкм) 2.74*0* 6703* 0?i 100*1.(длина трассы) = 0 2714 мм Dp=60 57* tp-57.71*1. Все трассы целиком0.WрасчетJ

148. Фильтр JlS=2 5ÛMKM 4 > «ich X <s Lc/Ls1. R-линия спрямлена1. Калибровка no Ra < ►1. Ra меры = 1 050 мкм < ►2 (мкм) -21 1036±0 0252 Г Звук « > подстройка "0"

149. Трасса Серия из 20 ;) через ; 00с ✓ авто Доп трасса 1 « ► Удалить Отсечь '

150. Шкала 100 мкм (хЮО) * » по Иа < ► "" Аетошкала Скорость 1.0 (0.98) мм/с < ►Iс® m m □авто О Стоп

151. Протокол измерения профиля поверхности образцов после точения

152. Программа профилометра ПРОФИ 130 (всрсия4.1). Файл: C:\Oocumcnts and ЗеЖп^УАдминистраторХРабочий ст.0 8644 мкм ( 2 3873 мкм)

153. Трасса 1 из 1 (227 измерений с шагом 0 976 мкм)29 09 2009 13 47

154. Opiner 37* : р=33*(0 788 мкм) :0 0м ре р д. <0 4380 мм 0 4880 мм0*.0 01' L (длина трассы) « 0 2207 мм70.04* 0* Dp=6916%юой:

155. Класс шероховатости = 8б (Г0СТ2789-73)/ 6 (1501302)

156. Ра (среднеарифм отклонен ) мкм = 0.409

157. Яг (высота неровн по 10 точк ).мкм =2.53

158. Ятах.Яу (макс высота неров ).мкм =3.09

159. Бгп (средний шаг неровности),мкм =117

160. Э (ср шаг местных выступое).мкм = 5 03

161. Ярк (высота выступов повти1.мкм = 0 927

162. Як (толщина опорной пов-ти),мкм = 1 07

163. Рук (глубина впадин пов-ти),мкм = 1 09р1 (верх опорной поверхности). * = 6 87р2 (низ опорной поверхности).* = 79 4

164. Яу.Ят (глуб макс впадины) |.»км • 1 53

165. Яр |высота макс выступа|мкм = 1 55

166. Да (среднеарифм наклон проФ )гр 12.5

167. Дд (среднеквадр наклон проФ) гр =16 31. Все трассы Г целикомрасчет1. Z (мкм) = -21 8354+0.01141. V авто йв=0 08мм'5 < ►

168. Фильтр . is=2 50 мкм i ► inch * V Lc/Ls1. R-линия спрямлена

169. Калибровка по Ra \ ► Ra меры = 1 050 мкмtest 368tp=5242*1. Звук подстройка "О"расса Серия из 20 ". через 00с v авто1. Трасса

170. Доп трасса j 1 < . ► i Шкала 100 мкм (х100)1. Удалить Отсечьno Ra- <

171. V- Автошкала Скорость 1 0 (0 98) мм/с < j »ф El Q авто О Стоп