автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Технологическое обеспечение качества плазменных покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27

На правах рукописи

ЗВЕРЕВ ЕГОР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА МАРКИ ПГ-С27

Специальность: 05.02.07 — технология и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 1 ДЕК 2011

Новосибирск — 2011

005002775

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет"

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Чёсов Юрий Степанович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Марков Андрей Михайлович

кандидат технических наук Рахимянов Константин Харисович

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО "Сибирский государственный

университет путей сообщения", г. Новосибирск

Защита диссертации состоится "21" декабря 2011 г. в 14ш на заседании диссертационного совета Д 212.173.07 при ФГБОУ ВПО "Новосибирский государственный технический университет" по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан "1ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Никитин Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Детали машин современного технологического оборудования работают при тяжелых режимах нагружения и часто выходят из строя по причине износа рабочих поверхностей. Поэтому возникает потребность в повышении физико-механических свойств поверхностных слоев деталей. На практике это достигается различными методами поверхностного упрочнения, в том числе путем нанесения износостойких покрытий. Сочетание покрытия, обладающего высоким уровнем физико-механических и эксплуатационных свойств, с пластичной, вязкой и трещиностойкой основой (что присуще недорогим маркам сталей) дает наибольший экономический эффект. Кроме того, часто возникает необходимость в восстановлении изношенных деталей.

В настоящее время в технологии машиностроения при нанесении износостойких покрытий широкое распространение получили такие методы, как наплавка и газотермическое напыление (электродуговая металлизация, детонационное, газоплазменное и плазменное), каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Среди достоинств метода плазменного напыления можно выделить высокую производительность, хорошую управляемость, а также возможность обработки деталей различной конфигурации и габаритов. В настоящее время существует большое многообразие марок порошков для изготовления износостойких покрытий. Одним из известных и распространенных материалов является высокохромистый чугун марки ПГ-С27. Покрытия из данного порошка нашли широкое применение при упрочнении рабочих органов самого разнообразного по назначению технологического оборудования: почвообрабатывающих машин, экструдеров, строительной, дорожной, буровой, металлообрабатывающей и другой техники. В связи с этим вопрос обеспечения качества данных покрытий имеет существенное значение.

В целом качество покрытий является сложной комплексной характеристикой, зависящей от множества факторов технологического процесса, и формируется последовательно на этапах предварительной обработки поверхности, нанесения покрытия и финишной обработки поверхности покрытия. В значительной степени качество деталей определяется стадией финишной обработки

Самым распространенным способом финишной обработки износостойких покрытий является шлифование, которое обеспечивает возможность высококачественной обработки покрытий с высоким уровнем твердости. Однако в ряде случаев возможности управления процессом шлифования не позволяют избежать дефектов (трещин, сколов и отслоений), обусловленных уровнем остаточных напряжений и структурой покрытий, сформированных на этапах предварительной обработки и напыления. Поэтому комплексное решение по обеспечению качества покрытий, рассматривающее этапы формирования покрытий, как единый процесс с позиции теории технологической наследственности, позволяет расширить возможности обеспечения качества покрытий на этапе финишной обработки шлифованием, представляется актуальным.

Исследования, представленные в диссертационной работе, выполнены в рамках федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 - 2013 годы", а так же в рамках аналити-

з

ческой ведомственной целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы на 2009 - 2011 годы".

Цель работы: повышение качества плазменных покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 на основе разработки методики назначения режимов обработки на каждом этапе технологического процесса.

Для достижения поставленной цели необходимо последовательно решить следующие задачи:

1. Выявить основные значимые факторы на каждой стадии технологического процесса.

2. Получить связь показателей качества поверхности основы перед напылением с режимами струйно-абразивной обработки и установить диапазон варьирования.

3. Установить зависимости между наиболее значимыми показателями качества покрытий и технологическими режимами плазменного напыления.

4. Определить зависимость параметров поверхности покрытий от режимов финишного шлифования и установить рациональную область режимов обработки.

5. Разработать технологические рекомендации для повышения износостойкости быстроизнашиваемых деталей.

6. Апробировать результаты исследований.

Научная новизна.

1. Разработана методика назначения режимов обработки на стадиях предварительной струйно-абразивной очистки, плазменного напыления и финишного шлифования, основанная на учете технологической наследственности на каждом этапе обработки и обеспечивающая повышение качества плазменных покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27.

2. Установлены взаимосвязи параметров качества покрытий: адгезионной прочности, пористости, остаточных напряжений от технологических режимов плазменного напыления в виде системы регрессионных уравнений, позволяющие обеспечить качество на этапе финишного шлифования.

Практическая значимость работы:

1. Результаты исследований позволяют обеспечить качество покрытий за счет рациональных режимов обработки на каждой стадии технологического процесса, включая предварительную струйно-абразивную обработку, плазменное напыление и финишное шлифование.

2. Разработаны рекомендации по промышленному использованию результатов исследований при повышении износостойкости элементов технологической оснастки штампов для производства подкладок к стрелочным переводам.

3. Результаты исследований использованы в учебном процессе НГТУ при подготовке студентов по специальностям 151002-"Металлообрабатывающие станки и комплексы" и 260601-"Машины и аппараты пищевых производств".

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методика комплексного назначения режимов обработки на стадиях предварительной струйно-абразивной очистки, плазменного напыления и фи-

нишного шлифования с учетом технологической наследственности на каждом этапе обработки.

2. Результаты экспериментальных исследований струйно-абразивной обработки поверхности деталей под нанесение покрытий.

3. Технологические режимы плазменного напыления износостойких покрытий.

4. Результаты металлографических исследований структуры покрытий.

5. Результаты испытаний эксплуатационных свойств покрытий.

6. Результаты экспериментальных исследований финишной обработки покрытий шлифованием.

Реализация работы. Внедрение результатов работы осуществлено на ОАО "Новосибирский стрелочный завод" (г. Новосибирск) и в учебном процессе НГТУ.

Личный вклад автора заключается в постановке и решении задач экспериментальных исследований, в обработке и анализе полученных результатов, формулировке выводов.

Апробация работы. Основные результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались на Всероссийских научно-технических конференциях: "Наука. Технологии. Инновации", г. Новосибирск, 2006 г.; "Наука. Промышленность. Оборона", г. Новосибирск, 2008 г.; "Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе", Новосибирск, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.; Всероссийской научной конференции с международным участием "Научное творчество XXI века", Красноярск, 2010г. Международных научно-практических конференциях: "Ресурсосберегающие технологии ремонта, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня", Санкт-Петербург, 2009, 2010, 2011 гг.; "Современная металлургия начала нового тысячелетия", Липецк, 2009 г.; "Обогащение минерального сырья. Процессы и оборудование", Новосибирск, 2007 г.; "Прогрессивные технологии и оборудование для обогащения рудных и нерудных материалов", Новосибирск, 2010 г.; "Прогрессивные технологии в современном машиностроении", Пенза, 2010 г.; "Инновации в машиностроении", Бийск, 2010 г., Кемерово 2011 г.

Методы исследований. Работа выполнена на базе основных положений теории плазменного напыления, технологии машиностроения, теории математического планирования эксперимента. Представленные в работе результаты получены на основе экспериментальных исследований с использованием апробированных методик, современных измерительных приборов и оборудования.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 23 печатных работах, из которых: 5 статей опубликованы в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 - статья в рецензируемом журнале, 4 - в сборниках научных трудов, 13 - в сборниках трудов международных и Всероссийских научно-технических конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 128

наименований и приложений. Работа содержит 142 страницы основного текста, в том числе 8 таблиц и 62 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко рассмотрена область применения износостойких покрытий, используемых для повышения эксплуатационных свойств рабочих поверхностей деталей. Перечислены основные группы методов нанесения покрытий, включая метод плазменного напыления. Рассмотрены основные научные проблемы, связанные с нанесением покрытий.

В первом разделе диссертации проведен обобщенный анализ влияния технологических факторов на качество плазменных покрытий на каждом этапе обработки.

Качество покрытий в значительной степени определяется финишной стадией механической обработки покрытий шлифованием. Особенности формообразования при шлифовании плазменных покрытий раскрыты в работах Ситни-кова A.A., Харламова Ю.А. и других.

Процесс шлифования характеризуется нестабильностью параметров качества обработанной поверхности. В ряде случаев возможности управления процессом шлифования ограничены и не позволяют избегать появления дефектов, сформированных на этапах предварительной обработки и плазменного напыления.

В большинстве случаев в качестве предварительной обработки поверхности перед напылением используется процесс струйно-абразивной очистки (CAO).

Основной задачей предварительной обработки является обеспечение требуемой адгезионной прочности. В работах Верстака A.A., Куприянова И.Л., Ильющенко А.Ф. установлено значительное влияние шероховатости поверхности основы на адгезионную прочность: она должна быть сопоставима с фракционным размером напыляемых частиц, что гарантирует лучшее сцепление.

Теоретические основы плазменного напыления достаточно глубоко изучены в работах Кудинова В.В., Пузрякова А.Ф., Борисова Ю.С., Барвинка В.А., Витязь П.А., Хасуя А. и других авторов. Одной из сложных задач является управление качеством покрытий за счёт изменения энергетических режимов напыления. Для решения данной проблемы предпринимались попытки получения как теоретических, так и эмпирических зависимостей, устанавливающих связь режимов напыления со свойствами покрытий.

При выборе режимов плазменного напыления, которые определяют энергетическое состояние напыляемых частиц (температура и скорость), приходится решать противоречивую задачу. Для формирования наиболее благоприятного варианта структуры требуется увеличение температуры частиц в плазменной струе для повышения степени расплавленности. Однако при этом в структуре покрытия повышается уровень остаточных напряжений, что негативно отражается на их прочности. К тому же увеличение энергии плазмы способствует выгоранию легирующих элементов или сгоранию отдельных порошковых частиц.

Таким образом, при реализации процесса плазменного напыления возникает необходимость в определении рациональной области режимов.

На стадии финишного шлифования выбранные режимы резания должны обеспечивать размерную точность и качество поверхности. Необходимо исключить появление дефектов, вызванных чрезмерным перегревом в зоне обработки и ростом остаточных напряжений. Поэтому требуется постановка экспериментов по разработке алгоритма управления процессом.

В результате проведенного обобщенного анализа сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Во втором разделе обоснован выбор методов исследования структуры и свойств покрытий, установок, необходимых при проведении экспериментов а также приведено обоснование выбора материала износостойкого покрытия.

В качестве основного материала для изготовления лабораторных образцов использовалась сталь 20.

Для практического изучения влияния режимов CAO на шероховатость поверхности была использована струйно-абразивная камера типа КСО-1Ю-ИФВ-РМ. В качестве абразивного материала принят электрокорунд марки 13 А с зернистостью 120 (ГОСТ 28818).

Для проведения основных исследований в области нанесения покрытий использовалась плазменная установка "Киев-7". Напыление осуществлялось электродуговым плазмотроном ПУН-8 (ТУ 26-05-61-86) мощностью 40 кВт. Для замера температуры нагрева образцов использовался бесконтактный инфракрасный пирометр Optris MiniSight.

Финишная механическая обработка покрытий производилась на круглош-лифовальном станке модели ЗБ12. Инструмент — абразивный круг из карбида кремния зеленого марки 64С80ПСМ28Б1.

Металлографические исследования образцов с покрытиями проводили на оптических микроскопах NIKON Eclipse МА100 и Carl Zeiss AxioObserver Alm. Твердость напыленных покрытий и характер её распределения по глубине определяли измерением микротвердости на приборе ПМТ—3 в соответствии с ГОСТ 9450-76.

Химический состав напыляемого порошка и покрытия анализировали с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра ARL Optim X и растрового электронного микроскопа Carl Zeiss EV050 XVP, оснащенного микроанализатором химических элементов EDS Х-Act (Oxford Instruments). Оценка фазового состава покрытия производилась путем расшифровки дифракционных картин, снятых с поверхности покрытия. Дифракционные картины были зарегистрированы на 0-0 дифрактометре с использованием медной трубки в качестве источника рентгеновского излучения.

Для оценки адгезионной прочности покрытий применялся метод "сдвига", для чего была создана специальная установка.

При определении уровня остаточных напряжений первого рода в покрытиях использовался неразрушающий экспериментально-расчетный метод "наращивания", заключающийся в деформации пластины в момент напыления на неё слоя покрытия.

Определение толщины напыленного слоя производилось с помощью цифрового контактного толщиномера индукционного типа модели Константа МКЗ. Измерение шероховатости производили на базе комплекса изучения топографии модели Zygo New View 7300, а также при помощи профилометра Elcometer 223.

Испытание образцов на изнашивание в условиях трения скольжения проводили на установке, позволяющей реализовать схему "врезающийся инден-тор", а на контактно-усталостную выносливость покрытий - на установке, работающей по схеме "пульсирующий контакт".

Очевидно, что качество слоя и износостойкость покрытий во многом зависят от химического состава порошкового материала. На начальном этапе экспериментальных исследований были произведены сравнительные испытания по критериям адгезионной прочности и износостойкости покрытия из четырех марок порошков: ПГ-С27, ПГ-10Н-01, ПС-12НВК-01, и ПР-ШХ15Д. По результатам экспериментов в качестве объекта для дальнейших исследований и был принят высокохромистый чугун марки ПГ-С27.

Третий раздел посвящен проведению экспериментальных исследований с целью установления влияния параметров технологического процесса на показатели качества покрытий.

Как показал обобщенный анализ, выполненный в первом разделе, наиболее значимым фактором, влияющим на адгезионную прочность является шероховатость поверхности основы. На стадии предварительной обработки поверхности для определения влияния режимных условий процесса CAO на шероховатость поверхности перед напылением был проведен ряд экспериментов. Управляемыми параметрами были выбраны расстояние от сопла пистолета до поверхности (дистанция) / (60...150 мм) и длительность обработки г (30...120 с). Для используемой пневмоструйной установки величина давления сжатого воздуха составляла Рв = 0,5 МПа, расход воздуха GB = 2,1 м3/мин при диаметре сопла пистолета dc - 12 мм. При этом обеспечивался расход абразива GAKP = 95 кг/час.

Опытные данные обрабатывались с использованием программного продукта Table Curve 3D v 4.0. В результате была получена зависимость (1) с коэффициентом корреляции, равным 0,97.

Rz{h т) = 131,6 - - 3,72т- + 0,07т2 - 3,44 • 10"4 г3. (1)

Анализ этой функции показывает, что с увеличением дистанции наблюдается рост величины Rz. Это связано с тем, что до определенного момента увеличивается интенсивность обработки вследствие увеличения площади контакта и возможности разгона частиц до большего значения. При увеличении времени воздействия значение Rz сначала возрастает, однако затем снижается. Это обусловлено тем, что в процессе обработки происходит откалывание микровыступов и образуется новая поверхность с меньшей шероховатостью и пластически деформированным слоем.

Совместный учет факторов позволяет получить шероховатость поверхности в пределах iîz = 30...100 мкм.

Для разработки системы регрессионных уравнений плазменного напыления при прочих равных условиях в качестве управляемых режимных параметров были приняты сила тока дуги плазмотрона / (диапазон варьирования значений - 116... 160 А), при напряжении и— 140 В, расход плазмообразующего газа (воздуха) 6 (13.. .27 л/мин), при давлении Р = 0,4 МПа, и дистанция напыления Ь (80... 160 мм). Массовый расход порошка составлял Спор = 1.5 кг/ч. Напыление осуществлялось при вращении образцов с линейной скоростью Кд = 12 м/мин и скоростью перемещения (подачей) плазмотрона £= 300 мм/мин.

За основу проведения исследований принят ортогональный центрально-композиционный план второго порядка. В результате была получена система регрессионных уравнений процесса плазменного напыления

стад = 130,62 -2,3161 + 3,8786 - 0,0861, + 0,00912 -0,124б2 + 0,007/6. (2) П = -159,45 + 4,48/ - 7,3086 - 0,7141 - 0,018/2 + 0,15962 + 0,00312 + 0,008/6. (3)

стон = 161,22 - 3,7131 + 0,018/2 + 36 - 0,09962 +1,061 - 0,0031? - 0,004/1. (4)

Данная модель позволила оценить степень влияния каждого из факторов и выявить их количественную взаимосвязь. С увеличением силы тока возрастает адгезиионная прочность и снижается пористость. Это объясняется повышением температуры струи, вследствие чего в ней уменьшается количество нерасплавленных частиц. При достижении же критического значения силы тока происходит перегрев и выгорание частиц в плазменной струе.

Увеличение расхода газа сказывается положительно лишь до определенного момента. Это обусловлено сложным влиянием величины расхода на состояние плазменной струи: с увеличением расхода газа растет скорость истечения плазмы (растет и кинетическая энергия частиц порошка), но при этом происходит снижение тепловой мощности струи, что отрицательно сказывается на температуре частиц. В исследуемом диапазоне режимов напыления адгезионная прочность покрытий и пористость изменяются в пределах 9,8...26,4 МПа и 4...26% соответственно.

В результате анализа экспериментальных данных было выявлено, что в процессе напыления знак напряжений не изменяется. Величина растягивающих напряжений главным образом зависит от температуры нагрева образцов, а наибольшее влияние на нее оказывает ток дуги плазмотрона. Увеличение силы тока дуги сопровождается ростом температуры основы. Это объясняется тем, что с увеличением силы тока растет и тепловая мощность плазменной струи.

В то же время с повышением расхода плазмообразующего газа наблюдается обратная картина: снижение температуры образцов, поскольку при этом уменьшается теплосодержание плазмы. Практически тоже воздействие оказывает и дистанция напыления: ее увеличение приводит к снижению температуры основы. В исследуемом диапазоне режимов плазменного напыления покрытий уровень остаточных напряжений находился в пределах 7.. .60 МПа.

Металлографический анализ показал, что в исследуемом диапазоне режимов напыления наблюдаются структура покрытия, характерные варианты которой условно были названы структурами типа А, Б (не показана) и В (рис. 1).

Идентификация производилась по таким структурным показателям, как пористость и размеры пор, количество нерасплавленных и степень деформации частиц, несплошность переходной границы (таблица).

Рис. 1. Структуры покрытий (х 100): а) структура типа А; 6) структура типа В

Таблица

Структурные показатели покрытий

Тип структуры Пористость средняя П, % Средний диметр пор ДСР, мкм Несплошность границы НС, % Доля нерасплавленных частиц НР, % Степень деформации ФФ

А 4...13 5...9 7...12 2...8 ОД 5...0,22

Б 13...20 9...16 12...19 8...17 0,22...0,34

В 20...26 16...20 19...47 17...24 0,34...0,47

Очевидно, что с позиции показателей качества покрытий, наилучшими свойствами обладают образцы со структурой типа А. Наихудший вариант -структура типа В, а структура типа Б занимает промежуточное положение.

Совместный анализ вариантов структур и сочетаний условий обработки, при которых они были получены, позволил разбить весь исследуемый диапазон режимов напыления соответственно на три характерные области (поддиапазоны). Структура типа А стабильно формируется при/ = 140...160 А, 18...22 л/мин и Ь= ПО...125 мм; структура типа Б - при / = 120...140 А, й = 13...18 л/мин и Ь= 80... 110 мм, а структура типа В -1 = 116... 120 А, О = 22...27 л/мин иЬ= 125...160 мм.

В зависимости от режимов напыления частицы обладают различными значениями температуры, скорости и длительности нахождения в полете. Поэтому характер сформировавшейся структуры покрытия можно обосновать через такие обобщенные энергетические параметры плазменной струи, как температура и скорость (с учетом дистанции напыления).

Оценочные расчеты температуры струи на срезе сопла плазмотрона и средней скорости струи позволили оценить влияние уровня энергетического воздействия плазменной струи на тип структуры.

Структура покрытий типа А формируется в диапазоне значений температур порядка 6000...7500 К и скорости струи порядка 630...750 м/с, структура типа Б - 6400...9300 К и 450...600 м/с, структура типа В -3900.. .4800 К и 760.. .930 м/с.

Несмотря на то, что температура плазмы при образовании структуры типа А несколько ниже по сравнению со структурой типа Б, скорость истечения струи, а, следовательно, и кинетическая энергия частиц, выше. К тому же при ее получении дистанция напыления позволяет расплавленным частицам порошка разгоняться до максимальных значений. Структура типа В образуется при значительном расходе плазмообразующего газа, вследствие чего существенно снижается теплосодержание струи, поэтому частицы порошка не успевают полностью расплавиться.

Экспериментальные исследования показали, что структура покрытий типа А обладает и наибольшим уровнем эксплуатационных свойств. По сравнению со структурой типа В износостойкость данных покрытий выше в 2 раза, а контактная выносливость соответственно в 2,5 раза. Именно данный вариант структуры покрытий типа А и был выбран в качестве базового при выполнении дальнейших исследований.

В связи с тем, что при плазменном напылении порошковые частицы претерпевают значительные термические нагрузки, возникает необходимость в более глубоком изучении структуры на микроуровне. Исследования показали, что изменения химического и фазового состава после напыления незначительны, что свидетельствует об эффективности выбранных режимов.

Для проведения экспериментальных исследований по установлению влияния режимов круглого шлифования на шероховатость поверхности покрытий в качестве варьируемых режимных параметров приняты глубина резания t (0,05...0,15 мм) и линейная скорость детали Ид (13...27 м/мин) при толщине припуска в пределах 0,2...0,25 мм. При диаметре шлифовального круга, равном 300 мм, обеспечивалась рекомендуемая при шлифовании износостойких покрытий скорость резания Ур = 35 м/с. Скорость продольного перемещения (подачи) стола составляла 5Пр = 120 мм/мин.

На рис. 2 приведен снимок типовой поверхности покрытия и соответствующая ему профилограмма после шлифования. Характерной особенностью покрытий является наличие открытой пористости. На профилограммах поверхности отчетливо видны "провалы", обусловленные пористостью. В целом обработанная поверхность покрытий имеет нерегулярный микрорельеф.

С целью установления влияния режимов абразивного шлифования на уровень шероховатости поверхности по критерию Да был проведен двухфактор-ный эксперимент, позволивший получить эмпирическую зависимость следующего вида (коэффициент корреляции равен 0,95)

На = 1,44 - 0,187УД + 8,9+ 0,004V} - 62,63 • /2 + 0,4, (5)

где Уц— линейная скорость детали;

Г - глубина резания.

Исследования показали, что в принятом диапазоне режимов шлифования напыленных покрытий формируется микрорельеф поверхности с шероховатостью в пределах 0,15... 1,50 мкм.

а б

Рис. 2. Поверхность покрытия после шлифования: а) топография поверхности; б) профилограмма поверхности

Зависимость отражает сложное и неоднозначное влияние глубины резания и круговой подачи на уровень шероховатости поверхности. В частности, увеличение глубины резания в диапазоне малых частот вращения образцов не сопровождается заметным ростом шероховатости. В то же время увеличение линейной скорости детали благоприятно сказывается лишь до определенного предела (порядка 20 м/мин), ее дальнейший рост приводит к отрицательному эффекту -увеличению высоты микронеровностей. Одновременное же повышение Кд и t вызывает резкий рост шероховатости. Это объясняется развитием поверхностных дефектов вследствие создания достаточно жестких режимных условий шлифования. Полученная зависимость позволяет на финишной стадии обработки на основе предъявляемых требований к шероховатости поверхностей деталей назначать соответствующие режимы абразивного шлифования износостойких покрытий.

Таким образом, проведенные исследования позволили разработать методику для комплексного обеспечения качества плазменных покрытий. Последовательность назначения технологических режимов на всех стадиях изображена в виде блок-схемы (рис. 3). Она наглядно отражает технологическую наследственность этапов.

Так на стадии предварительной обработки требуемый интервал времени воздействия CAO можно определить по зависимости (рис. 4), построенной на основе функции (1). Рекомендуемый интервал времени, выделенный на кривой, обеспечивает уровень шероховатости поверхности в пределах 95...100 мкм (что сопоставимо с фракционным размером частиц напыляемого порошка), способствующий повышению адгезионной прочности.

Технологические режимы

Выходные параметры

Струйно-абр изивная обработка

(Рв, Оъ, <?АБР, I т)

АНГ

>

Оонп

Плазменное напыление

(Ц, I, Р, в, Опор, ¿, % 5)

Исходный порошок

(Д%Тт хим. и фаз. сост.)

НУ

хим. и фаз. сост.

Д Дср, ВДФФ, НС V

Оон

Одц

Финишное шлифование

(Кр, Гц, ¿'ПР, /)

Поверхность

Да

оонф

Рис. 3. Схема влияния параметров процесса на качество покрытий с учетом технологической наследственности

Продолжительность обработки больше рекомендуемой сопровождается уменьшением Кг, а также нежелательным ростом уровня остаточных напряжений а0нп и степени наклепа &НУ, что приводит к снижению адгезионной прочности покрытий.

При назначении режимов плазменного напыления используется графическое изображение взаимосвязи показателей качества покрытий согласно полученным уравнениям (2)-(4). На рис. 5 показана область возможных сочетаний условий режимов плазменной обработки.

Совместное решение данной задачи с результатами металлографического анализа позволяет выделить подобласть формирования наиболее благоприятной модификации структуры типа А, которая способствует обеспечению минимальной шероховатости покрытий после шлифования. Режимы напыления назначаются с учетом возможной минимизации уровня остаточных напряжений.

Покрытие требуемой толщины наносится послойно. Толщина слоя, наносимого за один проход, настраивается с помощью изменения расхода порошка, для чего используются пробные образцы. Во избежание резкого роста остаточных напряжений толщина единичного слоя не должна превышать 0,2 мм.

120 124 128 132 136 140 144 148 152 156 160 Ток дуги, А

Рис. 5. Определение области режимов плазменного напыления при фиксированной дистанции (1=110 мм)

Рис. 4. Зависимость шероховатости поверхности от времени обработки CAO (при /=150 мм)

Режимы шлифования определяются на основе зависимости (5). На рис. 6 показаны линии сочетаний условий обработки для получения требуемой шероховатости поверхности.

В зависимости от припуска на обработку, рассчитанного по известным методикам, выбирается глубина резания, обеспечивающая минимальное число проходов при шлифовании, чем достигается максимальная производительность обработки.

0,13

0,12

2 S 0,11

к 5 0,10

а со и 0,09

о.

ей 0,08

VO

— 0,07

0,06

0,05

/1

т

N

\

\

К

Ra—0,3 мкм Ra=0,2 мкм

_i?a=l,0 МКМ

I

-Ла=0,9 мкм

I

" Ra=0,8 мкм I

'Ra=0J МКМ

I

~Ra=0,6 мкм

I

■Ra= 0,5 мкм

I

Лп=0,4 мкм

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Скорость детали Гд, м/мин Рис. 6. Определение режимов обработки для финишного шлифования

Таким образом, в данном разделе на основе экспериментальных исследований была разработана обобщенная методика назначения технологических режимов обработки на этапе формирования плазменных покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27.

Четвертый раздел посвящен промышленному использованию результатов диссертационных исследований.

Результаты диссертационной работы апробированы и внедрены на ОАО "Новосибирский стрелочный завод" при производстве специальных подкладок используемых в системе крепления рельсов на стрелочном переводе. Производство этих изделий осуществляется при помощи штампа, на котором одновременно совершаются операции пробивки отверстий и рубки стальной полосы. Одной из серьезных проблем является быстрое изнашивание поверхностей вкладышей при трении скольжения в момент перемещения стальной полосы. Поверхности вкладышей выполняют функцию базовых поверхностей, следовательно, их размерный износ влияет на геометрическую точность выпускаемых подкладок. При внедрении новой технологии в качестве основного материала деталей была использована сталь 20. Процесс изготовления вкладышей производился с учетом толщины рабочего слоя покрытия.

По сравнению с типовыми деталями, изготовленными из стали 45 и подвергнутыми объемной закалке, износостойкость деталей упрочненных плаз-

менным напылением выше на 15%. К тому же применение метода плазменного напыления позволило многократно восстанавливать изношенные детали, в результате чего был существенно сокращен выпуск новых деталей.

Основные результаты и выводы

1. Установлено, что основными значимыми факторами, определяющими качество покрытий являются: на этапе струйно-абразивной обработки — шероховатость поверхности основы; на этапе плазменного напыления — адгезионная прочность, пористость и уровень остаточных напряжений; на этапе финишного шлифования — шероховатость обработанной поверхности.

2. Получена зависимость для струйно-абразивной обработки, позволяющая определять соотношения дистанции 1 и времени воздействия х при фиксированных значениях давления сжатого воздуха Рв = 0,5 МПа, расхода воздуха (?в = 2,1 м3/мин и расхода абразива Саб? = 95 кг/час, для обеспечения шероховатости поверхности основы перед напылением в пределах Лг = 30... 100 мкм. Определен интервал = 95... 100 мкм, способствующий повышению адгезионной прочности.

3. Экспериментально установлено, что при изменении режимов напыления в диапазонах: силы тока дуги плазмотрона / = 116...160А; расхода плазмообра-зующего газа (воздуха) С = 13...27 л/мин; дистанции напыления Ь = 80...160 мм значения характеристик качества покрытий изменяются в следующих пределах: адгезионная прочность аад = 9,8...26,4 МПа; пористость П = 4...26%; уровень остаточных напряжений а0н = 7.. .60 МПа.

4. Установлены сочетания режимов плазменного напыления, обеспечивающие формирование трёх модификаций структуры покрытий - тип А (/ = 140... 160 А, в= 18...22 л/мин и £= 110... 125 мм), тип Б (/= 120... 140 А, О = 13...18 л/мин и £= 80...110 мм) и тип В (116...120 А, в = 22...27 л/мин и Ь= 125... 160 мм), различающихся пористостью, размерами пор, количеством нерасплавленных частиц, несплошностью переходной границы и степенью деформации частиц. Установлено, что структура типа А на этапе финишного шлифования обеспечивает наилучшее соотношение показателей качества.

5. Получена зависимость шероховатости поверхности покрытий от режимов финишного шлифования - глубины резания ? и линейной скорости детали Уд, при значениях скорости круга УР = 35 м/с, и продольной подачи ^пр = 120 мм/мин, позволяющая определять сочетания значений < и Гд для обеспечения шероховатости в пределах На = 0,15... 1,50 мкм.

6. На основе полученных функциональных зависимостей предложена методика назначения режимов обработки на всех стадиях технологического процесса, которая позволяет повысить качество плазменных покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 за счет согласования результирующих параметров предварительной обработки и напыления с технологическими режимами на этапе финишного шлифования с учетом технологической наследственности.

7. Промышленное использование результатов диссертационной работы на ОАО "Новосибирский стрелочный завод" позволило повысить износостой-

кость деталей технологической оснастки вырубного-пробивного штампа на 15%. Полученный годовой экономический эффект составляет 1,4 млн. руб.

8. Результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке студентов по специальностям 260601—"Машины и аппараты пищевых производств" и 151002-"Металлообрабатывающие станки и комплексы".

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А. Исследование износостойкости покрытий, нанесенных методом плазменного напыления II Научный вестник НГТУ. - 2008. -№3(32).-С. 175-181.

2. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Плохов А. В. Структура плазменных износостойких покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 // Обработка металлов.-2010.-№ 1(46).-С. 14-18.

3. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Плохов А. В. Эксплуатационные свойства плазменных покрытий из износостойкого порошкового материала марки ПГ-С27 // Обработка металлов. - 2010. - № 2(47). - С. 8-12.

4. Особенности микроструктуры износостойких плазменных покрытий / С. В. Веселов, Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, П. В. Трегубчак, В. В. Базаркина, В. С. Ложкин // Обработка металлов. - 2010. - № 4(49). - С. 35-37.

5. Шероховатость поверхности износостойких покрытий после финишной механической обработки / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, А. И. Попелюх, П. В. Трегубчак // Обработка металлов. - 2011. -№ 1(50). - С.12 -14.

публикации в других изданиях

6. Птицын С. В., Чёсов Ю. С., Зверев Е. А. Установка для плазменного нанесения покрытий // Сборник научных трудов НГТУ. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2006. - № 4(46). - С. 67-72.

7. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А. Технология плазменного нанесения покрытий при изготовлении ампульных скарификаторов И Сборник научных трудов НГТУ. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2007. - № 2(48). - С. 81-86.

8. Зверев Е. А., Антохина Н. В., Прокопьев Н. Л. Современные производственные методы нанесения плазменных покрытий // Обогащение минерального сырья. Процессы и оборудование : материалы 5-й международной науч.-практ. конф., 24-26 ноября 2007 г. - Новосибирск: Изд-во ООО "Сибпринт" 2007.-С. 190-193.

9. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Прокопьев Н. Л. Анализ влияния параметров процесса плазменного напыления на качество покрытий // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе : материалы 6-й Всероссийской науч.-практ. конф., 28 марта 2008 г. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. - С. 71-75.

10. Зверев Е. А. Влияние режимов струйно-абразивной обработки на шероховатость поверхности деталей под плазменное напыление // Сборник научных трудов НГТУ. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2008. - № 2(52). - С. 109-114.

11. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Трегубчак П. В. Анализ сравнительных характеристик методов восстановления деталей // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе : материалы 7-й Всероссийской науч.-практ. конф., 25 марта 2009 г. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. - С. 6-9.

12. Исследование износостойкости покрытий при плазменном напылении / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, Н. Л. Прокопьев, А. С. Ваганов, Н. В. Антохина // Ресурсосберегающие технологии ремонта, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня. В 2 ч. : материалы 11-й международной науч.-практ. конф., 14-17 апреля 2009 г. - СПб.: Изд-во СПбПУ, 2009. -4.1.-С. 181-186.

13. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А. Влияние технологических факторов плазменного напыления на свойства покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 // Обработка металлов. - 2009. - № 3(44). - С. 15-17.

14. Исследование свойств структуры покрытий, нанесенных методом плазменного напыления / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, Н. Л. Прокопьев, П. В. Трегубчак // Современная металлургия начала нового тысячелетия. Сборник научных трудов VI международной науч.-техн. конф., 16-19 ноября 2009 г. - Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2009. - Ч. 1. - С. 104-110.

15. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Трегубчак П. В. Исследование уровня остаточных напряжений в покрытиях при плазменном напылении // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе : материалы 8-й Всероссийской науч.-практ. конф., 24 марта 2010 г. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. - С. 24-28.

16. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Трегубчак П. В. Плазменное напыление износостойких покрытий // В мире научных открытий. - Красноярск: Изд-во ООО "Научно-инновационный центр. - 2010. - № 2(08). - Ч. 3. - С. 100-102.

17. Исследование свойств износостойких покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 при плазменном напылении / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, Н. Л. Прокопьев, А. С. Ваганов, Н. В. Антохина, А. В. Плохов // Ресурсосберегающие технологии ремонта, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня. В 2 ч. : материалы 12-й международной науч.-практ. конф., 13-16 апреля 2010 г. - СПб.: Изд-во СПбПУ, 2010. - Ч. 1. - С. 201-207.

18. Качество износостойких покрытий, нанесенных методом плазменного напыления / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, Н. Л. Прокопьев, П. В. Трегубчак, Н. В. Антохина, А. С. Ваганов И Прогрессивные технологии и оборудование для обогащения рудных и нерудных материалов : материалы 7-ой международной на-уч.-практ. конф., 27-29 апреля 2010 г. - Новосибирск: Изд-во ООО "Сибпринт", 2010.-С. 171-175.

19. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Ерохин И. А. Моделирование свойств износостойких покрытий при плазменном напылении // Прогрессивные технологии в современном машиностроении : материалы VI международной науч.-техн. конф., июнь 2010. — Пенза: Изд-во "Приволжский дом знаний", 2010. - С. 15-17.

20. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Трегубчак П. В. Влияние режимов плазменного напыления на структуру износостойких покрытий // Инновации в машиностроении : материалы I международной науч.-практ. конф., 7-9 октября 2010 г. - Бийск: Изд-во АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 2010 г. - С. 144-147.

21. Чёсов Ю. С., Зверев Е. А., Трегубчак П. В. Влияние режимов абразивного шлифования на шероховатость поверхности плазменных покрытий // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе : материалы 9-й Всероссийской науч.-практ. конф., 16 марта 2011 г. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. - С. 16-20.

22. Микроструктура износостойких порошковых покрытий из высокохромистого чугуна, нанесенных методом плазменного напыления / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, А. С. Ваганов, П. В. Трегубчак, Н. В. Антохина // Ресурсосберегающие технологии ремонта, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня. В 2 ч. : материалы 13-й международной науч.-практ. конф., 12-15 апреля 2011 г. - СПб.: Изд-во СПбПУ, 2011. - 4.1. - С. 258261.

23. Технологическое обеспечение качества износостойких покрытий из высокохромистого чугуна / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, П. В. Трегубчак, В. С. Внуков // Инновации в машиностроении. Труды 2-й международной науч.-практ. конф., 6-8 октября 2011 г. - Кемерово: Изд-во КузГТУ, 2011. - С. 457462.

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,

тел./факс (383) 346-08-57 формат 60 X 84/16 объем 1.25 п.л. тираж 90 экз. Заказ № 1777 подписано в печать 17.11.2011 г

/ о

ВВЕДЕНИЕ.

1. КАЧЕСТВО ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ. СОСТОЯНИЕ

ВОПРОСА.

1.1. Технологические возможности методов газотермического нанесения покрытий.

1.2. Стадии технологического процесса нанесения покрытий.

1.2.1. Предварительная обработка поверхности под напыление.

1.2.2. Теоретические и технологические особенности плазменного напыления покрытий.

1.2.3. Выбор метода финишной механической обработки.

1.3. Выводы. Цель и задачи исследования.

2. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методики оценки показателей качества покрытий.

2.1.1. Определение адгезионной прочности.

2.1.2. Измерение толщины напыленного слоя.

2.1.3. Определение остаточных напряжений.

2.1.4. Измерение микротвердости.

2.1.5. Выявление структурных характеристик.

2.1.6. Определение химического и фазового составов.

2.1.7. Измерение параметров качества поверхности.

2.2. Исследования эксплуатационных свойств покрытий.

2.2.1. Испытания на изнашивание.

2.2.2. Испытания на контактную выносливость.

2.3. Технологическое оборудование.

2.3.1. Предварительная обработка поверхности.

2.3.2. Плазменное напыление покрытий.

2.3.2.1. Определение энергетических параметров 62 плазменной струи.

2.3.2.2. Измерение температуры нагрева деталей.

2.3.2.3. Определение коэффициента использования порошка.

2.4. Выбор порошковых материалов для нанесения покрытий.

2.5. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 72 ПРОЦЕССА НА КАЧЕСТВО ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ.

3.1. Влияние предварительной струйно-абразивной обработки на 72 шероховатость поверхности основы.

3.2. Определение области варьирования технологических 75 параметров плазменного напыления.

3.3. Установление численной связи режимов плазменного напыления 80 со свойствами покрытий.

3.4. Исследование структурных параметров покрытий.

3.5. Исследование эксплуатационных свойств покрытий.

3.6. Анализ микроструктуры покрытий.

3.7. Влияние режимов шлифования на качество поверхности 99 покрытий.

3.8. Разработка методики назначения технологических режимов 105 обработки.

3.9. Выводы.

4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ 113 ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ.

4.1. Обоснование необходимости повышения износостойкости элементов технологического оборудования, применяемого для 113 производства железнодорожных подкладок.

4.2. Разработка технологии плазменного напыления износостойких 118 покрытий на поверхности вкладышей.

4.3. Производственные испытания и внедрение технологии.

4.4. Выводы.

В настоящее время в промышленности наблюдается развитие технологий, связанных с нанесением различных по функциональному назначению покрытий на рабочие поверхности деталей машин. Но особое место среди них занимают покрытия, обеспечивающие высокий уровень износостойкости. Это объясняется тем, что совершенствование машин и оборудования неизбежно сопровождается ужесточением условий их эксплуатации. Вследствие тяжелых режимов нагружения детали механизмов часто выходят из строя по причине износа рабочих поверхностей. Поэтому возникает потребность в повышении физико-механических свойств конструкционных материалов. Однако из-за высокой стоимости легирующих элементов использование дорогих марок сталей становится с экономической точки зрения все более и более нерациональным. Кроме того, при увеличении содержания доли легирующих элементов возрастают не только прочность, твердость и износостойкость металла, но одновременно и вероятность хрупкого разрушения материала деталей. Сочетание покрытия, обладающего высоким уровнем физико-механических и эксплуатационных свойств, с пластичной, вязкой и трещино-стойкой основой (что присуще недорогим маркам сталей) является наиболее перспективным направлением, поскольку дает наибольший экономический эффект. Кроме того, часто возникает необходимость в восстановлении изношенных деталей.

Существует большое количество (химических, гальванических и физических) методов нанесения покрытий. В технологии машиностроения при нанесении износостойких покрытий широкое распространение получили такие методы, как наплавка и газотермическое напыление (электродуговая металлизация, детонационное, газоплазменное и плазменное), каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Наиболее перспективным является метод плазменного напыления. Среди его достоинств можно выделить высокую производительность, хорошую управляемость процессом, простоту реализации технологии, относительно низкую себестоимость, а также возможность обработки деталей различной конфигурации и габаритов.

Теоретические основы плазменного напыления достаточно глубоко изучены в работах Кудинова В.В., Пузрякова А.Ф., Борисова Ю.С., Барвинка В.А., Витязь П.А., Хасуя А. и других авторов.

Большое многообразие порошковых материалов позволило плазменному напылению найти широкое применение при упрочнении рабочих органов самого разнообразного по назначению технологического оборудования: почвообрабатывающих машин, экструдеров, строительной, дорожной, буровой, обогатительной, металлообрабатывающей и другой техники.

В целом качество покрытий является сложной комплексной характеристикой, зависящей от множества факторов технологического процесса, и формируется последовательно на этапах предварительной обработки поверхности, нанесение покрытия и финишной обработки поверхности покрытия. В значительной степени качество деталей определяется стадией финишной обработки

Самым распространенным способом финишной обработки износостойких покрытий является шлифование, которое обеспечивает возможность высококачественной обработки покрытий с высоким уровнем твердости. Однако в ряде случаев возможности управления процессом шлифования не позволяют избежать дефектов (пористости, трещин, сколов и отслоений), обусловленных уровнем остаточных напряжений и структурой покрытий, сформированных на этапах предварительной обработки и напыления.

Поэтому комплексное решение по обеспечению качества покрытий, рассматривающее этапы формирования покрытий, как единый процесс с позиции теории технологической наследственности, позволяет расширить возможности обеспечения качества покрытий на этапе финишной обработки шлифованием и представляется актуальным.

В диссертационной работе предложен комплексный подход для гарантированного обеспечения необходимого уровня качества покрытий за счет управления режимными параметрами на каждой стадии технологического процесса, включая предварительную струйно-абразивную обработку, плазменное напыление и финишное шлифование. Несомненно, что эффективное решение этой сложной и актуальной задачи во многом предопределяет надёжность деталей в процессе эксплуатации.

Исследования, представленные в диссертационной работе, выполнены в рамках федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 - 2013 годы", а также в рамках аналитической ведомственной целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы на 2009 - 2011 годы".

Поставленные в диссертационной работе задачи последовательно решаются в четырех разделах.

В первом разделе представлен обзор технической литературы по методам газотермического напыления. Проведен анализ по влиянию параметров технологического процесса на основные показатели качества плазменных покрытий. Обосновывается необходимость гарантированного обеспечения качества на каждой стадии технологического процесса. Сформулированы цель и задачи исследования.

Во втором разделе дано подробное описание методик и экспериментальных установок для изучения свойств покрытий, а также технологического оборудования для проведения исследований. Приведено обоснование выбора износостойких порошковых материалов для нанесения покрытий

В третьем разделе проведены основные исследования по установлению численной связи показателей качества покрытий с режимными условиями каждой стадии технологического процесса. Выявлены различные модификации структуры покрытий в зависимости от уровня энергетического воздействия плазменной струи. Проведены испытания эксплуатационных свойств покрытий.

В четвертом разделе приведены результаты промышленных испытаний по внедрению результатов работы по повышению износостойкости элементов технологической оснастки штампов, реализующих операцию рубки-пробивки стальной полосы. Доказана эффективность применения технологии плазменного напыления.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Методика комплексного назначения режимов обработки на стадиях предварительной струйно-абразивной очистки, плазменного напыления и финишного шлифования с учетом технологической наследственности на каждом этапе обработок.

2. Результаты экспериментальных исследований струйно-абразивной обработки поверхности деталей под нанесение покрытий.

3. Технологические режимы плазменного напыления износостойких покрытий.

4. Результаты металлографических исследований структуры покрытий

5. Результаты испытаний эксплуатационных свойств покрытий.

6. Результаты экспериментальных исследований финишной обработки покрытий шлифованием.

Научная новизна.

1. Разработана методика назначения режимов обработки на стадиях предварительной струйно-абразивной очистки, плазменного напыления и финишного шлифования, основанная на учете технологической наследственности на каждом этапе обработки и обеспечивающая повышение качества плазменных покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27.

2. Установлены взаимосвязи параметров качества покрытий: адгезионной прочности, пористости, остаточных напряжений от технологических режимов плазменного напыления в виде системы регрессионных уравнений, позволяющие обеспечить качество на этапе финишного шлифования.

Практическая значимость работы:

1. Результаты исследований позволяют обеспечить качество покрытий за счет рациональных режимов обработки на каждой стадии технологического процесса, включая предварительную струйно-абразивную обработку, плазменное напыление и финишное шлифование.

2. Разработаны рекомендации по промышленному использованию результатов исследований при повышении износостойкости элементов технологической оснастки штампов для производства подкладок к стрелочным переводам.

3. Результаты исследований использованы в учебном процессе НГТУ при подготовке студентов по специальностям 151002-"Металлообрабатыва-ющие станки и комплексы" и 260601-"Машины и аппараты пищевых производств".

Реализация работы. Внедрение результатов работы осуществлено на ОАО "Новосибирский стрелочный завод" (г. Новосибирск) и в учебном процессе НГТУ.

Апробация работы. Основные результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались на Всероссийских научно-технических конференциях: "Наука. Технологии. Инновации", г. Новосибирск, 2006 г.; "Наука. Промышленность. Оборона", г. Новосибирск, 2008 г.; "Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе", Новосибирск, 2008, 2009, 2010, 2011 гг. Всероссийской научной конференции с международным участием "Научное творчество XXI века", Красноярск, 2010г. Международных научно-практических конференциях: "Ресурсосберегающие технологии ремонта, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня", Санкт-Петербург, 2009, 2010, 2011 гг.; "Современная металлургия начала нового тысячелетия", Липецк, 2009 г.; "Обогащение минерального сырья. Процессы и оборудование", Новосибирск, 2007 г.; "Прогрессивные технологии и оборудование для обогащения рудных и нерудных материалов", Новосибирск, 2010 г.; "Прогрессивные технологии в современном машиностроении", Пенза, 2010 г.; "Инновации в машиностроении", Бийск, 2010 г., Кемерово 2011 г.

Методы исследований. Работа выполнена на базе основных положений теории плазменного напыления, технологии машиностроения, теории математического планирования эксперимента. Представленные в работе результаты получены на основе экспериментальных исследований с использованием апробированных методик, современных измерительных приборов и оборудования.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 23 печатных работах, из которых: 5 статей опубликованы в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 - статья в рецензируемом журнале, 4 - в сборниках научных трудов, 13 - в сборниках трудов международных и Всероссийских научно-технических конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 128 наименований и приложений. Работа содержит 142 страницы основного текста, в том числе 8 таблиц и 62 рисунка.

4.4. Выводы

1. Разработана технология плазменного напыления износостойких покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 на рабочие поверхности вкладышей. Режимные условия на каждой стадии технологического процесса назначались с учетом проведенных исследований.

2. Применение метода плазменного напыления позволило повысить износостойкость вкладышей в 1,15 раз.

3. Замена традиционной технологии упрочения объемной закалкой на плазменное напыление с возможностью многократного восстановления изношенных поверхностей позволило сократить выпуск новых вкладышей в 24 раза.

4. Годовой экономический эффект составляет порядка 1,4 млн. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлено, что основными значимыми факторами, определяющими качество покрытий, являются: на этапе струйно-абразивной обработки -шероховатость поверхности основы; на этапе плазменного напыления - адгезионная прочность, пористость и уровень остаточных напряжений; на этапе финишного шлифования - шероховатость обработанной поверхности.

2. Получена зависимость для струйно-абразивной обработки, позволяющая определять соотношения дистанции / и времени воздействия г при фиксированных значениях давления сжатого воздуха Рв - 0,5 МПа, расхода о воздуха - 2,1 м /мин и расхода абразива САбр = 95 кг/час, для обеспечения шероховатости поверхности основы перед напылением в пределах Яг = 30. 100 мкм. Определен интервал Яг = 95. 100 мкм, способствующий повышению адгезионной прочности.

3. Экспериментально установлено, что при изменении режимов напыления в диапазонах: силы тока дуги плазмотрона I = 116. 160 А; расхода плазмообразующего газа (воздуха) С? = 13.27 л/мин; дистанции напыления Ь = 80. 160 мм значения характеристик качества покрытий изменяются в следующих пределах: адгезионная прочность оад = 9,8.26,4 МПа; пористость П = 4. .26%; уровень остаточных напряжений а0н = 7. .60 МПа.

4. Установлены сочетания режимов плазменного напыления, обеспечивающие формирование трёх модификаций структуры покрытий - тип А (/ = 140.160 А,в= 18.22 л/мин иЬ = 110.125 мм), типБ(/= 120.140 А, в = 13.18 л/мини! = 80.110 мм) и тип В (/= 116.120 А, в = 22. .27 л/мини Ь = 125. 160 мм), различающихся пористостью, размерами пор, количеством нерасплавленных частиц, несплошностью переходной границы и степенью деформации частиц. Установлено, что структура типа А на этапе финишного шлифования обеспечивает наилучшее соотношение показателей качества.

5. Получена зависимость шероховатости поверхности покрытий от режимов финишного шлифования - глубины резания £ и линейной скорости детали Уд, при значениях скорости круга УР = 35 м/с, и продольной подачи 5ггр = 120 мм/мин, позволяющая определять сочетания значений / и Уд для обеспечения шероховатости в пределах Яа- 0,15. 1,50 мкм.

6. На основе полученных функциональных зависимостей предложена методика назначения режимов обработки на всех стадиях технологического процесса, которая позволяет повысить качество плазменных покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 за счет согласования результирующих параметров предварительной обработки и напыления с технологическими режимами на этапе финишного шлифования с учетом технологической наследственности.

7. Промышленное использование результатов диссертационной работы на ОАО "Новосибирский стрелочный завод" позволило повысить износостойкость деталей технологической оснастки вырубного-пробивного штампа на 15%. Полученный годовой экономический эффект составляет 1,4 млн. руб.

8. Результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке студентов по специальностям 260601-"Машины и аппараты пищевых производств" и 151002-"Металлообрабатывающие станки и комплексы".

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. /

2. B. И. Анурьев ; под ред. И. Н. Жестковой. М. : Машиностроение, 2001. - Т. 1.-920 с.

3. Барвинок В. А. Математическое моделирование и физика процессов нанесения плазменных покрытий из композиционных плакированных порошков / В. А. Барвинок, В. И. Богданович, И. А. Докукина. М. : Междунар. центр НТИ, 1998. - 96 с.

4. Барвинок В. А. Плазма в технологии, надежность, ресурс / В. А. Барвинок. М. : Наука и технологии, 2005. - 452 с.

5. Барвинок В. А. Управление напряженным состоянием и свойства плазменных покрытий / В. А. Барвинок. М. : Машиностроение, 1990. - 384 с.

6. Бартенев С. С. Детонационные покрытия в машиностроении / С. С. Бартенев, Ю. П. Федько, А. И. Григорьев. Л. : Машиностроение, 1982. - 214 с.

7. Березин Е. К. Применение газотермического напыления в технологии изготовления защитных втулок узлов уплотнений с целью повышения их работоспособности : автореф. дис. . канд. техн. наук / Е. К. Березин. Н. Новгород, 2003. - 24 с.

8. Богодухов С. И. Обработка упрочненных поверхностей в машиностроении и ремонтном производстве : учеб. пособие. / С. И. Богодухов, В. Ф. Гребенюк, А. Д. Проскурин. М. : Машиностроение, 2005. - 256 с.

9. Бронштейн И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И. Н. Бронштейн. М. : Лань, 2010. - 608 с.

10. Верстак А. А. Влияние режима струйно-абразивной обработки поверхности изделий на адгезию газотермических покрытий / А. А. Верстак, И. Л. Куприянов, А. Ф. Ильющенко // Автоматическая сварка. 1987. - № 8.1. C. 69-71.

11. Верстак А. А. Особенности взаимодействия напыляемых частиц с шероховатой поверхностью основы / А. А. Верстак, И. Л. Куприянов, А. Ф. Ильющенко // Сварочное производство. 1987. - № 2. - С. 5-6.

12. Вивденко Ю. Н. Технологические системы производства деталей наукоемкой техники / Ю. Н. Вивденко. М. : Машиностроение, 2006. - 559 с.

13. Витязь П. А. Теория и практика нанесения защитных покрытий / П. А. Витязь, В. С. Ивашко, А. Ф. Ильющенко. Минск : Беларуская навука, 1998.-583 с.

14. Влияние наклепа поверхности основы на физико-химическое взаимодействие материалов при газотермическом напылении / И. Л. Куприянов, А. А. Верстак, И. С. Буров, А. Ф. Ильющенко // Сварочное производство. -1986.-№ 1.-С. 8-10.

15. Газотермические покрытия из порошковых материалов : справочник / Ю. С. Борисов, Ю. А. Харламов, С. Л. Сидоренко, Е. Н. Аруатовская. — Киев : Наукова думка, 1987. 544 с.

16. Газотермическое напыление композиционных порошков / А. Я. Кулик, Ю. С. Борисов, А. С. Мнухин, М. Д. Никитин. Л. : Машиностроение, 1985.- 199 с.

17. Гаркунов Д. Н. Виды трения и износа. Эксплуатационные повреждения деталей машин / Д. Н. Гаркунов, П. И. Корник. М. : Изд-во МСХА, 2003.-344 с.

18. Глебова М. А. Взаимовлияние газотермического покрытия и основного материала детали на их механические свойства / М. А. Глебова, А. Б. Корнев // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. - № 6. - С. 47-53.

19. Глебова М. А. Контроль прочности сцепления газотермических покрытий / М. А. Глебова, А. Б. Корнев, В. В. Глебов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. - № 2. - С. 45—49.

20. ГОСТ 21448-75. Порошки из сплавов для наплавки. Технические условия. Переизд. с изм. № 1. - Введ. 01.01.1977 ; послед, изм. 23.06.2009. -М. : Изд-во стандартов, 1993. - 14 с.

21. ГОСТ 23402-78. Порошки металлические. Микроскопический метод определения размеров частиц. Переизд. с изм. № 1. - Введ. 01.01.1980 ; послед, изм. 24.03.2009. -М. : Изд-во стандартов, 1986. - 14 с.

22. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. Введ. 01-01-1975. - М. : Стандартинформ, 2005. - 6 с.

23. ГОСТ 28844-90. Покрытия газотермические упрочняющие и восстанавливающие. Общие требования. Введ. 01.01.92 ; изм. 23.06.2009. -М. : Изд-во стандартов, 2004. - 10 с.

24. ГОСТ 9.305-84. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. Взамен ГОСТ 9.047-75 ; введ. 01.01.86. -М. : Изд-во стандартов, 1988. - 105 с.

25. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвёрдости вдавливанием алмазных наконечников. Введ. 1977-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1993. - 35 с.

26. Грановский Г. И. Резание металлов / Г. И. Грановский. М. : Высшая школа, 1985. - 304 с.

27. Гуляев А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. М. : Металлургия, 1986.-544 с.

28. Даутов Г. Ю. Плазмотроны со стабилизированными электрическими дугами / Г. Ю. Даутов, В. Л. Дзюба, И. Н. Карп. Киев : Наукова думка, 1984.- 168 с.

29. Донской А. В. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении / А. В. Донской, В. С. Клубникин. Л. : Машиностроение, 1979. -221 с.

30. Жуков М. Ф. Прикладная динамика термической плазмы / М. Ф. Жуков, А. С. Коротеев, Б. А. Урюков. Новосибирск : Наука, 1987. - 297 с.

31. Зверев Е. А. Влияние режимов струйно-абразивной обработки на шероховатость поверхности деталей под плазменное напыление / Е. А. Зверев // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2008. - № 2 (52). -С. 109-114.

32. Иванов Е. М. Инженерный расчет теплофизических процессов при плазменном напылении / Е. М. Иванов. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1983. - 140 с.

33. Ильющенко А. Ф. Разработка процесса плазменного напыления износостойких покрытий на основе порошков А1203 : автореф. дис. . канд. техн. наук / А. Ф. Ильющенко. Минск, 1985. - 22 с.

34. Калита В. И. Формирование пористости при плазменном напылении / В. И. Калита, А. Г. Гнедовец, Д. М. Комлев // Физика и химия обработки материалов. 2006. - № 6. - С. 26-31.

35. Компьютерное моделирование процесса плазменного напыления / И. В. Кривцун, Ю. С. Борисов, А. Ф. Мужиченко и др. // Автоматическая сварка. 2000. - № 12. - С. 42-51.

36. Компьютерное моделирование процессов плазменного напыления покрытий / С. П. Кундас, А. П. Достанко, А. Ф. Ильющенко и др. Минск : Бестпринт, 1988. -212 с.

37. Коне М. М. Основы научных исследований в технологии машиностроения / М. М. Коне. Минск. : Высшая школа, 1987. - 231 с.

38. Кудинов В. В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование : учеб. для металлург, и машиностроит. спец. вузов. / В. В. Кудинов, Г. В. Бобров ; под ред. Б. С. Митина. М. : Металлургия, 1992. -432 с. : ил.

39. Кудинов В. В. Нанесение тугоплавких покрытий / В. В. Кудинов, В. М. Иванов. М. : Машиностроение, 1981. - 192 с.

40. Кузьмин В. И. Плазмоструйная термобработка газотермических покрытий : дис. . канд. техн. наук / В. И. Кузьмин. Новосибирск, 1993. - 197 с.

41. Кулаков Ю. М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю. М. Кулаков, В. А. Хрульков, И. В. Дунин-Барковский. М., 1975. - 143 с.

42. Кулик А. Я. Газотермическое напыление компазиционных порошков / А. Я. Кулик. Л. : Машиностроение, 1985. - 199 с.

43. Куприянов И. Л. Газотермические покрытия с повышенной прочностью сцепления / И. Л. Куприянов, М. Л. Геллер. Минск : Наука и техника, 1990.- 175 с.

44. Лобанов Н. Ф. Оперативная оценка основных технологических параметров процесса плазмодугового напыления защитных покрытий / Н. Ф.

45. Лоскутов В. В. Шлифование металлов / В. В. Лоскутов. М. : Машиностроение, 1985. -255 с.

46. Лунев В. А. Планирование и обработка технологического эксперимента / В. А. Лунев. Л. : Изд-во ЛПИ, 1985. - 84 с.

47. Маслов Е. Н. Теория шлифования материалов / Е. Н. Маслов. М. : Машиностроение, 1974. - 320 с.

48. Маталин А. А. Технология машиностроения / А. А. Маталин. -СПб. : Лань, 2008.-512 с.

49. Матвеев Ю. И. Повышение ресурса цилиндровых втулок и поршневых колец судовых дизелей с использованием метода плазменного напыления : монография / Ю. И. Матвеев. Н. Новгород : Изд-во ВГАВТ, 2002. -128 с.

50. Математическое моделирование электрической дуги / под ред. В. С. Энгелынта. Фрунзе : Илим, 1983. - 362 с.

51. Медведев Ю. А. О влиянии шероховатости и степени наклепа на прочность сцепления плазменных покрытий / Ю. А. Медведев, И. А. Морозов // Физика и химия обработки материалов. 1975. - № 4. - С. 27-30.

52. Металловедение и термическая обработка стали. В 3 т. Т. 1. Методы испытаний и исследования : в 2 кн. : справочник / Б. А. Клыпин и др. . ; под ред. М. Л. Бернштейна, А. Г. Рахштадта. М. : Металлургия, 1991. - Кн. 1. -304 с.

53. Методы исследования материалов. Структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий : учеб. пособие / Л. И. Тушинский, А. В. Плохов, А. О. Токарев, В. И. Синдеев. М. : МИР, 2004. - 384 с.

54. Молодык Н. В. Восстановление деталей машин / Н. В. Молодык, А. С. Зенкин. М. : Машиностроение, 1989. - 480 с.

55. Нанесение покрытий плазмой / В. В. Кудинов, П. Ю. Пекшев, В. Е. Белащенко и др. М. : Наука, 1990. - 408 с.

56. О дробеструйной подготовке поверхности плазменного напыления / Д. М. Карпинос, В. Г. Зильберберг, А. М. Вяльцев, В. С. Кудь // Порошковая металлургия. 1978. - № 9. - С. 25-28.

57. Обработка металлов резанием : справочник технолога / под общ. ред. А. А. Панова. М. : Машиностроение, 2004. - 784 с.

58. Основы расчета плазмотронов линейной схемы : оперативно-информационный материал / Акад. наук СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т теплофизики, СКБ «Энергохиммаш» ; под общ. ред. М. Ф. Жукова. Новосибирск : Изд-во Института теплофизики, 1979. - 146, 2. с.

59. Особенности микроструктуры износостойких плазменных покрытий / С. В. Веселов, Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, П. В. Трегубчак, В. В. Базар-кина, В. С. Ложкин // Обработка металлов. 2010. - № 4 (49). - С. 35-37.

60. Острейковский В. А. Теория надежности : учебник для вузов по направлениям «Техника и технологии» и «Технические науки» / В. А. Острейковский. М. : Высшая школа, 2003. - 463 с.

61. Отделочно-абразивные методы обработки : справ, пособие / Л. М. Кожуро, А. А. Панов, Э. Б. Пономарева, П. С. Чистосердов ; под общ. ред. П. С. Чистосердова. Минск : Вышэйш. шк., 1983. - 287 с.

62. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин / А. М. Сулима, В. А. Шулов, Ю. Д. Ягодкин. М. : Машиностроение, 1988. -240 с.

63. Полевой С. Н. Упрочнение машиностроительных материалов : справочник / С. Н. Полевой, В. Д. Евдокимов. М. : Машиностроение, 1994. - 496 с.

64. Практическое применение газотермических технологий нанесения защитных покрытий : рук. для инженеров Электронный ресурс. М. : Тер-мал-Спрей-Тек, 2009. - 72 с. - Режим доступа: http://www.t-s-t.ru/files/GTP-light-2.pdf. - Загл. с экрана.

65. Пружанский Л. Ю. Исследование методов испытаний на изнашивание / Л. Ю. Пружанский. М. : Наука, 1978. - 126 с.

66. Птицын С. В. Установка для плазменного нанесения покрытий / С. В. Птицын, Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев // Сб. науч. тр. НГТУ. 2006. - № 4 (46).-С. 67-72.

67. Савинкин В. В. Повышение долговечности восстановленных деталей элементов гидропривода строительно-дорожных машин : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.05.04 / В. В. Савинкин ; место защиты: Сиб. автомо-бил.-дорож. акад. (СибАДИ). Омск, 2009. - 19 с.

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

69. Ситников А. А. Технологическое обеспечение точности изготовления деталей с покрытиями : монография / А. А. Ситников ; М-во образования Рос. Федерации, Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. Барнаул : Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2004. - 198 с.

70. Соколова Г. Н. Структура и свойства переходной зоны между наплавленным инструментальным металлом и конструкционной / Г. Н. Соколова // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. - № 12. - С. 46-50.

71. Солоненко О. П. Межфазный обмен теплом в условиях радиально-кольцевой инжекции дисперсного материала в потоке плазмы / О. П. Солоненко, A. JI. Сорокин // Известия СО РАН СССР. Сер. Технических наук. -1990.-Вып. 5.-С. 73-82.

72. Справочник технолога машиностроителя : в 2 т. / под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. - М. : Машиностроение, 2003. - Т. 2. - 912 с.

73. Стацура В. В. Плазменная технология в машиностроении / В. В. Стацура, В. А. Моисеев. Красноярск : Изд-во Красноярского ун-та, 1990. -124 с.

74. Терган В. С. Шлифование на круглошлифовальных станках / В. С. Терган, JT. Ш. Доктор. М. : Высшая школа, 1972. - 376 с.

75. Термическая обработка в машиностроении : справочник / А. В. Арендарчук и др. ; под ред. Ю. М. Лахтина, А. Г. Рахштадта. М. : Машиностроение, 1980. - 783 с.

76. Тихомиров В. Б. Планирование и анализ эксперимента / В. Б. Тихомиров. М. : Легкая индустрия, 1974. - 262 с.

77. Токарев А. О. Упрочнение деталей машин износостойкими покрытиями / А. О. Токарев. Новосибирск : Изд-во НГАВТ, 2000. - 188 с.

78. Уайтхауз Д. Метрология поверхностей. Принципы, промышленные методы и приборы : науч. изд. / Д. Уайтхауз. Долгопрудный : изд. дом Интеллект, 2009. - 472 с.

79. Харламов Ю. А. Контактный теплообмен при растекании расплавленных частиц на твердой поверхности / Ю. А. Харламов // Физика и химия обработки материалов. 1990. - № 6. - С. 86-90.

80. Харламов Ю. А. О моделировании процесса соударения частиц с поверхностью при газотермическом нанесении покрытий / Ю. А. Харламов // Физика и химия обработки материалов. 1990. - № 4. - С. 84-86.

81. Хасуй А. Техника напыления / А. Хасуй. М. : Машиностроение, 1975.-287 с.

82. Хоргер О. Влияние остаточных напряжений на усталостную прочность деталей машин и смежные явления / О. Хоргер, Г. Нейферт // Остаточные напряжения. М. : Изд-во иностр. лит., 1957. - С. 243-281.

83. Чередниченко В. С. Плазменные электротехнические установки / В. С. Чередниченко, А. С. Аныпаков, М. Г. Кузьмин. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2005. - 508 с.

84. Чёсов Ю. С. Влияние режимов абразивного шлифования на шероховатость поверхности плазменных покрытий / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, П.

85. B. Трегубчак // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе : материалы 9 Всерос. науч.-практ. конф. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. - С. 16-20.

86. Чёсов Ю. С. Влияние технологических факторов плазменного напыления на свойства покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 / Ю. С.Чёсов, Е. А. Зверев // Обработка металлов. 2009. - № 3 (44). - С. 1517.

87. Чёсов Ю. С. Исследование износостойкости покрытий, нанесенных методом плазменного напыления / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев // Научный вестник НГТУ. 2008. - № 3 (32). - С. 175-181.

88. Чёсов Ю. С. Плазменное напыление износостойких покрытий / Ю.

89. C. Чёсов, Е. А. Зверев, П. В. Трегубчак // В мире научных открытий. 2010. -№2, ч. З.-С. 100-102.

90. Чёсов Ю. С. Структура плазменных износостойких покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, А. В. Плохов // Обработка металлов. 2010. - № 1 (46). - С. 14-18.

91. Чёсов Ю. С. Технология плазменного нанесения покрытий при изготовлении ампульных скарификаторов / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2007. -№ 2 (48). - С. 81-86.

92. Чёсов Ю. С. Эксплуатационные свойства плазменных покрытий из износостойкого порошкового материала марки ПГ-С27 / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, А. В. Плохов // Обработка металлов. 2010. - № 2 (47). - С. 8-12.

93. Шероховатость поверхности износостойких покрытий после финишной механической обработки / Ю. С. Чёсов, Е. А. Зверев, А. И. Попелюх, П. В. Трегубчак // Обработка металлов. 2011. - № 1 (50). - С. 12-14.

94. Электродуговые генераторы термической плазмы / М. Ф. Жуков, И. М. Засыпкин, А. Н. Тимошевский и др. Новосибирск : Наука, 1999. -712 с.

95. Эрмантраут М. М. Исследование и разработка метода полученияп-лотного металлокерамического соединения плазменной металлизацией и пайкой : автореф. дис. . канд. техн. наук / М. М. Эрмантраут. Свердловск, 1970-20 с.

96. Ящерицин П. И. Планирование эксперимента в машиностроении / П. И. Ящерицин, Б. И. Махаринский. Минск : Высш. шк., 1985. - 286 с.

97. Ящерицын П. И. Теория резания / П. И. Ящерицын, У. Э. Фельд-штейн, М. А. Корниевич. М. : Новое знание, 2007. - 511 с.

98. Ящерицын П. И. Технологическая наследственность и эксплуатационные свойства шлифованных деталей / П. И. Ящерицын. Минск : Наука и техника, 1971.-212 с.

99. Hsu K. Modeling of a free-turbing, highintensivity arc at elevated pressures / K. Hsu, E. Pfender // Plasma chemistry and plasma process. 1984. - Vol. 4, №3.-P. 219-234.

100. Modeling the structure development in plasma sprayed coating / P. A. Mulheran, J. H. Harding, R. Kingswell, K. T. Scott //13 Instructional technology strategies conference. ITSC : proc., USA, Orlando, 1992. Orlando, 1992. - P. 749-753.

101. Pawlowsky L. The Science and Engineering of Termal Spray Coatings / L. Pawlowsky. S. 1. : Wiley, 1994. - 402 p.

102. Salonitis K. Grinding wheel effect in the grind-hardening process / K. Salonitis, T. Chondros, G. Chryssolouris // The international journal of advanced manufacturing technology. 2008. - Vol. 38, № i2. - P. 48-58.

103. Structure and mechanical properties of ceramic coatings fabricated by plasma electrolytic oxidation on aluminized steel / W. Zhenqiang, X. Yuan, L. Guang, X. Fangtao // Applied surface science. 2007. - Vol. 253, iss. 20. - P. 8398-8403.

104. Surfaces that make a difference / M. C. Nestler, E. Muller, D. Hawley, H. Hans-Michael, D. Sporer, M. Dorfman // Sulzer techn. rev. 2007. - Vol. 89. -№2.-P. 11-13.