автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Технологии получения защитных покрытий на деталях ГТД на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки

Г»'

с ОД

„ 2 Я И:ОН 2ППП

На правах рукописи

КИРЕЕВ Радик Маратович

ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛЯХ ГТД НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ ВАКУУМНЫХ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.07.05 — "Тепловые двигатели летательных аппаратов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание учепой степени кандидата технических паук

УФА 2000

Работа выполнена на кафедре технологии машиностроения Уфимского государственного авиационного технического университета

доктор технических наук, профессор Будилов В.В. кандидат технических наук, доцент Иванов В.Ю.

Научный руководитель -Научный консультант -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Даутов Г.Ю. кандидат технических наук, Такунцов К.В.

Ведущая организация - Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение".

Защита состоится " $ " '1с№К&_2000 г. в час.

на звсбдзнии диссс-ртвционного совета Уфимского государственного авиационного технического университета по адресу: 450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета. Автореферат разослан 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Служебные свойства поверхностей деталей газотурбинных двигателей (ГТД) формируются в ходе всего технологического процесса изготовления. Финишные операции, определяющие физико-химическое состояние поверхности, играют при этом особую роль. В связи с этим резко возрос интерес к вакуумным ионно-плазменным методам обработки, что объясняется их широкими технологическими возможностями.

Как показывает анализ работ в области вакуумной технологии, повышение ресурса и надежности деталей достигается на основе комбинированного воздействия на поверхность различными вакуумными ионно-плазменными методами. В настоящее время делаются попытки объединения ионных, плазменных и электронных методов обработки в одном вакуумном объеме. Последовательная или одновременная обработка поверхностей деталей различными ионно-плазменными методами в едином вакуумном цикле получила название интегрированной технологии.

Актуальной задачей является разработка технологий получения защитных покрытий на лопатках ГТД на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки. Как известно, после ионной имплантации и нанесения покрытий проводится термообработка, что предполагает использование нескольких установок и приводит к увеличению затрат на производство. Решить данную задачу можно применением способов обработки позволяющих совместить одновременно несколько процессов. При модернизации существующих или проектировании новых установок возникает проблема выбора методов воздействия на поверхность, источников частиц и вакуумного объема. При этом необходимо учесть какая компоновка установки позволит обеспечить обработку при наименьших затратах. Предварительные расчеты показывают, что только при определенных условиях реализация интегрированных технологий экономически целесообразна. Актуальной задачей является создание методики и автоматизированной системы проектирования интегрированной технологии, обеспечивающих определение методов обработки и выбор оборудования с учетом минимизации затрат на производство.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка технологий получения защитных покрытий на деталях ГТД на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработай, обеспечивающих заданные эксплуатационные свойства и снижающих технологическую себестоимость.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1.Разработать методику структурного синтеза интегрированной технологии.

2.Разработать автоматизированную систему проектирования технологии на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки деталей ГТД, обеспечивающую минимизацию технологической себестоимости.

3. Разработать новые способы ионно-плазменной обработки деталей из конструкционных материалов.

4. Разработать интегрированные технологические процессы нанесения покрытий на лопатки компрессора и турбины ГТД.

5. Модернизировать установки ННВ-б,6-И1 и МАП-1 для обработки лопаток компрессора и турбины ГТД на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов.

6. Провести исследования свойств конструкционных сталей и сплавов с покрытиями, полученными на основе интегрированной технологии.

Общая методика исследования. Структурно-фазовый состав поверхности образцов с покрытием исследовался методом рентгеновского анализа на дифрак-тометре общего назначения ДРОН-4-07. Испытания на долговечность проводились на установке КМ26, на жаростойкость - на установке ЧНС-247, испытания механических свойств - на разрывной машине Р-5.

Исследования проводились на материалах 13X11Н2В2МФ-Ш, 12Х18Н9Т, ЖС6У, широко применяемых в авиадвигателестроении. Наносились покрытия ВСДП-11 и ТШ. Ионная имплантация проводилась ионами азота. Обработка осуществлялась на модернизированных установках МАП-1 и ННВ-6,6-И1. Научная новизна.

1. Разработана методика структурного синтеза технологий на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки, позволяющая на основании банка данных (эксплуатационные свойства - метод обработки, метод обработки - источник частиц, источник частиц - установка) проектировать технологический процесс, обеспечивающий заданные эксплуатационные свойства деталей при минимальной технологической себестоимости.

2. Установлено, что фазовый состав поверхности и как следствие, механические свойства конструкционных сталей при статических испытаниях (аТ) ств, у, 8), обработанных по интегрированной технологии (имплантация ионов азота, нанесение покрытия нитрида титана и электронный отжиг) соответствуют фазовому составу и механическим свойствам, полученным по комбинированной технологии.

3. Впервые установлено, что интеграция вакуумных ионно-плазменных Методов обработки позволяет получить экономический эффект по сравнению с комбинированной обработкой при выполнении следующих условий:

- методы обработки совместимы и допускают одновременное их воздействие на поверхность детали;

- источники плазменных, ионных и электронных частиц обладают возможностью оперативного перехода от одного метода обработки к другому;

- источник питания обеспечивает работоспособность различных плазменных, ионных и электронных источников частиц.

4. Впервые установлено, что при ионной имплантации детали, находящейся под положительным потенциалом, облучение ее потоком электронов, формируемым за счет ионизации атомов остаточного газа ускоренными ионами, приводит к повышению температуры обрабатываемой поверхности, зависящей от величины энергии ускоренных ионов и давления газа, что позволяет совместить процесс ионной имплантации и постимплантационного отжига.

Практическая ценность,

1. Разработана автоматизированная система проектирования технологии на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки, отличающаяся от существующих последоватёльным отсечением объектов, несоответствующих установленным критериям, на каждом этапе проектирования, а так же автоматическим формированием структуры экономических расчетов, позволяющая определять методы обработки и формировать компоновку оборудования.

2. Разработаны способы (ионная имплантация при подаче на деталь положительного потенциала; азотирование плазмой повышенной плотности; нагрев детали электронным потоком), позволяющие в комбинации с другими методами проводить интегрированную обработку деталей.

3. Разработаны интегрированные технологические процессы получения защитных гонфытий, обеспечивающие, в зависимости от объема выпуска, требуемые эксплуатационные свойства и снижающие технологическую себестоимость обработки компрессорных лопаток на 25 - 30%, турбинных лопаток на 30-35%.

4. Модернизированы промышленные установки МАП-1 и ННВ-6,6-И I для реализации интегрированных технологий.

5. Внедрен в производство технологический процесс нанесения диффузионного жаростойкого покрытия ВСДП-11, включающий обработку в тлеющем разряде, ионную очистку и осаждение покрытий на лопатки турбины ГТД, увеличивающий долговечность защищаемого сплава на 20% и жаростойкость на 30%.*_

• выполнено совместно с Шехтмэном С.Р.

Реализация результатов работы:

- Разработан и внедрен на ОАО «УМПО» технологический процесс нанесения жаростойкого покрытия на лопатки турбины ГТД.

- Модернизированы установки ННВ-6,6-И1и МАП-1 для проведения интегрированной обработки.

На защиту выносятся.

1.Методика проектирования интегрированной технологии, предусматривающая определение методов обработки, источников заряженных частиц, базового оборудования и снижающая технологическую себестоимость. Интегрированные технологические процессы.

2. Способы (ионная имплантация при подаче на деталь положительного потенциала; азотирование плазмой повышенной плотности; нагрев детали электронным потоком) и режимы, позволяющие в комбинации с другими методами проводить интегрированную обработку деталей.

3. Физическая и математическая модели расчета плотности электронного и ионного токов, расчета температуры поверхности детали при ионной имплантации, совмещенной с нагревом электронным потоком.

4. Результаты исследований механических свойств конструкционных сталей при статических испытаниях (стт> ст„, y, S) и фазового состава поверхности обработанной по интегрированной технологии, включающей имплантацию ионов азота, нанесение покрытия нитрида титана и электронный отжиг. Апробация работы.

Результаты работы докладывались на 6 международных, 5 российских и региональных конференциях в городах: Оренбург, Москва, Томск, Минск, Уфа, С ailier - Петербург, Харьков - Рыбачье, Самара, Севастополь. Публикации. Результаты исследований отражены в 24 публикациях. Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, приложения, выводов, включает 145 страниц машинописного текста, содержит 77 рисунков. 10 таблиц и 135 наименования литературы. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введешщ обоснована актуальность темы диссертационной работы в связи с задачами разработки интегрированных технологий.

В первой главе представлен анализ вакуумных ионно-плазменных технологий, связанных с применением комбинированной обработки.

Анализ работ авторов: Барвинка В.А., Бондаренко Г.Г., Будилова В.В., Дегтярева C.B., Мубояджяна С.А., Сенчило И.А., Смыслова А.М., Шулова В. А., Ягодкина Ю.Д. показывает, что высокие результаты по обеспечению ресурса и

надежности деталей достигается на основе комбинированной обработки поверхности различными вакуумными ионно-плазменными методами.

Так, например, ионная имплантация N* стали ЭИ-961Ш с последующим нанесением покрытия TiN позволяет повысить предел выносливости на 10- 15 % и коррозионную стойкость в 2 - 3 раза. Ионная имплантация В+ материала ЖС6У перед нанесением покрытия СДП-2 и последующая имплантация La* покрытия позволяет повысить жаростойкость основного материала в 1,5 - 2 раза, усталостную прочность на -10%.

В настоящее время комбинированная обработка деталей ГТД осуществляется последовательно на различных установках в связи с отсутствием про-мышленно выпускаемого для этого оборудования.

Изучение литературы показало, что существуют лишь единичные экспериментальные установки для интегрированной обработки. В КИИ ядерной физики Томского политехнического университета Дегтяревым C.B. и Рябчиковым А.И. разработан комплекс « ДИАНА ». Комплекс позволяет наносить защитные покрытия и проводить ионную имплантацию. В ВИАМе под руководством Мубояджяна С.А. разрабатывается установка для интегрированной обработки лопаток турбины ГТД на базе МАП-1. В УГАТУ под руководством Смыслова А.М. разработана установка для интегрированной обработка лопаток паровых турбин размером до 1500 мм.

Изучение публикаций по данному направлению показало, что в настоящее время практически отсутствуют методики проектирования интегрированных технологических процессов и банки данных, позволяющие подбирать способы обработки и источники заряженных частиц, формировать техническое задание на оборудование с учетом затрат на производство.

Предварительные расчеты показали, что только при соблюдении определенных условий интеграция вакуумных методов обработки является экономически целесообразной.

На основании проведенного анализа были сформулированы цель и задачи работы.

Во второй главе представлены результаты по разработке модели и автоматизированной системы проектирования технологии на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки деталей ГТД.

Основной целью проектирования технологии на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки является выбор оборудования и совокупности методов воздействия на поверхность, обеспечивающих требуемые эксплуатационные свойства при минимальных экономических затратах.

В работе предложена модель проектирования технологии на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки (рис.1).

Рис.1 Модель проектирования интегрированной технологии.

Предложенная модель взята за основу при разработке автоматизированной системы проектирования интегрированной технологии. Система позволяет по входным данным (эксплуатационные свойства) и на основании банков данных (эксплуатационные свойства - метод обработки; метод обработки - источник частиц; источник частиц — установка) проектировать интегрированный технологический процесс. При определении необходимых методов модифицирования поверхности (для обеспечения эксплуатационных свойств) и формировании ТЗ на оборудование система позволяет отсекать объекты, несоответствующие установленным критериям на каждом этапе проектирования; автоматически формировать структуру экономических расчетов в зависимости от компоновки оборудования. Система основана на технологической экспертной программе «ТеЗИС 1.0» (регистрационный № 970103 в РОСАПО) и состоит из трех модулей:

Модуль предметной области использует следующие понятия: объект предметной области, свойства объекта - атрибуты, значения атрибутов. К объектам предметной области отнесены: метод обработки, источник, установка.

Сочетания этих объектов, имеющих конкретные свойства и значения, представляют проектные решения в области интегрированных технологий. Каждый из объектов определяется по совокупности списков его атрибутов со значениями.

Модуль проблемной области включает предметную область и содержит дополнительные информационные ресурсы, к которым отнесены: установленные к началу сеанса проектирования факты - атрибута с конкретными значениями;

факта, установленные в течение сеанса проектирования; связи и схемы информационных потоков между объектами предметной области.

Технологическая экспертная система, используемая для проектирования, работает в режиме последовательного отбора (усечения) возможных вариантов решений. Указание связей и информационных потоков предметной области позволяет гибко настраивать экспертную систему. Описание баз данных и знаний выполнены в виде электронных таблиц на основе рабочей книги MS EXCEL. Эш обеспечивает простоту их изменения и дополнения проектировщиком. Модуль технико-экономических расчетов включает в себя: базы экономических данных и блока экономических расчетов. Модуль содержит настраиваемые элементы, позволяющие задавать требуемые схемы расчета в зависимости от полученных вариантов сочетаний «метод обработки, источник и установка». Расчеты проводятся на основе разработанной математической модели, учитывающей сокращение ряда затрат в результате интеграции методов обработки. Далее экспертная система отбирает вариант технологии, позволяющий обеспечить минимальную технологическую себестоимость. В предлагаемой системе проектирования интегрированной технологии режимы обработки, участвующие В ЗКОНОМкЧеСКИХ раСЧСТаХ) ВНОСЯТСЯ 3 базу данных.

Технологическая себестоимость изделия представляет собой сумму технологических себе стоимостей i-ых операций. При сравнении вариантов используется укрупненный метод определения технологической себестоимости, учитывающий затраты на оплату труда, на содержание и эксплуатацию оборудования, на электроэнергию и на расходные материалы.

С помощью автоматизированной системой проектирования были разработаны интегрированные технологические процессы обработки лопаток компрессора и турбины ГТД. Результата расчетов показали, что интегрированный технологический процесс обработки лопаток компрессора ГТД на установке ННВ-6,6-И1, включающий ионную имплантацию, пост имплантационный отжиг и нанесение покрытия, позволит снизить в зависимости от объема выпуска затраты на: оплату труда на 30 - 45 %; содержание оборудования в 2 - 3 раза; электроэнергию на 35 - 38%; материалы на 15 - 19 %; технологическую себестоимость на 25 - 30% (рис.2.а); ппучное время на 30 -50% на единицу выпускаемой продукции. Интегрированный технологический процесс обработки лопаток турбины ГТД на установке МАП-1, включающий нанесение защитного покрытия + термообработка, позволит снизить затраты на: оплату труда от 30 % до 50%; содержание оборудования в 2 - 2.5 раза; электроэнергию на 22 - 25 %; технологическую себестоимость на 30 - 35% (рис.2.б); штучное время на 40 -50% на единицу выпускаемой продукции.

Ст. руб/иг

va да 100 о во .40 20 0 J

\ J

L 1 Ц

1 L

• • • 0 ] L !

KZ

I ■ IIIII 1111

р I ||1! 1 1 1 1 11

i I § 11111 С -*-5ТП -*-ИТП S I I 1 1 вмы выпуска, т

СГДОбЛиГ. 85

1

\

I ¡ 1 1 |

овьем вытуоа,шт.

—БТП—ИТП

а) б)

Рис.2. Зависимость технологической себестоимости интегрированной обработки от объема выпуска: а) лопаток компрессора ГТД на установке ННВ-6,6-Ш, включающей ионную имплантацию азота, нанесение помытая ТШ и термическую обработку, б) лопаток турбины ГТД на установке МАП-1, включающей нанесение покрытая ВСДП-11 и диффузионный отжиг.

Анализ полученных данных показал, что существуют следующие условия, при выполнении которых интеграция вакуумных ионно-плазменных методов обработки экономически целесообразна:

- методы обработки совместимы и допускают одновременное их воздействие на поверхность детали;

- источники плазменных, ионных и электронных частиц обладают возможностью оперативного переключения от одного вида обработки к другому;

- источник питания обеспечивает работоспособность различных источников плазменных, ионных и электронных частиц.

Втптвн ггтоов ттаттгтавттАЩГ лтшлоцпо иллоптшчттппва

реализации интегрированной обработки. Приведены методики экспериментальных исследований, химический состав исследуемых материалов и покрытий.

Целью модернизации установки ННВ-6,6-И1 является создание оборудования для реализации разработанной интегрированной технологии обработки лопаток компрессора ГТД. Для проведения электронного нагрева и ионной имплантации поверхности был установлен источник "ДРАКОН" (ИСЭ СО РАН г. Томск), что потребовало разработки: специальной системы подачи охлаждающей воды и напуска рабочего газа; высоковольтного источника питания. Так же была разработана система управления, позволяющая в ходе реализации интегрированной технологии управлять работой различных источников.

После модернизации установка имеет следующие технические характеристики: 1. Источник для нанесения защитного покрытия: напряжение на под-

ложке ип= 100-1500В; ток дуга 1д= 50-120А; плотность тока ] = 10-30мА/см2; 2. Электронно-ионный источник "ДРАКОН": энергия иона Щ = 5-20кэВ; ионный ток ^ = 0,3-0,5А; электронный ток 1е = 5-10А; 3. Источник высокого напряжения: напряжение разряда Ир = 10-1500В; ток разряда 1р= 50-200мА.

Для реализации интегрированной технологии обработки лопаток турбины ГТД модернизирована установка МАП-1. Она была оснащена: системой напуска рабочего газа, состоящей из коллектора и натекателя; дополнительным источником питания для реализации ионной очистки деталей в тлеющем разряде (напряжение разряда ир=100-1500В; ток разряда 1р=50-200мА). Для проведения диффузионного отжига, разработан и апробирован способ нагрева деталей электронным потоком. Поток электронов формируется из плазмы, создаваемой дуговым разрядом между дополнительным катодом и анодом установки. Для этого используется платная система питания и управления. Оптически непрозрачный экран, установленный около дополнительного катода, защищает . детали от нанесения покрытия в процессе электронного нагрева. В четвертой главе приводятся результаты исследований разработанных способов ионно-плазменной обработки поверхности конструкционных материалов. Представлены результаты исследования свойств покрытий, полученных по базовым и интегрированным технологиям.

Для совмещения ионной имплантации и постимплантационного отжига предложен способ понной имплантации при подаче на деталь положительного потенциала. При ионной имплантации деталей ускоренные ионы ионизируют остаточный газ. Образовавшиеся свободные электроны ускоряются в электрическом поле за счет подачи да деталь положительного потенциала, бомбардируют обрабатываемую поверхность и нагревают ее. Вследствие облучения детали потоком ионов и электронов осуществляется совмещенный процесс ионной имплантации и термической обработки (патент 1Ш 2087586 С1, положительное решение № 99109675 от 30.04.99.). .

Физическая модель процесса описывается следующими основными положениями:

1. Взаимодействие потока ионов с атомами газа в объёме сводится к рассеиванию потока ионов. Рассеивание ионов учитывается в приближённой модели "твердых шаров".

2. При соударении ионов с атомами газа происходит однократная ионизация атомов газа.

3. Вероятность ионизации ионом атома равна единице.

4. Электроны рождаются с нулевыми скоростями.

5. При расчете потока электронов учитывается как ионизация газа ионами, так

и электронами.

Предполагается, что вся теплота рассеивается с поверхности образца, при этом процессом теплопередачи в месте контакта обрабатываемой детали с поверхностью металлического зажима пренебрегают, так как она составляет 1- 2 % от площади обработки. Тогда температура детали определяется соотношением

Т* =

Т +

,где

0)

То - температура стенок вакуумной камеры, К; // - плотность ионного тока, А/м2; 1€ - плотность электронного тока на детали, А/м2: и - постоянная Стефана-Больцмана; £ - относительная взлучательная способность поверхности; Wi -энергия иона, Дж; 2/ - средний заряд нона, Кл; 1'„ - потенциал на детали, В; Q¡¡ - энергия, выделяющаяся при конденсации одного атома, Дж; Ш, - энергия электрона, Дж; - заряд электрона, Кл.

Плотность ионного тока рассчитывается по формуле

»где (2)

V V \))

14- плотность ионного тока на детали А/м2; ё -расстояние от источника до детали,- см.; ¡о- начальная плотность ионного тока, А/м2.; Л* - средняя длина свободного пробега иона.

Плотность электронного тока определяется

К = '¿'[¡о • ехрГ- Г"]1- [1 - ехрГ-■"Ч V М; V V

еа,где

(3)

а- коэффициент ионизации электронами.

На основе математической модели были получены следующие зависимости (рис.3 и 4).

Анализ зависимости показывает, что при увеличении давления происходит повышение плотности электронного тока, а ионный ток уменьшается вследствие уменьшения длинны свободного пробега ионов. Расчеты показали, что существует область (А), в которой достигается эффективное сочетание ионной имплантации и отжига вследствие того, что плотность ионного тока обеспечивает набор дозы Б = 2*1017 ион/ см2 за время, соизмеримое со временем постам плантационного отжига, а плотность электронного тока позволяет нагреть подложку до необходимой температуры.

. )

В работе предложен способ электронного нагрева деталей перед нанесением покрытий и для проведения диффузионного отжига. Поток электронов вытягивается из плазмы, создаваемой дуговым разрядом между дополнительным катодом и анодом установки. Оптически непрозрачный экран, установленный около дополнительного катода, защищает детали от нанесения покрытия в процессе электронного нагрева. Показано, что возможно проводить нагрев до температуры 800 ° С деталей массой 1,5 кг.( электронный ток 1е =120А, напряжения на детали Ш = 60В, Р =1*10'' Па), компрессорных лопаток массой 0.18 кг - до температуры 560 °С (1е =30А, Ш =60В, Р =1*10'1Па) и турбинных лопаток массой 0.15 кг - до температуры 1000 0 С (1е =60А, Ш = 60В, Р =1*10"'Па) за время от 3 до 8 минут. Регулирование и под держание заданной температуры обеспечивается за счет снижения 1е.

j мкА/см*

к Т»К

900 850 800 750 700 650 600

lili"

2

3,0 Р !0 , мм.рт.сг.

Рис.3. Зависимость плотности ионного и электронного тока на детали от давления в камере: 1-электронный ток, 2-ионный ток.

i i i i i i i i i i i i

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Р-10*4, мм.рг.ст.

Рис.4. Зависимость температуры детали от давления в камере при ii=60 мкА/см2:1-W¡=10 КэВ (эксп.); 2-W¡=10 КэВ(расч.); 3-W, =15 КэВ; 4-Wj =20 КэВ;

Как известно в вакуумных установках заложена возможность обработки деталей в тлеющем разряде, но они имеют низкую производительность. Для решения данной проблемы предложен способ азотирования изделий в плазме повышенной плотности (патент №2096493 от 20.11.1997). Способ обработки, в отличие от прототипов, не требует специальных источников для дополнительного нагрева. Азотирование в тлеющем разряде реализуется системой, в которой катод образован обрабатываемой деталью и экраном в виде сетки, к ним подается отрицательный потенциал, к аноду - положительный. Использование данной системы проявляется в значительном повышении плотности тока,

увеличении степени ионизации плазмы вблизи обрабатываемой поверхности при одновременном снижении напряжения горения разряда.

Были проведены исследования свойств конструкционных материалов с покрытиями, полученными по интегрированной и комбинированной технологиям, на модернизированных установках с использованием разработанных способов. По комбинированной технологии между видами обработки деталь выдерживалась на воздухе.

Материалы 13Х11Н2В2МФ-Ш и 12Х18Н9Т обрабатывались по следующим режимам: модификация ионами азога (Е; = 10 кзВ, ji = 20 мкА/см2, D = 2*10" ион/ см2, t = 2 ч. Р = 2 * 10"2 Па), нанесение покрытия TiN (ионная очистка: Р = 2* 10"2 Па, U = 900 В, ]д = 100А, t = 3 минуты, нанесение покрытия: Р = 8» 10'1 Па, U = 100 В, 1д = 100А, t = 150 минут, h = 5- 8 мкм), электронный отжиг (Т = 560°С, t = 2 ч). Обработка осуществлялась на модернизированной установке ННВ-6.6-И1.

Как показал рентгеноструктурный анализ образцов из материала ЭИ-961Ш, прошедших обработку по комбинированной и интегрированной технологии (рис.5 и 6), после ионной имплантации в области углов дифракции 20, равный 31-33°, 44-45° и 64-65° (рис.5б) наблюдается мультиплет, связанный с образованием соединений азота с металлами подложки типа MexNy. Формирование покрытия TiN сопровождается образованием переходного слоя толщиной 0,3 - 0,8 мкм, состоящего в основном из фаз типа FexNy, FexTiy, TixNy. С увеличением толщины покрытия до 2 - 3 мкм наблюдается рост нитридно-титановых слоев, состоящих го фаз Ti2 N с ярко выраженной текстурой (200) (рис.6).

Масштаб 337 иш ..............................Масштаб 472 юш. ..........................

15 20 23 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

а) б)

Рис.5. Рентгенограмма образца из материала ЭИ-961Ш: а) исходная; б) после ионной имплантации (черный - исх., серый - после имплантации).

Масштаб 1873 нмп...............................................Масштаб 1873 ими

т^мсгоо»:

МпКг

И 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

а)

- Ре-От ¡НС)

\ /¿ч "п V 'п.-т

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 б)

Рис.6, Рентгенограмма образца из материала ЭИ-961Ш: а) комбинированная обработка; б) интегрированная обработка (черный - после нанесения покрытия, серый - после имплантации).

Анализ данных показал, что фазовый состав поверхности, полученной по интегрированной технологии, соответствует фазовому составу поверхности, полученному при комбинированной обработке

Данные исследований механических свойств приведены в таблице.

Таблица

Материал Вид обра- Предел те- Предел Относительное Относительное

ботки кутссти Г\ГЫИ 1ПТ®

ат,МПа ствЛШа 5,% V. %

13Х11Н2В2 МФ-Ш Исходная 868 ±2 1014 ±5 13,7 ±0,2 51 ±0,5

поКТ 868 ±1 1016±2 13,4 ±0,5 51 ±0,1

по ИТ 871 ±1 1017±2 13,5 ±0,1 51 ±0,1

12X18Н9Т Исходная 221 ±3 576 ±8 52,4 ±0,5 71 ± 0,1

поКТ 213 + 5 578 ±4 52,4 ± 0,7 71 ±0,15

то ИТ 223 ±1 588 ±2 52,3 ±0,4 70 ± 0,3

Анализ полученных результатов показал, что механические свойства конструкционных сталей при статических испытаниях (<7Т, ств, ц/, 5), обработанных по интегрированной технологии (имплантация ионов азота, нанесение покрытия нитрида титана и электронный отжиг) соответствуют механическим свойствам полученным по комбинированной технологии.

Исследование эксплуатационных свойств образцов из сплавов ЖС6У, ЖС32 прошедших обработку по интегрированной технологии (очистка в тлеющем разряде + нанесение покрытая ВСДП-11 + отжиг) на модернизированной установке МАП-1 показало, что наблюдается увеличение жаростойкости, по сравнению с базовой технологией бсаждения покрытий на 30% и увеличение

долговечности на 21%. Толщина покрытий на образцах в обоих случаях 40 - 50 мкм.

На основе проведенных исследований (исследования проведены совместно с Шехшаном С.Р.) был разработан и внедрен технологический процесс нанесения диффузионного жаростойкого покрытия ВСДП-11 на лопатки ТВД па ОАО "УМПО":

1.Подготовка деталей (промывка в нефрасе, ацетоне, ультразвуковой ванне). 2.Обработка в вакуумной камере: очистка в тлеющем разряде (напряжение и=600-800 В, давление 13,3 Па, в атмосфере газа аргона); ионная очистка поверхности (давление 0,0133 Па, ток душ 500А, напряжение Ш = 230*250В); нанесение покрытия (давление 0,0133 Па, ток дуги 500 А, напряжении 35 В).

По предложенному технологическому процессу была напылена опытная парша лопаток турбины на модернизированной установке МАП-1.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. Разработаны интегрированные технологические процессы получения защитных покрытий, обеспечивающие требуемые эксплуатационные свойства и снижающие технологическую себестоимость обработки компрессорных лопаток на 25 - 30%, турбинных лопаток на 30 -35%, в зависимости от объема выпуска.

2. Разработана методика структурного синтеза и автоматизированная система проектирования технологий на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки, позволяющие на основании банков данных (эксплуатационные свойства - метод обработки, метод обработки - источник частиц, источник частиц - установка) проектировать технологический процесс, обеспечивающий заданные эксплуатационные свойства деталей при минимальной технологической себестоимости.

3. Установлено, что фазовый состав поверхности и как следствие, механические свойства конструкционных сталей при статических испытаниях (От, <гв, у, 8), обработанных по интегрированной технологии (имплантация ионов азота, нанесение покрытия нитрида титана и электронный отжиг) соответствуют фазовому составу и механическим свойствам, полученным по комбинированной технологии.

4. Впервые установлены условия, при выполнении которых интеграция вакуумных ионно-плазменных методов обработки позволяет получить экономический эффект по сравнению с комбинированной обработкой:

- методы обработки совместимы и допускают одновременное их воздействие на поверхность детали;

- источники плазменных, ионных и электронных частиц обладают возможностью оперативного перехода от одного метода обработки к другому;

- источник питания обеспечивает работоспособность различных плазменных, ионных и электронных источников частиц.

5. Впервые установлено, что при ионной имплантации детали, находящейся под положительным потенциалом, облучение ее потоком электронов, формируемым за счет ионизации атомов остаточного газа ускоренными ионами, приводит к повышению температуры обрабатываемой поверхности, зависящей от величины энергии ускоренных ионов и давления газа, что позволяет совместить процесс ионной имплантации и постимплантацнонного отжига.

6. Разработаны способы (ионная имплантация при подаче на деталь положительного потенциала; азотирование плазмой повышенной плотности; нагрев детали электронным потоком), позволяющие в комбинации с другими методами проводить интегрированную обработку деталей.

7. Проведена модернизация промышленных установок МАП-1 и ННВ-6,б-И1 обеспечивающих реализацию интегрированных технологий: ионную имплантацию и ионное азотирование, нанесение покрытий, термическую обработку.

8. Внедрен в производство технологический процесс нанесения диффузионного жаростойкого покрытия ВСДП-11, включающий обработку в тлеющем разряде, ионную очистку и осаждение покрытия на лопатки турбины ГТД, обеспечивающий увеличение долговечности защищаемого сплава на 20% и жаростойкости на 30%.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В РАБОТАХ:

1. Киреев P.M. Моделирование интегрированной вакуумно-ютазменной технологии. // Сб. Тез. докл. региональной конф. молодых ученых Урала и Поволжья, посвященная 250-летию Оренбургской губернии и 60-летию образования Оренбургской области. - Оренбург, 1994г.- С. 230 - 231.

2. Будилов В.В., Киреев P.M., Шехтман С.Р. Вакуумное ионно-плазменное осаждение покрытий с использованием эффекта полого катода'/ Тез. докл. междунар. научн.-техн. конф. " Вакуумная наука и техника " - М.: МИЭМ, 1994г. -С. 190-191.

3. Будилов В.В., Минаева О.Б., Киреев P.M., Шехтман С.Р. Моделирование интегрированной технологии с использованием ионных пучков и плазменных потоков. // Тез. докл. Ш конф. "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц." Т 2. - Томск: ИСЭ СО РАН, 1994 г. -С. 115-118.

в

4.-Будилов В .В., Киреев Р.М., Шехтман С.Р. Нанесеше вакуумно-плазменных покрытий с использованием эффекта полого катода. // Сб. Огде-лочно-упрочнякяцая технология в машиностроении. - Минск, 1994г.-С. 115-118.

5. Будилов В.В., Киреев P.M. «Моделирование интегрированных технологий с использованием ионных и плазменных методов обработки». //Материалы Ш междунар. конф. «Новые технологии в машиностроении».-Рыбачье-Харьков,1994.-С.37-39.

6. Будилов В.В., Киреев Р.М., Шехтман С.Р., Нигамов Т.Ф. Технология ионного модифицирования поверхности конструкционных материалов на основе эффекта полого катода. // Междунар. научн. - техн. конф. " Напыление и покрытия - 95." Тез. док. - Санкт-Петербург, 1995г.-С.50-52.

7. Будилов В.В., Киреев Р.М., Шехтман С.Р. Ионное модифицирование поверх-

"Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц" Томск, 1996г.-С.82-84.

8. Пат. № 2075538, МПК, С23С 14/34 Устройство для нанесения вакуумно-плазменных покрытий. /Будилов В.В., Шехтман С.Р., Киреев P.M. Опубл. 20.03.1997. Бюл. №8.

9. Пат. № 2087586, МПК, С23С 14/48 Способ ионной имплантации./Будилов В.В., Киреев P.M., Шехтман С.Р. Опубл. 20.08.97. Бюл. №23.

10. Пат. № 2095462, МПК, С23С 8/36 Способ азотирования в тлеющем разряде./ Будилов В.В., Шехтман С.Р., Киреев P.M. Опубл. 10.11.97 Бюл. № 31.

11. Будилов В.В., Киреев Р.М. Методика проектирования интегрированных технологий с использованием ионно-имплантационных методов. //Тез. докл. Межнац. сов. "Радиационная физика твердого тела", Севастополь, 1998. -С. 613

12. Мухин B.C., Будилов В.В., Иванов В.Ю., Киреев P.M. Методика проектирования интегрированных вакуумных ионно-плазменных технологий обработки деталей ГТД на основе экспертной системы. //Сб. трудов «Техника на пороге XXI века», Уфа, 1999. -С.204-213.

13. Будилов В.В., Иванов Ю.В., Киреев PJM., Агзамов Р.Д. Моделирование интегрированной технологии ионно-плазменных и электронно-лучевых методов обработки. //Вестник СГАУ «Проблемы и перспективы развития двигателе-строения», Самара, 1999. -С.57 - 62.

14. Пат. № 21453262, МПК, С23С 14/34 Способ вакуумно-плазменного нанесения покрытий. /Будилов ВВ., Шехтман С.Р., Киреев Р.М. Опубл. 10.02.2000 Бюл. №4.

617.

Автор

Страница

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

ДЕТАЛЕЙ ГТД НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИИ ВАКУУМНЫХ

ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ

1.1. Анализ условий работы лопаток компрессора и турбины ГТД.

1.2. Повышение эксплуатационных свойств материалов лопаток компрессора и турбин ГТД ионно-плазменными методами.

1.2.1. Влияние ионно-плазменной обработки на эксплуатационные свойства стали ЭИ-961Ш.

1.2.2. Влияние ионно-плазменной обработки на эксплуатационные свойства сплава ЖС6У.

1.3. Анализ возможных вариантов компоновок установок для интегрированной обработки. - ,.-,.;.

1.4. Анализ задач по проектированию интегрированного технологического процесса.

1.5. Анализ программных продуктов в области проектирования технологических процессов.

Выводы к главе 1, цель и задачи работы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЙ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ ВАКУУМНЫХ

ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГТД

2.1. Разработка концептуальной модели структурного синтеза интегрированной технологии.

2.2. Разработка автоматизированной системы проектирования интегрированной технологии.

2.2.1. Модуль предметной области.

2.2.2. Модуль проблемной области.

2.2.3. Модуль технико-экономических расчетов.

2.2.4. Математические модели расчета технологической себестоимости и штучного времени.

2.3. Разработка интегрированных технологических процессов обработки деталей ГТД.

2.3.1. Разработка интегрированного технологического процесса обработки лопатки компрессора ГТД.

2.3.2. Разработка интегрированных технологических процессов обработки лопатки турбины ГТД.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

3.1. Модернизация установки ННИ-6,6-И 1.

3.1.1. Система охлаждения источников.

3.1.2. Система напуска рабочего газа.

3.1.3. Система электрического питания ускоряющими электродами.

3.1.4. Система управления и контроля процессами.

3.1.5. Описание модернизированной установки ННИ-6,6-И1.

3.2. Модернизация установки МАП-1.

3.2.1. Система напуска рабочего газа.

3.2.2. Система очистки в тлеющем разряде

3.3. Оборудование и методика проведения эксперемента.

3.3.1. Объекты исследований и материалы.

3.3.2. Методика исследований механических свойств.

3.3.3. Методика испытания жаростойкости.

3.3.4. Методика испытания на долговечность.

3.3.5. Методика рентгеноструктурного анализа покрытий.

3.3.6. Методика испытания на адгезию вакуумных ионно-плазменных покрытий.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ НА ОСНОВЕ НОВЫХ СПОСОБОВ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

4.1. Способ ионной имплантации при подаче на деталь положитель- 96 ного потенциала.

4.1.1. Описание способа ионной имплантации при подаче на деталь положительного потенциала.

4.1.2. Процессы, описывающие объемную ионизацию атомов газа ионами и электронами.

4.1.3. Физическая модель объемной ионизации атомов газа.

4.1.4. Математическая модель процессов объемной ионизации атомов газа

4.1.5. Математические модели, описывающие зависимость температуры детали от плотности электронного и ионного токов.

4.2. Способ азотирования в тлеющем разряде.

4.3. Способ вакуумно-плазменного нанесения покрытий.

4.4. Исследование влияния интегрированной технологии на свойства конструкционной стали ЭИ-961Ш.

4.4.1. Влияние интегрированной технологии на структуру и фазовый состав поверхности образцов из стали ЭИ-961Ш.

4.4.2. Исследование влияния интегрированной технологии на механические свойства материалов.

4.5. Разработка и исследование влияния интегрированного технологического процесса нанесения жаростойкого покрытия ВСДП-11 на образцы из сплава ЖС6У.

4.5.1. Разработка интегрированного технологического процесса нанесения жаростойкого вакуумного ионно-плазменного покрытия ВСДП-11.

4.5.2. Исследование влияния интегрированного технологического процесса на эксплуатационные свойства сплава ЖС6У.

4.5.2.1. Жаростойкость.

4.5.2.2. Долговечность.

4.5.3. Интегрированный технологический процесс нанесения жаростойкого покрытия ВСДП-11 на лопатки турбины ГТД.

Выводы к главе 4.

Актуальность темы

Газотурбинные двигатели (ГТД) нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства: авиационной промышленности, энергетическом машиностроении, судостроении и т.д. Детали компрессоров и турбин ГТД эксплуатируются в агрессивных средах при высоких температурных и динамических нагрузках. К ним предъявляются жесткие требования по ресурсу и надежности.

Служебные свойства поверхностей деталей газотурбинных двигателей (ГТД) формируются в ходе всего технологического процесса (ТП) изготовления. Финишные операции, определяющие физико-химическое состояние поверхности, играют при этом особую роль [5, 6, 10, 13, 16, 78, 79,

97,85, 107,110].

За последние годы были созданы новые методы литья лопаток, разработаны новые покрытия и способы их нанесения, совершенствуются методы механической, химической обработки и т.д. Однако требования, предъявляемые к деталям ГТД, технологиям их изготовления и ремонта, постоянно ужесточаются, учитывая технические, экономические, экологические факторы. В этой связи чрезвычайно важным вопросом является создание принципиально новых технологий, в том числе технологий поверхностной обработки деталей ГТД [8, 9,15, 28, 35,44, 51, 53, 79, 89,112, 123,125,127].

В последние годы резко возрос интерес к ионно-лучевой и электроннолучевой обработке. Это объясняется, прежде всего, их широкими технологическими возможностями, позволяющими:

1) удалить материал поверхностного слоя, в частности, очистить его от загрязнений;

2) проводить легирование поверхностного слоя детали практически любыми химическими элементами;

3) формировать в поверхностном слое метастабильное состояние, в том числе, аморфизировать его;

4) активировать поверхность и формировать на ней требуемый рельеф;

5) проводить поверхностную термообработку, в том числе, с оплавлением материала;

6) наносить защитные покрытия.

Анализ разработанных технологий и оборудования в области вакуумной ионно-плазменной обработки показал, что наиболее высокие результаты (повышение ресурса и надежности деталей, снижение трудоемкости изготовления изделий и т.д.) достигаются на основе комбинированного воздействия на поверхность различными вакуумными ионно-плазменными методами. В настоящее время каждый из методов обработки ионными или электронными потоками реализуется на конкретном, предназначенном для этого оборудовании. В связи с этим, на производстве для реализации комбинированного воздействия на поверхность детали используется несколько видов установок [1, 25, 38, 52, 58, 60, 63, 74, 83, 90,103,104,105, 114].

В настоящее время делаются попытки объединения на базе одного оборудования различных ионных или электронных источников, что позволит проводить на одной установке обработку различными методами, т.е. проводить комбинированную обработку. Такая концентрация источников ионов и электронов на одном оборудовании позволит расширить технологические возможности установки, увеличить спектр получаемых эксплуатационных свойств обрабатываемой поверхности и снизить экономические затраты на производство изделия.

Последовательная или одновременная обработка поверхностей деталей различными ионно-плазменными методами в едином вакуумном цикле получила название интегрированной технологии (ИТ) [120, 123, 128]. В настоящее время интегрированная технология, сочетающая в себе обработку различными пучками заряженных частиц, применяется в производстве интегральных микросхем. Это связано с высокими требованиями к чистоте обрабатываемой поверхности. Чистота обрабатываемой поверхности достигается за счет того, что обработка детали проходит в едином вакуумном пространстве и ее поверхность не контактирует с атмосферой при переходе от одного вида обработки к другому. Интегрированная технология в производстве деталей газотурбинных двигателей в настоящее время не используется, ввиду малой изученности области комплексного воздействия на обрабатываемую поверхность различными вакуумными ионно-плазменными методами и отсутствия промышленно выпускаемого оборудования для реализации таких технологических процессов.

Анализ работ в области комбинированного воздействия электронными и ионными пучками показал, что существуют попытки реализации интегрированной технологии [74, 106, 112]. Для реализации таких технологических процессов модернизируются промышленно выпускаемые установки в единичном экземпляре в исследовательских лабораториях. Во всех известных случаях при модернизации установок набор методов обработки регламентировался источниками, выпускаемыми на том же предприятии или для конкретно определенного технологического процесса.

Актуальной задачей является разработка технологий получения защитных покрытий на лопатках ГТД на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки. Как известно, после ионной имплантации и нанесения покрытий проводится термообработка, что предполагает использование нескольких установок и приводит к увеличению затрат на производство. Решить данную проблему можно путем применения использования способов обработки позволяющих совместить одновременно несколько процессов. Как показывает анализ литературы, то они практически отсутствуют. Так же отсутствуют и промышленные установки для интегрированных технологий. Модернизация существующих или проектирование новых установок сталкивается с проблемой выбора методов воздействия на поверхность, источников частиц и базовой установки. При этом необходимо учесть какая компоновка установки позволит обеспечить обработку при наименьших затратах. Предварительные расчеты показывают, что только при определенных условиях реализация интегрированных технологий экономически целесообразна.

Актуальной задачей является создание методики и автоматизированной системы проектирования интегрированной технологии, обеспечивающих определение методов обработки и выбор оборудования с учетом минимизации затрат на производство.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Разработка технологий получения защитных покрытий на деталях ГТД на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки, обеспечивающих эксплуатационные свойства и снижающих технологическую себестоимость.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методику структурного синтеза интегрированной технологии.

2. Разработать автоматизированную систему проектирования технологии на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки деталей ГТД, обеспечивающую минимизацию технологической себестоимости.

3. Разработать новые способы ионно-плазменной обработки деталей из конструкционных материалов.

4. Разработать интегрированные технологические процессы нанесения покрытий на лопатки компрессора и турбины ГТД.

5. Модернизировать установки ННВ-6,6-И1 и МАП-1 для обработки лопаток компрессора и турбины ГТД на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов.

6. Провести исследования свойств конструкционных сталей и сплавов с покрытиями, полученными на основе интегрированной технологии.

Научная новизна

1. Разработана методика структурного синтеза технологий на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки, позволяющая на основании банка данных (эксплуатационные свойства - метод обработки, метод обработки - источник частиц, источник частиц - установка) проектировать технологический процесс, обеспечивающий заданные эксплуатационные свойства деталей при минимальной технологической себестоимости.

2. Установлено, что фазовый состав поверхности и как следствие, механические свойства конструкционных сталей при статических испытаниях (ст, ав, 8), обработанных по интегрированной технологии (имплантация ионов азота, нанесение покрытия нитрида титана и электронный отжиг) соответствуют фазовому составу и механическим свойствам, полученным по комбинированной технологии.

3. Впервые установлено, что интеграция вакуумных ионно-плазменных методов обработки позволяет получить экономический эффект по сравнению с комбинированной обработкой при выполнении следующих условий:

- методы обработки совместимы и допускают одновременное их воздействие на поверхность детали;

- источники плазменных, ионных и электронных частиц обладают возможностью оперативного перехода от одного метода обработки к другому;

- источник питания обеспечивает работоспособность различных плазменных, ионных и электронных источников частиц.

4. Впервые установлено, что при ионной имплантации детали, находящейся под положительным потенциалом, облучение ее потоком электронов, формируемым за счет ионизации атомов остаточного газа ускоренными ионами, приводит к повышению температуры обрабатываемой поверхности, зависящей от величины энергии ускоренных ионов и давления газа, что позволяет совместить процесс ионной имплантации и постимплантационного отжига.

Практическая ценность

1. Разработана автоматизированная система проектирования технологии на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки, отличающаяся от существующих последовательным отсечением объектов, несоответствующих установленным критериям, на каждом этапе проектирования, а так же автоматическим формированием структуры экономических расчетов, позволяющая определять методы обработки и формировать компоновку оборудования.

2. Разработаны способы (ионная имплантация при подаче на деталь положительного потенциала; азотирование плазмой повышенной плотности; нагрев детали электронным потоком), позволяющие в комбинации с другими методами проводить интегрированную обработку деталей.

3. Разработаны интегрированные технологические процессы получения защитных покрытий, обеспечивающие, в зависимости от объема выпуска, требуемые эксплуатационные свойства и снижающие технологическую себестоимость обработки компрессорных лопаток на 25 - 30%, турбинных лопаток на 30 -35%.

4. Модернизированы промышленные установки МАП-1 и ННВ-6,6-И1 для реализации интегрированных технологий.

5. Внедрен в производство технологический процесс нанесения диффузионного жаростойкого покрытия ВСДП-11, включающий обработку в тлеющем разряде, ионную очистку и осаждение покрытий на лопатки турбины ГТД, увеличивающий долговечность защищаемого сплава на 20% и $ жаростойкость на 30%. выполнено совместно с Шехтманом С.Р.

Результаты работы могут быть рекомендованы для:

1. авиационной промышленности;

2. нефти - и газоперекачивающей отрасли;

3. машиностроения;

4. медицины;

5. отраслей производящих товары народного потребления.

Реализация результатов работы:

- Разработан и внедрен на ОАО «УМПО» технологический процесс нанесения жаростойкого покрытия на лопатки турбины ГТД.

- Модернизированы установки ННВ-6,6-И1 и МАП-1 для проведения интегрированной обработки.

На защиту выносятся

1. Методика проектирования интегрированной технологии, предусматривающая определение методов обработки, источников заряженных частиц, базового оборудования и снижающая технологическую себестоимость. Интегрированные технологические процессы.

2. Способы (ионная имплантация при подаче на деталь положительного потенциала; азотирование плазмой повышенной плотности; нагрев детали электронным потоком) и режимы, позволяющие в комбинации с другими методами проводить интегрированную обработку деталей.

3. Физическая и математическая модели расчета плотности электронного и ионного токов, расчета температуры поверхности детали при ионной имплантации, совмещенной с нагревом электронным потоком.

4. Результаты исследований механических свойств конструкционных сталей при статических испытаниях (стт, сгв, V}/, 8) и фазового состава поверхности обработанной по интегрированной технологии, включающей имплантацию ионов азота, нанесение покрытия нитрида титана и электронный отжиг.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на 6 международных, 5 российских и региональных конференциях: "Региональная конференция молодых ученых Урала и Поволжья, посвященная 250-летию Оренбургской губернии и 60-летию образования Оренбургской области" (Оренбург, 1994.); Международная научно-техническая конференция "Вакуумная наука и техника" (Москва, 1994); III конференция "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц" (Томск, 1994); Международная научно-техническая конференция "Отделочно-упрочняющая технология в машиностроении" (Минск, 1994); Всероссийская молодежная научно-техническая конференция "Технологии и оборудование современного машиностроения" (Уфа, 1994); Международная научно-техническая конференция "Напыление и покрытия - 95" (Санкт-Петербург. 1995); 4 Международная конференция (Харьков, Рыбачье, 1995); IV Всероссийская конференция "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц" (Томск, 1996); Международная научно-техническая конференция "Проблемы и перспективы развития двигателестроения в поволжском регионе" (Самара, 1997); Межнациональное совещание "Радиационная физика твердого тела" (Севастополь, 1998); Сборник научных трудов «Техника на пороге XXI века» (Уфа, 1999г); Вестник СГАУ «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (Самара, 1999г).

Публикации. Результаты исследований отражены в 24 публикациях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. Разработаны интегрированные технологические процессы получения защитных покрытий, обеспечивающие требуемые эксплуатационные свойства и снижающие технологическую себестоимость обработки компрессорных лопаток на 25 - 30%, турбинных лопаток на 30 -35%, в зависимости от объема выпуска.

2. Разработана методика структурного синтеза и автоматизированная система проектирования технологий на основе интеграции вакуумных ионно-плазменных методов обработки, позволяющие на основании банков данных (эксплуатационные свойства - метод обработки, метод обработки -источник частиц, источник частиц - установка) проектировать технологический процесс, обеспечивающий заданные эксплуатационные свойства деталей при минимальной технологической себестоимости.

3. Установлено, что фазовый состав поверхности и как следствие, механические свойства конструкционных сталей при статических испытаниях (сгт, <тв, 8), обработанных по интегрированной технологии (имплантация ионов азота, нанесение покрытия нитрида титана и электронный отжиг) соответствуют фазовому составу и механическим свойствам, полученным по комбинированной технологии.

4. Впервые установлены условия, при выполнении которых интеграция вакуумных ионно-плазменных методов обработки позволяет получить экономический эффект по сравнению с комбинированной обработкой:

- методы обработки совместимы и допускают одновременное их воздействие на поверхность детали;

- источники плазменных, ионных и электронных частиц обладают возможностью оперативного перехода от одного метода обработки к другому;

- источник питания обеспечивает работоспособность различных плазменных, ионных и электронных источников частиц.

5. Впервые установлено, что при ионной имплантации детали, находящейся под положительным потенциалом, облучение ее потоком электронов, формируемым за счет ионизации атомов остаточного газа ускоренными ионами, приводит к повышению температуры обрабатываемой поверхности, зависящей от величины энергии ускоренных ионов и давления газа, что позволяет совместить процесс ионной имплантации и постимплантационного отжига.

6. Разработаны способы (ионная имплантация при подаче на деталь положительного потенциала; азотирование плазмой повышенной плотности; нагрев детали электронным потоком), позволяющие в комбинации с другими методами проводить интегрированную обработку деталей.

7. Проведена модернизация промышленных установок МАП-1 и ННВ-6,6-И1 обеспечивающих реализацию интегрированных технологий: ионную имплантацию и ионное азотирование, нанесение покрытий, термическую обработку.

8. Внедрен в производство технологический процесс нанесения диффузионного жаростойкого покрытия ВСДП-11, включающий обработку в тлеющем разряде, ионную очистку и осаждение покрытия на лопатки турбины ГТД, обеспечивающий увеличение долговечности защищаемого сплава на 20% и жаростойкости на 30%.

131

1. Абрамов И.С., Быстров Ю.А., Вильдгрубе В.Г. Плазменные ускорители и их применение в технологии. // Обзоры по электронной технике. Серия 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы.-135 с. Выпуск 3(1204), 1986.

2. Аброян И.А., Андропов А.И., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии. М.: Высшая школа, 1984,- 254 с.

3. Арифов У.А. Взаимодействие атомных частиц с поверхностью твердого тела. М.: Наука, 1968,- 180 с.

4. Арцимович Л.А. Элементарная физика плазмы. М.: Атомиздат, 1971

5. Бабад-Захряпин A.A., Кузнецов Г.Д. Радиационно-стимулируемая химико-термическая обработка, -М.: Энергоиздат, 1982. — 182 с.

6. Барвинок В.А. Управление напряженным состоянием и свойства плазменных покрытий. -М.: Машиностроение, 1990. 385 с.

7. Бериш Р. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. -М.: Мир, 1986. -501с.

8. Боровский С.М., Гриценко Г.В., Маслов Н.Б. и др. Особенности использования ионно-плазменных покрытий для защиты поверхности деталей // Сб. научн. трудов Оптимизация процессов обработки конструкционных материалов. -Уфа: УАИ, 1990. -С. 22 -30.

9. Боровский С.М., Мухин B.C. Пластификация покрытий и подложки как метод повышения эксплуатационных свойств деталей. // Проблемы машиностроения и автоматизации. Международный журнал. -1993. -№6. -С.23 -28.

10. Боченин В.И., Бурнаков К.К. Неразрушающий контроль покрытий лопаток газовых турбин // Защита металлов. -1996. -Т. 32, № 6. -С. 670 672.

11. Бугаев С.П., Крейндель Ю.Е., Щанин П.М. Электронные пучки большого сечения. -М.: Энергоатомйздат. 220 с.

12. Будилов В.В. «Технологическая наследственность и эксплуатационные свойства конструкционных сталей и сплавов с вакуумными ионно-плазменными покрытиями». // Авиационная промышленность. 1995г.,№ 5-6, -С. 271-272.

13. Будилов В.В., Сырескин В.А., Тулупов В.П. Проблемы и перспективы технологии вакуумной ионно-плазменной обработки деталей ГТД,-Авиационная промышленность, 1994. № 9-10, -С. 19-24.

14. Будилов ВВ. Технология вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий. -Уфа: УГАТУ, 1993. -77 с.

15. Будилов В.В. Обеспечение эксплуатационных свойств деталей ГТД вакуумными ионно-плазменными методами обработки с учетом технологической наследственности. Автореф. дис. док. техн. наук. -Уфа, 1994. 372 с.

16. Будилов В.В. Физические основы вакуумно-плазменной технологии нанесения покрытий. -Уфа: УГАТУ, 1993. -74 С.

17. Быковский Ю.А., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов. М.: Энергоатомйздат, 1991,- 253 с.

18. Великанов K.M. Расчеты экономической эффективности новой техники. /Лен. Машиностроение, 1989 445с.

19. Велихов Е.П., Ковалев A.C., Рахимов A.C. Физические явления в газоразрядной плазме. М.: Атомиздат, 1987. -312 с.

20. Вендик О.Г., Горин Ю.Н., Попов В.Ф. Корпускулярно-фотонная технология -М.: Высшая школа, 1984.-340с.

21. Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. -М.: Атомиздат, 1972. -356 с.

22. Голант В.Е., Жилинский А.П.,Сахаров С.А. Основы физики плазмы. -М.: 1977.-460 с.

23. Грановский В.Л. Электрический ток в газах. Установившийся ток. М.: Наука, 1971. -544 с.

24. Грановский В.А. Электрический ток в газе. М.: Наука, 1971.

25. Гришин С.Д., Лесков Л.В., Козлов Н.П. Плазменные ускорители. -М.: Машиностроение, 1983. -196 с.

26. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. М.: Энергоатомиздат, 1987. -264 с.

27. Данилин Б.С. Получение тонкопленочных элементов микросхем. -М.: Энергия, 1977. 136 с.

28. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. М.: Энергоатомиздат, 1987,- 283 с.

29. Достанко А.Г., Грушевский B.C. Плазменная металлизация в вакууме. -Минск: Наука и техника, 1983.-279 с.

30. Евстигнеев М.И., Подзей A.B., Сулима A.M. Технология производства двигателей летательных аппаратов. -М.: Машиностроение, 1982. -260 с.

31. Жаропрочные сплавы для газовых турбин / Под ред. P.E. Шалина -М.: Металлургия, 1981. 480 с.

32. Жаропрочные покрытия для защиты конструкционных материалов / Труды VII Всесоюзного совещания по жаростойким покрытиям. Ленинград: Наука, 1977.-310 с.

33. Жерздев C.B., Тамарин Ю.А. Керамические конденсированные покрытия рабочих охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Напыление и покрытия -95", Санкт-Петербург, 1995. -С. 35 37.

34. Жоу Кесонг, Жанг Ронгуо Исследования и разработка технологии поверхностной обработки металлов в Китае // Физика и химия обработки материалов, 1997. -№ 5. -С. 64 -73.

35. Згуровский М.З. Интегрированные системы оптимального управле-ния и проектирования./Киев Высш.Ш.Д990 -350 с.

36. Ионная имплантация: Сб. статей: Пер. с англ. / Под ред. Д. Хирвонена. М.: Металлургия, 1985.-283 с.

37. Ионная имплантация и лучевая технология: Пер. с англ. / Под ред. Дж. С. Вильямса, Дж. М. Поута. Киев: Наукова думка, 1988.-193 с.

38. Иванов М.И., Мубояджян С.А. Исследование процесса очистки поверхности бомбардировкой ионами аргона // Тезисы докладов российского научно-технического семинара "Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин"- М.: МГАТУ, 1995.-С. 34 38.

39. Источники заряженных частиц с плазменным эмиттером. Екатеринбург: УИФ Наука, 1993.-144 с.

40. Каблов E.H., Мубояджян С.А., Сулима A.M., Ягодкин Ю.Д. и др. Перспективы применения ионной обработки в авиадвигателестроении,-Авиационная промышленность,- 1992, № 9. С.9-12.

41. Каминский М. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла. -М.: Мир, 1967. 506 с.

42. Капцов H.A. Электроника. М.: Гос.изд. технико-теоретической литературы, 1953.-468 с.

43. Клубникин B.C. Напыление и покрытия: особенности развития и достижения // Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Напыление и покрытия 95", Санкт-Петербург, 1995. -С. 3-6.

44. Ковшов А.И. Технология машиностроения. -М.: Машиностроение, 1987. -320 с.

45. Коломыцев П.Т. Высокотемпературные защитные покрытия для никелевых сплавов. -М.: Металлургия, 1991. -237 с.

46. Коломыцев П.Т. Жаростойкие диффузионные покрытия -М.: Металлургия, 1979.-271с.

47. Костиков В.И. Плазменные покрытия. М.: Металлургия, 1978. - 160 с.

48. Косточкин В.В. Надежность авиационных двигателей и силовых установок. -М.: Машиностроение, 1988. -272 с.

49. Костржицкий А.И., Лебединский О.В. Многокомпонентные вакуумные покрытия. М.: Машиностроение, 1987. - 208 с.

50. Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий, напыление теория, технология и оборудование. -М.: Металлургия, 1992. 432 с.

51. Кудинов В.В. Нанесение покрытий плазмой. -М.: Наука, 1990. 170 с.

52. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. -М.: Машиностроение, 1981.-126 с.

53. Кузнецов Н.Д. Перспективные газотурбинные двигатели и проблема коррозии // Проблемы прочности, 1993. № 8. -С. 78 - 86.

54. Кузьмичев B.C., Солодченко О.В. Средства интеграции математических и логико-лингвистических моделей. Сб.трудов «Проблемы и перспективы развития авиадвигателестроения в Поволжском регионе»/ Самара 1997- С. 117188.

55. Куляпин В.М., Старцева О.А. Взаимосвязанные процессы в электрическом разряде.-Уфа: УАИ, 1989.-51 с.

56. Капцов Ю.Н. Электроника. М.: Атомиздат, 1952,- 176 с.

57. Курнат Р.Н. Хаусова С.Г. Структурные изменения и механизмы зарождения термоусталостных трещин в жаропрочных сплавах с покрытиями // Проблемы прочности, 1993. № 12. -С. 33 - 38.

58. Кучеренко Е.Т. Справочник по физическим основам вакуумной техники. -Киев: Вища школа, 1981. -358 с.

59. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов / H.H. Рыкалин, A.A. Углов, Н.В. Зуев и др. М.: Машиностроение, 1985,- 283 с.

60. Легирование полупроводников ионным внедрением: Сб статей. / Под ред.

61. B.C. Вавилова и В.М. Гусева. М.: Мир, 1971,- 213 с.

62. Лазерное и электро-эрозионное упрочнение материалов / B.C. Коваленко, А.Д. Верхотуров, Л.Ф. Головко и др. М.: Наука, 1986.-304 с.

63. Лю 3., Мейер Дж. // Ионная имплантация в полупроводники и другие материалы: Сб статей: Пер. с англ. / Под ред. B.C. Вавилова. М.: Мир, 1980.-98с

64. Лесников В.П., Кузнецов В.П., Репина О.В. Защитные свойства покрытий Co-Cr-Al-Y // Защита металлов, 1996, -Т. 32, № 5. -С. 473 477.

65. Максимович Г.Г., Шатинский В.Ф. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушении материалов с покрытиями. -Киев: Наукова думка, 1983.-264 с.

66. Месси Г., Бархоп Е. Электронные и ионные столкновения / Под ред.

67. C.М. Осовец -М.: Мир, 1958. -604 с.

68. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками: Сб. статей: Пер. с англ. / Под ред. Дж. М. Поута, Г.

69. Месяц Г.А. Проскуровский Д.И. Импульсный электрический разряд в вакууме. -М.: 1984. -203 с.

70. Мовчан Б.А., Малашенко И.С. Жаростойкие покрытия осаждаемые в вакууме. -Киев: Наукова думка, 1983. -232 с.

71. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками / Под ред. Дж.М. Паута. М.: Машиностроение, 1987. -424 с.

72. Моряков О.С. Элионная обработка. М.: Высшая школа, 1990. - 128 с.

73. Мубояджян С.А., Будиновский С.А. Конденсированные и конденсационно-диффузионные покрытия для лопаток турбин из жаропрочных сплавов с направленной кристаллической структурой //МиТОМ, 1996. -№4. -С. 15 18.

74. Мубояджян С.А., Будиновский С.А. Промышленная установка МАП-1 для нанесения защитных покрытий различного назначения // Авиационная промышленность, 1995. № 7 - 8, -С. 44 - 48.

75. Мубояджян С.А. Ионно-плазменные защитные покрытия для лопаток авиационных ГТД: Автореф. дис. док. техн. наук. -М.; 1997. 49 с.

76. Мубояджян С.А., Терехов В.В., Шалин М.Р. Новый метод получения жаростойких алюминидных диффузионных покрытий. // В сб.: Вопросы авиационной науки и техники. Серия "Авиационные материалы" 1988. -№4. -С. 48-55.

77. Мухин B.C., Смыслов A.M., Боровский С.М. Модификация поверхности деталей ГТД по условиям эксплуатации. М.: Машиностроение, 1995. -190 с.

78. Мухин В С. Технологические аспекты прочности деталей ГТД // Оптимизация процессов обработки конструкционных материалов. -Уфа: УАИ, 1990.-75 с.

79. Мухин B.C. Формирование специальных свойств поверхности деталей летательных аппаратов. -Уфа: УГАТУ, 1986 76 с.

80. Мухин B.C., Шустер Л.Ш. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов. -Уфа: УАИ, 1987. 215 с.

81. Насыров Ш.Г. Исследование и синтез компьютерной поддержки разработки технологии нанесения коррозионностойких ионно-плазменных покрытий: Автореф. дис. канд. техн. наук. Оренбург, 1997. - 23 с.

82. Никитин В.И. Коррозия и защита лопаток газовых турбин. Ленинград: Машиностроение, 1987. - 272 с.

83. Никитин М.М. Технология и оборудование вакуумного напыления. -М.: Металлургия, 1992. 265 с.

84. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. -М.: МИСИС, 1994. -480 с.

85. Округин Ю.Б., Ханенко В.Н. Методические основы проектирования интегрированных производственных комплексов. /Л. ЛН НТП 1985-28 с.

86. Попов В.Ф. Ионно-лучевые установки. Л.: Энергоиздат, 1981.-382с.

87. Пол Туротт, Гарри Брент, Ричард Багдазиан, Стив Тендон. Delphi 3. Супербиблия. Киев: DiaSoft, 1997.-456с.

88. Плещивцев М.В. Катодное распыление. -М.: Атомиздат, 1988. -343 с.

89. Падалко В.Г., Толок В.Т. Методы плазменных технологий высоких энергий. // Атомная энергетика, 1978. -Т. 44. С. 476 - 478.

90. Перспективы применения ионной обработки в авиадвигателестроении / Каблов E.H., Мубояджян С.А., Сулима A.M., Ягодкин Ю.Д. и др. // Авиационная промышленность, 1992, -№ 9. -С. 9-12.

91. Пономарев В.М. Интегрированные производственные комплексы./ М. Машиностроение, 1987- 95с.

92. Патент № 2087586 Способ ионной имплантации / Будилов В.В., Киреев P.M., Шехтман С.Р. (Россия) Опубл. 20.08.1997

93. Патент № 2075538 Устройства для нанесения вакуумно-плазменных покрытий / Будилов В.В., Шехтман С.Р., Киреев Р.М (Россия). Опубл. 20.03.1997

94. Патент № 2095462 Способ азотирования в тлеющем разряде

95. В.В.Будилов, С.Р. Шехтман, Р.М.Киреев (Россия) Опубл. 10.11.1997

96. Патент №2096493 Способ обработки поверхности /В.В.Будилов, С.Р.Шехтман, Р.М.Киреев (Россия) Опубл. 20.11.1997

97. Патент № 2101383 Способ катодного распыления / В.В.Будилов, С.Р.Шехтман, Р.М.Киреев (Россия) Опубл. 10.01.1998

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

99. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. М.: Наука, 1980. - 416 с.

100. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. -М.: Высшая школа, 1987. -320 с.

101. Рисеел X.JPyre И. Ионная имплантация: Пер. с нем. / Под ред. М.И. Гусевой. М.: Наука, 1983,- 56с.

102. Ройх И.Л., Колтунова Л.Н., Лебединский О.В. Защитные покрытия, получаемые методом ионного осаждения в вакууме. -М.: Машиностроение, 1976. -350 с.

103. Ройх И.Л., Колтунова Л.Н., Федосов С.Н. Нанесение защитных покрытий в вакууме. М.: Машиностроение, 1976. -369 с.

104. Рябчиков А.И., Дектярев C.B. Установки для комбинированной ионно-плазменной обработки материалов. / Тезисы докладов IV конференции "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц" Томск, ИСЭ СО РАН, 1996. -С. 93 - 95.

105. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машиностроение, 1988.-174с.

106. Силин В.П. Введение в кинетическую теорию газов. М.: Атомиздат, 1971.

107. Сенчило И.А. Теоретические и технологические основы направленного улучшения свойств поверхностных слоев изделий из инструментальныхматериалов посредством их иоино-вакуумной модификации: Автореф. дис. док. техн. наук. -Санкт-Петербург, 1995. 33 с.

108. Симе Ч., Хатель В. Жаропрочные сплавы. -М: Металлургия, 1976. -568 С.

109. Синкевич O.A., Стаханов И.П. Физика плазмы. Стационарные процессы в частично ионизованном газе; М.: Высшая школа, 1991. 191 с.

110. Смыслов A.M. Комбинированные технологии на базе ионно-имплантационного модифицирования поверхности, обеспечивающие повышение ресурса и надежности лопаток компрессора и турбины ГТД, Автореф. дис. док. техн. наук. Уфа, 1993. - 40 с.

111. Современные технологии в производстве газотурбинных двигателей / Под ред А.Г. Братухина, Г.К. Язова, Б.Е. Карасева. М.: Машиностроение, 1997. -416 с.

112. Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме / Костржицкий А.И., Карпов В.Ф., Кабанченко М.П. и др. -М.: Машиностроение, 1991.-176 с.

113. Тамарин Ю.А. Жаростойкие диффузионные покрытия лопаток ГТД. М.: Машиностроение, 1978.-132 с.

114. Тамарин Ю.А., Качанов Е.Б., Жерздев C.B. Свойства керамических покрытий для турбинных лопаток // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1994,-№ 1. -С. 74 80.

115. Фоти, Д.К. Джекобсона. М.: Машиностроение, 1987.-58с.

116. Черняев В.H. Технология производства интегральных микросхем / Под ред. A.A. Васенкова. М.: Энергия, 1977.-382с.

117. Чен Ф. Введение в физику плазмы. / Пер. с англ. -М.: Мир, 1987. 210 с.

118. Чернетский A.B. Введение в физику плазмы. -М.: Атомиздат, 1969. -303 с.

119. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. М.: Радио и связь, 1987. -464 с.

120. Чернетский A.B. Введение в физику плазмы. М.: Атомиздат, 1969.-274с.

121. Ягодкин Ю.Д. Покрытия и способы их получения // Новости науки и техники. Сер.: Новые материалы, технология их производства и обработки. -М.: 1988.-№6.-С.1-41.

122. Barthel G. Lichtbogenspritzen fur das Regenerieren von Kurbelwellienteilen // Schweißtechnik, 1990. -№ 3. -S. 126 127.142

123. Blume F., Rosert R., Kaziolek M., Weber F. Verschleißfeste Gestalting von Oberflächen durch Auftragsschweißen // Schweißtechnik, 1988. -№ 3. -S. 108 -110.

124. Lowrie R., Boone D.H. Composite coatings of CoCrAlY plus platinum // Thin. Solid. Films. 1977, -№ 3. p. 491 - 498.

125. Shanbar S. Vacuum Plasma Sprayed Metallic coating // Journal of Metals, 1981, -T. 33, -P. 13 20.

126. D.R.Tompson, A.Ray, S.Kumara A Hierarchically Structured Knowledge-Based System for Welding Automation and control // Journal of Engineering for Industry, 1998, № 4 p.82.

127. K.Iwata, M.Sugimura An Integrated CAD/CAPP System with "Know-hows" on Machining Accuracies of Parts // Journal of Engineering for Industry, 1998, № 1 p.97.