Процессы и методология создания поверхностных слоев высокоресурсных изделий путем вибрационного формирования покрытий комбинированным химико-механическим воздействием

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Ростов-на-Дону 2017

Специальности: 05.02.07. - Технология и оборудование механической и физико-технической обработки 05.02.08. - Теххология машиностроения

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
Роль покрытий при создании высокоресурсных изделий
Комбинированные процессы обработки при сочетании механического воздействия с другими видами воздействий
1.3.Опыт создания и применения покрытий с химическим воздействием для получения высокоресурсных изделий
1.4.Обсуждение имеющихся взглядов по физическим положениям механохимии твердого тела применительно к процессу комбинированного формирования химико-механических покрытий
1.5.3.Оценка адгезионных свойств металлов в рамках диэлектрического формализма
1.5.4. Метод определения энергии адгезии при помощи потенциалов ионизации
1.5.5 .Определение энергии адгезии при помощи теории электроотрицательности
1.5.6. Определение энергии адгезии на основе градиентной модели сплошной упругой среды
1.5.7. Определение энергии адгезии контактирующих сред путём оценки краевого угла смачивания
1.6.Обзор имеющихся интеллектуальных материалов в области создания комбинированных покрытий для высокоресурсных изделий
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕХАНИЗМА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РЕШЕНИЮ ПОСТАВЛЕННХ ЗАДАЧ И ДОСТИЖЕНИЮ ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ
Выбор рабочих сред для обеспечения механического процесса формирования покрытий
Образцы и материалы
Приборы и методы измерения основных параметров комбинированных аокрытий
Обоснованна методтв измерения парамеаров пропессов и характеристик формируемых химико-механических покрытий
Толщина покрытия
2.5.2. Прочность сцепления покрытия с металлической подножкой
Сплошность покрытия
Микротвердость и спэукгура обрабажывасмого материи а
2.5.5. Определение сквозной и поверхностной пористости химико-механического покрытия
Порядок проведения исследований по решению поставлених задач
ГЛАВА 3. ФИЗИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ СОЗДАНИЯ ХИМИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ВЫСОКОРЕСУРСНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Обобщенная критериальная модель хиімиіко-імехапической обработки
Систематизация видов покрытий по механизмам их образования
Классификация вибраиионных ххмико-механичееких покрытий
3.3.3. Оксидное поккытие
Механизм формирования высокоресурсных покрытий
Особенности механизма формирования вибрационного хим и ко- механического цинкового покрытия (ВиХМЦП)
Механизм формирования вибрационного химико-механического твердосмазочного покрытия (ВиХМТП) дисульфида молибден
Особенности формирования параметров поверхностного слоя на алюминиевых сплавах
3.8. Особенности механизма формирования вибрационного химико­механического оксидного покрытия (ВиХМОП)
Механизм химико-механического синтеза на границе «металл-покрытие»
Энергетические условия модификации поверхностного слоя при формировании вибрационных покрытий
3.11. Влияние виброволнового воздействия и химической составляющей процесса на формирование покрыти
Формирование микро/нанопрофиля поверхности при комбинированном ВиХМОП
3.13. Механизм потери массы при формировании миι√∣)o∕ιιaιιoιιрофи.ія поверхности
ГЛАВА 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ХИМИКО­МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НАНЕСЕНИЯ ВЫСОКОРЕСУРСНЫХ ПОКРЫТИЙ
4.1.Методология построения технологических процессов получения высокоресурсных комбинированных покрытий
4.2.Проектирование технологических процессов для типовых химико­механических высокоресурсных покрытий
Формирование вибрационного химико-механического оксидного покрытия (ВиХМОП)
Режимы получения высокоресурсныхВиХМП
4.3.1.Влияние колебаний камеры на толщину покрытия
Влияние амплитуды колебаний на толщину окрыоля
Влияние временной бработки на толщину оксидного покрытия
4.3.4.Особенности влияния режимов обработки на состояние микроповерхности материалов
Выбор рабочочих растворов
Анализ скорости перемещения рабочей среды при механическом воздействии
Обеспечение качества ВиХМТП путем управления амплитудой колебаний рабочей камеры
Контроль толщины покрытий
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОГО ПРОЦЕССА НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЫСОКОРЕСУРСНЫХ ПОКРЫТИЙ
Выбор объектов исследования и технической базы для исследований
Влияние тех поло ги чееких фа авторов виброво.тового возддйствия на качество поверхностного слоя покрытий
5.2.1. Требования к исходной поверхности для оббепечения адгезии высокоресурсного покрытия
5.2.1.1.Шероховатость
Профиль переходных участков
Влияние качества ВиХМОП на эксплуатационные свойства деталей из алюминиевых сплавов
Эксплуатационные показатели вибрационного химико-механического твердосмазочного покрытия
Влияние технологических воздействий на качество комбинированных химико-механических покрыти
Управление качеством переходной зоны «металл-покрытие»
5.7.Оценка ресурса и долговечности вибрационных химико-механических покрытий
5.8. Энергетические факторы для обеспечения качества комбинированных химико-механических покрытий
5.9.Обеспечениеэксплуатационных показателей цинковых ВиХМП
5.10.Эксплуатационные свойства высокоресурсных комбинированных оксидных покрытий
5.11. Прочность сцепления гидрооксидной пленки с алюминиевым сплавам и адгезия к лакокрасочным покрытиям
5.12. Коррозионная стойкость комбинированного вибрационного высокоресурсного химико-механического оксидного покрытия
Выводы по главе 5
ГЛАВА 6. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Основные объекты для использования ВиХМП
Рекомендации по обеспечению качества и применению вибрационных технологий для нанесения химико-механических покрытий
б.З.Средства технологического оснащения,разработанные с участием соискателя
6.4.Обоснование выбора для ВиХМП рабочих сред
Технико-экономический анализ результатов использования комбинированных высокоресурсных химико-механических покрытий наоснове дисульфида молибдена
Технологические возможности и перспективы использования вибрационного химико-механического цинкового покрытия
Технологичские рекомендации для расширения области использования цинковых покрытий
Анализ достоинств ВиХМП
Технико-экономическое обоснование эффективности применения комбинированных вибрационных химико-механических оксидных покрытий
Выводы по главе 6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ