Технологическое обеспечение работоспособности машиностроительных деталей с плазменно нанесенными покрытиями на базе снижения уровня остаточных напряжений
Диссертация
Остаточные напряжения в области, близкой к границе раздела напыляемой поверхности «деталь-покрытие», появляются в результате значительного градиента температур в элементах системы и различия в их коэффициентах линейного расширения. Остаточные напряжения являются одной из основных причин, вызывающих нежелательные структурные изменения в покрытиях — образование трещин и отслоений покрытий… Читать ещё >
Список литературы
- Пузряков А.Ф., Теоретические основы технологии плазменного напыления М.: Изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003.- 360 с.
- Бобров Г. В., Ильин А. А. Нанесение неорганических покрытий: (теория, технология, оборудование): учеб. Пособие для студентов вузов. М.: Интермет Инжиниринг, 2004. — 624 с.
- Борисов Ю.С., Харламов Ю. А. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Киев.: Наукова думка, 1987. — 544 с.
- Кудинов В.В., Бобров Г. В. Нанесение покрытий напылением: Теория, технология и оборудование: Учебник. М.: Металлургия, 1992. -432 с.
- Эпик А.П., Ковальчук Ю. М., Барилович Л. П. Восстановление деталей методами газотермического напыления. Киев: Общество «Знание», УССР, 1980, -20 с.
- Новые методики исследования механических свойств деталей с покрытиями / В. В. Ришин, В. М. Товт, Н. В. Антракцев и др.// В сб. Жаростойкие покрытия для защиты конструкционных материалов.-Jl.: Наука, 1977. С. 23−29.
- Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия. — М.: Машиностроение, 1976, 152 с.
- Костиков В.И., Шестерин Ю. А. Плазменные покрытия. М.: Металлургия, 1992. -432 с.
- Тушинский Л.И., Плохов А. В. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий.- Новосибирск: Наука, 1986. 200 с.
- Солнцев С.С., Тумаков А. Т. Защитные покрытия металлов при нагреве. М.: Машиностроение, 1976. -240 с.
- Ройх И.Л., Колтунов Л. Н., Федосов С. Н. Нанесение защитных покрытий в вакууме. -М.: Машиностроение, 1976. -380 с.
- Пузряков А.Ф., Теоретические основы технологии плазменного напыления М.: Изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 310 с.
- Мовчан Б.А., Малашенко И. С. Жаростойкие покрытия, осажденные в вакууме. Киев: Наукова думка, 1983. — 232 с.
- Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. — М.: Химия, 1979.-352 с.
- Теория и практика нанесения защитных покрытий / П. А. Витязь, B.C. Ивашко, А. Ф. Ильюшенко и др. Минск: Беларусская навука, 1998. — 583 с.
- Линник В.А., Пекшев П. Ю. Современная техника газотермического нанесения покрытий. -М.: Машиностроение, 1985. -127 с.
- Хасуй А. Техника напыления. / Пер. с японского. М.: Машиностроение, 1975. — 288 с.
- Кречмар Э. Напыление металлов, керамики и пластмасс. / Пер. с нем. Под ред. М. Е. Морозова. М.: Машиностроение, 1966. — 432 с.
- Пузряков А.Ф., Зурабов В. М. Методика выбора технологических параметров и управление ими в процессе плазменного напыления // Теория и практика газотермического нанесения покрытий. 1985. -Т. 1, — Дмитров, — С. 97 -100.
- Газотермические покрытия из порошковых материалов: Справочник / Ю. С. Борисов, Ю. А. Харламов, C.JI. Сидоренко, Е. Н. Ардатовская. Киев: Наукова Думка, 1977. — 544 с.
- Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Часть 1 и 2, — М.: Машиностроение, 1974,4.1 472 с. 4.2 — 368 с.
- Костин П.П. Физико-механические испытания металлов, сплавов и неметаллических материалов. М.: Машиностроение, 1990.-214 с.
- Кристаллизация тугоплавких металлов из газовой фазы / В. Е. Иванов, Е. П. Нечипоренко, В. М. Криворученко, В. В. Сагалович. М.: Атомизадат, 1974. — 264 с.
- Мест P.P., Шайй Б. Р. Выращивание эпиктасиальных пленок арсенида и фосфида галлия из газовой фазы с помощью химической реакции // Кристаллизация из газовой фазы, мир, 1965, С. 279−298.
- Замесова Г. З. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Электроника. 1960, -№. 2. — 83 с.
- Эпик А.П. Методы получения покрытий из тугоплавких соединений на металлах // Высокотемпературные покрытия. -Л.: Наука, 1967. С. 30−43.
- Levinstein М.А., Eisenlohr A., Kramer В.Е. Properties of Plasma-Sprayed Materials // Welding Journal. 1961. — V.40, № 1. — P. 8−13 c.
- Хасуй А. Моригаки О. Наплавка и напыление. / Пер. с яп. Под ред. B.C. Степина, Н.Г. Шестеркина- М.: Машиностроение, 1985. 239 с.
- Фридман Я.Б. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1972. — 544 с.
- Шадричев В.А. Основы выбора рационального способа восстановления автомобильных деталей металлопокрытиями. M. JL: Машгиз, 1962. — 296 с.
- Шатинский В.Ф., Копылов В. И., Рыбоков С. В. Кинетика формирования металлических плазменных покрытий и оценка их физико-механических свойств. // ФХММ. 1979. -Т.9. — С. 27−30.
- Влияние условий процесса плазменного напыления на прочность сцепления стальных покрытий / Д. Г. Вадивасов, К. Е. Кубаев, Б. И. Чайка, П. Н. Лапко // Порошковая металлургия. 1970. — № 9. — С. 12−15.
- Ковальчук Ю. М. Трусков П.Ф., Чайка Б. И., Антифрикционные бранзовые плазменные покрытия. // В сб. «Защитные высокотемпературные покрытия». Л.: Наука. — 1972. — С. 83−89.
- Алексеев В.И., Ковальченко М. С. Некоторые закономерности изнащивания металлов и металлоподобных корбидов в ваккуме при низких температурах // ФХММ. 1971. — Т.7, № 3. — С. 38−42.
- Взаимодействие между волокнами и матрицей в никелевых сплавах, армированных волокнами вольфрама / С. А. Голованенко, Б. А. Клыпин, A.M. Маслов, С. Б. Масленков // ФХММ. 1975. № 4. — С. 144−146.
- Зверев А. И. Мирошниченко Ю.И. Использование явления детонации для нанесения покрытий // Порошковая металлургия. 1972. № 11. — С. 34−46.
- Зверев А.И., Шаривкер С. Ю., Астахов Е. А. Детонационное нанесение покрытий. Д.: Судостроение, 1979. -232 с.
- Бартенев С.С., Федько Ю. П. Детонационные покрытия в машинотроении. J1.: Машиностроение, 1982. -214 с.
- Шоршоров М. Х. Харламов Ю.А. Физико-химические основы детонационно-газового напыления покрытия. — М.: Наука, 1978. 224 с.
- Кудинов В. В. Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. -М.: Машиностроение, 1981. 192 с.
- Кудинов В.В. Плазменные покрытия. -М.: Наука, 1977. 270 с.
- Федорченко И.м. Покрытия как средство защиты от износа и восстановления изношенных деталей // Защитные покрытия на металлах. К.: Наукова думка, 1983. -Вып. 17. — С. 3−9.
- Влияние условий процесса плазменного напыления на прочность сцепления стальных покрытий / Д. Г. Вадивасов, К. Е. Кубаев, Б. И. Чайка, П. Н. Лапко // Порошковая металлургия, -1970. № 9, — С. 12−15.
- Левингстейн М., Бето Р. Применение плазменных покрытий в авиационной промышленности. // В кн. «получение высокотемпературным напылением», -М.: Атомиздат, 1973, С. 69−76.
- Готлиб Л.И. Плазменное напыление покрытий. // Защитные высокотемпературные покрытия. Л.: Наука, 1972. — С. 75−78.
- Барвинок В.А. Управление напряженным состоянием и свойства плазменных покрытий. М.: Машиностроение, 1990. — 384 с.
- Нанесение покрытий плазмой / В. В. Кудинов, П. Ю. Пекшев, В.Е.
- Белащенко, О.П. Сщлоненко, В.А. Сафиуллин. М.: Наука, 1990. — 408 с.
- Перегудин Б.П. Методы измерения прочности сцепления газотермических покрытий // Сварочное производство. -1988. № 9. -С. 41−42.
- Balogh A., Molnar A Szorohegesztessel felrakott retegek Kotesi szilardsaga. // Banyaszati es Kohaszati Lapok-Kohaszat. 1982. — evf. 115. № 1−2. Old. — C. 38−43.
- Steffens H.D., Kaeser H., Miller K.N. Flammund plasma-spritzen von mischmetallen, verfahrenstechnische and technologische untersuchungen // Schweissen and Schneiden. 1972. № 4. — P. 118−122.
- Захаров C.B., Серенко A.H., Роянов В. А. Прочность сцепления покрытий при газотермическом напылении. // Сварочное производство. -2002. № 3. С. 20−25.
- Пузряков А.Ф. Управление остаточными напряжениями в плазменных •л покрытиях // Сварочное производство. 2004. № 9. — С. 26−30.
- Роянов В.А. Способ определения адгезионной связи покрытия с подложкой при сложных условиях напряжения // Сварочное производство. — 1986. № 1. С. 4−5.
- Аппен А.А. Температуроустойчивые неорганические покрытия. Л.: Химия. 1976.-295с.
- Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 1987, — 118с.
- Ришин В.В. Исследование прочности сцепления некоторых защитных неорганических покрытий при комнатной и высоких температурах: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Киев, 1973. — 15 с.
- Рогожин В.М., Смирнов Ю. В., Петров В. Я. Определение адгезионной прочности газотермических покрытий // Порошковая металлургия. 1982. -Вып. 7.-С. 87−91.
- Пузряков А.Ф., Ефремичев А. Н., Таранов В. А. Механизм разрушения напылённых покрытий при определении их адгезионной прочности штифтовым методом // Порошковая металлургия. 1984. -Вып. 4. — С. 94−98.
- Зорькин Е.Ф. Определение остаточных напряжений в биметаллических стержнях // Труды ЛПИ. 1967. № 299. -С. 44−49.
- Howard S.J., Tsui Y.C., Clyne T.W. The effect of residual stresses on the debonding of coatings-1. A model for delamination at a biomaterial interface // Act a Metal 1 Mater. 1994. -№ 42. P. 2823−2836.
- Tsui Y.C., Clyne T.W. An analytical model for predicting residual stresses in progressively deposited coatings. Part 1: Planar geometry // Thin Solid Films. -1997. № 306. P. 23−33.
- Clyne T.W., Gill S.C. Residual stresses in thermally sprayed coatings and their effect on interfacial adhesion: f review of recent work // J Thermal Spray Technology. 1996. № 5(4). — P. 401−408.
- Peng X.L., Tusi Y.C., Clyne T.W. Stiffness, residual stresses and interfacial fracture energy of diamond films on titanium // Diad Relat Mater. 1997. № 6(11). -P. 1612−1621.
- Корицкий И.Г. Использование ультразвука для измерения внутренних напряжений в металлах // Акустика и ультразвук. МТС. Вып. 2. — С. 87−92.
- Барвинок В.А., Богданович В. И., Козлов Г. М. Определение остаточных напряжений в многослойных кольцах // Изв. Вузов. Машиностроение. -1980. -№ 4. -С. 31−35.
- Барвинок В.А., Богданович В. И. Определение остаточных напряжений в напыленны покрытиях // Изв. Вузов. Машиностроение. -1981. № 9. С. 100−103.
- Барвинок В.А., Богданович В. И. Расчет остаточных напряжений в плазменных покрытиях с учетом процесса наращивания // Физика и химия обработки материалов. 1981. № 4. — С. 95−101.
- Analysis of deposition phenomena and residual stress in plasma sprayed coatings / B.A. Барвинок, В. И. Богданович, J.D. Lee, H.V. Ra, K.T. Hong, S. K. Hur // Surf Coat Techno1. 1990, № 56. — P.27−37.
- Hobbs M.K. Reiter H. Residual stresses in Zr-02−8%Y203 plasma sprayed thermal barrier coatings // Surf Coat Technol. 1998. № 34. — C. 33−42.
- Барвинок B.A., Богданович В. И. Теоретическое и экспериментальное исследование формирования напряженного состояния плазменных покрытий. // Температуроустойчивые покрытия. Л.: Наука, 1985.-С. 141−145.
- Определение остаточных напряжений в покрытиях плазменного напыления, нанысенных на внутреннюю поверхность кольца / В. А. Барвинок, Ф. И. Китаев, А. Г. Цидулко и др. // Сварочное производство. 1981. № 5. — С. 1115.
- Дехтярь Л.И. Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах. Кишинёв: Картя Молдовеняскэ, 1968. -76 с.
- Мухин B.C., Саватьев В. Г., Матвеев Л. В. К определению остаточных напряжений в деформированном поверхностном слое // Заводская лаборатория. 1974.-Вып. 6. — С.738−739.
- Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машиностроение, 1963.- 234с.
- Лузан С. А. Кальянов В.Н. Исследование остаточных напряжений в напыленных покрытиях // Сварочное производство. -1986. № 1. С. 2−4.
- Определение характеристик упругости и остаточных напряжений в плазменных покрытиях / Л. И. Дехтярь, Б. В. Зильберман, Д. А. Игнатьков В.К. Андрейчук, Б. Н. Горшков // Труды МВТУ: Теория и практика плазменного напыления. 1977. — Вып. 1. — С. 104−110.
- Residual stresses in plasma sprayed coatings. In: Blum-Sandmeier S, Huber P, Nicoll A.R. eds. Proc 2nd Plasma-Technik Symp / J. Pina, A.M. Dias, V. Costa, A.
- Goncales, M. Zaouali, S.L. Lebrun // Plasma-Technik. Wohlen. Switzerland. -1991. -P. 99−108.
- R. Elsing. O. Knotek. And U. Baiting. Calculation of residual thermal stress in plasma-sprayed coatings // Surface and coatings Technology. 1990. № 43/44. -P. 416−425.
- O. Knotek, R. Elsing and U. Baiting. // Surf. Coat. Technol. -1988. № 36. -P. 99.
- R. Elsing. O. Knotek and U. Baiting. // prof. Int. Thermal Spraying Conf. -1989. London. -June. -1989.
- D.S. Rickerby, G. Eckold and I.M. Buckly-Jobbs. // Thin Solid Films, -1987. -№ 154. 125.
- R.Elsing, O. Knotek and U. Baling // Surf. Coat. Technol. 1990. № 41. — P.147.
- M.T. Flaman // Experimental Techniques. 1982. January. -P. 26.
- P. Pantucek. // VDI-Berchte, -№ 679. Verein Deutscher Ingeniture Verlag. Duseldorf. 1988 .
- Ceramic Coatings for Heat Engine Materials-Status and Future Needs. / W.J. Lackey. D.P. Stinton. G.A. Cerny. L.L. Fehrenbacher and A.C. Schffauser //Proc. Int. Symp. On Ceramic Components for Heat Engines. October 17. 21. -1983. Hakine, Japan.
- M.Hobbs // Surf. J. -1985. № 16(4). P. 155.
- P.Hancock // Processes for Ceramic Coatings. E-MRS Conf. on Advanced Materials Research and Development for Transport. Strasbourg. November. -1985.
- S.Kuroda and T.W. Clynt // Thin solid Films. 1991, № 200. -P. 49−66.
- R.C. Hendricks. G. McDonald and R.L. Mullen Ceram // Eng. Sci. Proc., -1983.-№ 4. P. 802.
- S.Kitahara, R. Hyakutake and M. Ishida // Proc. 11th Int. Thermal Spraying conf., MontrealPergamon, New York. 1986. — P. 785.
- J.W. Watson and S.R. Levine // Thin Solid Films, -1984. № 119. P. 185.
- R.Kingswell, K.T. Scott and D.T. Gawne // Proc. 1st Int. Conf. on Plasma Surf. Eng. Garmisch Parterkirchen. DGM. 1989. -P. 695.
- W.E.Ballard // Metal Spraying and the Flame Deposition of ceramics and Plastics. Griffin, London, 4th end, 1963. — P.785.
- S.J.Harris. R.C. Cobb and H. James // Proc. 10th. Int. Thermal Spraying conf, Essen. 1983, Deutscher Verlag fur schweiBtechnik GmbH. Duseldorf. -1983. -P. 245.
- J.H. Zaat //Ann. Rev. Mater. Sci. 1983. № 13. — P. 9.
- R.McPherson // Thin Solid Films. 1981. № 83. — P. 297.
- W.E.Ballard // Metal Spraying and the Flame Deposition of ceramics and Plastics. Griffin, London, 4th end, 1963. -P. 387−393.
- S. Kuroda. T. Fukushima and S. Kitahara // Vacuum, 1990. № 41. -P. 1297.
- C.W. Marynowski. F.A. Halden and E.P. Farley // Electrochen Technol. -* 1965. № 3.-P. 109.
- D. Lee // Int. J. Mech. Sci. -1983. № 25. P. 543.
- D.S. Rickerby, K.N. Scott, G. Eckold and D. Lloyd-Thomas // Proc. 1st Plasma-Technik-Symp. -Vol.2, Lucerne, -1988.
- S.C. Gill and T.W. Clyne // Metall. Trans. B, -№ 21. P. 377.
- Моделирование теплообмена и остаточных напряжений в плазменных покрытиях / А. Н. Кузьменков, С. П. Кундас, В. А. Гуревич, Э. Люгшайдер У. Эритт // Becui Нацианальнай акадэми навук беларусь 2000. № 1. — С. 134−141.
- Таранов В.А. Дис. канд. тех. наук. Москва. 1989. — 242 с.
- Вирник A.M., Морозов И. А., Подзей А. В. К оценке остаточных напряжений в покрытиях, нанесенных плазменным напылением // Физика и химия обработки материалов. -1970. № 4, С. 53−58.
- Никитин М.Д., Кулик А. Я., Захаров Н. И. Теплозащитные износостойкие покрытия деталей дизелей. Л.: Машиностроение, 1977. — 166с.
- Ройх И.Л., Колтунова Л.Н.Б Федосов С. Н. Нанесение защитных покрытий в вакууме. М.: Машиностроение, 1976. -367 с.
- Рыбин Б.С., Ройх И. Л. Процессы диффузии и теплопроводности в вакуумных конденсатах // Физика металлов и металловедение. 1970. -Т.30, № 2. — С. 276−280.
- Готт Ю.В. Взаимодействие частиц с веществом в плазменных исследованиях. — М.: Атомиздат, 1978. 271 с.
- Об условиях синтеза нитридов при конденсации плазменных потоков / И. И. Аксенов, Ю. П. Антуфьев, В. Г. Брень и др. // Физика и химия обработки материалов. 1981. № 4. — С.43−46.
- З.Донской А. В., Клубникин B.C. Электроплазменные установки в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1979. — 222 с.
- Жуков М.Ф. Основы расчёта плазмотронов линейной схемы. — Новосибирск, 1979. 146 с.
- Жуков М.Ф., Коротеев А. С., Урюков Б. А. Прикладная динамика термической плазмы. Новосибирск: Наука, 1978. — 178 с.
- Жуков М.Ф., Смоляков В. Я., Урюков Б. А. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны). М.: Наука, 1973. — 232 с.
- Смирнов Н.С., Простаков А. В. Очистка поверхностей сталей. М.: Металлургия, 1965. — 216 с.
- Карпинос Д.М.,. Зильберберг В. Г, Вяльцев A.M. О дробеструйной подготовке поверхности плазменного напыления // Порошковая металлургия. -1978.-Вып. 9, С. 25.28.
- Саверин М.М. Дробеструйный наклёп. М.: Машгиз, 1986. -187 с.
- Зилок А.Д. Адгезия планок и покрытий. М.: Химия, 1977.-250 с.
- Bertagnolli М., Marchese М. And Jacucci G. // J. Of Thermal Spray Thchnologe. March, 1995. Vol. 4(1), — P. 41−49.
- Bathe K-J. Finite element procedures in engineering analysis. Prentice-Hall, New Jersey, 1982.124.3енкевич О. Метод конечных элементов. М.: 1978.
- Современные средства связи / С. П. Кундас, U. Schnaut, А. Г. Макаревич, А. Н. Кузьменков // Матер. Междунар. конф. Нарочь, -1995. -С. 184 187.
- Boulos M.I. Fauchais P., Pfender E. Thermal plasmas // Plenum Press, New York, 1994.
- Lugsheider E., Barimani C., Eritt U., Kuzmenkov A. // 15th Int Thermal spray conference and exhibition. Nice, France, 1998.
- Барвинок В.А. Определение остаточных напряжений в многослойных пластинах. // Изв. Вузов. Черная металлургия. 1981. № 11. -С. 67−71.
- Тарасов В.А. Методы анализа в технологии машиностроение. Аналитическое моделирование динамических процессов обработки материалов: учебное пособие. М.: Изд-во. МГТУ им. Н. Э. Баумана. — 187с.
- Зарубин B.C., Овчинников А. Г. Природа пластической деформации. — М.: МГТУ. 1990, — 136 с.
- Машиностроение. Энциклопедия. / Ред. Совет: К. В. Фролов и др. М.: машиностроение. Динамика и прочность машин. Теория механизмов и машин. Т. 1−3. В 2-х Кн. 1. / К. С. Колесников и др. Под общ. Ред. К. С. Колесникова. 1994.-534 с.
- Polukhin P.I., Gun G.Y., Galkin A.M. Strength of metals and alloys in plastic deformation // Metallurgia publishing, Russian, 1976.
- L. Vergani. //Mechanics of materials. Mac Graw Hill, Milan. Italey. 2001.
- Бобылев A.B. Механические и технологические свойства металлов: Справ. М.: Изд. Металлургия, 1987. -208с.
- Лясников В.Н., Рыженко Б. Ф. Построение математической модели процесса плазменного напыления порошковых материалов/Электронная техника. Электроника СВЧ. 1979.Вып.5.- с. 64−70.
- Дехтярь Л.И., Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах. Кишинев: Картя молдовеняске, 1968. -175 с.
- Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. -М.: ДМК Пресс, 2001. -448с.
- Макарова Н.В., Трофимец В. Я. Статичтика в Excel: Учеб. Пособие. -М.: Финансы и ститистика, 2003. 386 с.
- Строганов А.И., Гоц А.Б., Дробышевский А. С. Оптимизация процесса напыления покрытий // Известия вузов.- 1986. Вып. 7.- С. 120−124.