Интенсификация процесса электроискрового легирования при воздействии внешних источников энергии
|
СтатусДиссертация была зашищена 6 июня 2008Утверждена Национальным Советом 18 сентября 2008 Автореферат – 0.51 Mb / на румынскомДиссертацияCZU 621.0.484.755
|
Ключевые слова
Электроискровое легирование, электрический ток, магнитное поле, интенсификация массопереноса, упрочнение металлических поверхностей, микроструктура металлов, распределение элементов, диффузия, комбинированная обработка, физико-механические свойства, эксплуатационные характеристикиАннотация
В диссертационной работе выполнены комплексные исследования электроискрового легирования (ЭИЛ) при воздействии на процесс внешних источников энергии.
Разработан способ электроискрового легирования металлических поверхностей при наложении на зону обработки магнитного поля с напряженностью в пределах (0 - 0,1) Tл и при прохождении постоянного электрического тока с плотностью (0,5 – 4,0) А/мм2 и импульсного с амплитудой в пределах (100 – 600)А. Создано экспериментальное оборудование с автоматической системой поддержания межэлектродного промежутка со специальным электродом-инструментом, обеспечивающим обрабатывающему электроду (аноду) сложное движение: вращение + вибрация + осцилляция; разработана специальная оснастка для наложения магнитного поля на зону электроискрового легирования.
Установлены зависимости массопереноса и интенсивности формирования слоя покрытия на катоде от величины и рода электрического тока, проходящего через объемы электродов, а также от величины индукции магнитного поля, наложенного на зону легирования. Наибольший перенос эродированного материала анода и, соответственно, прирост массы катода получены при прохождении через катод постоянного тока с плотностью 1 – 3 А/мм2 и импульсного с амплитудой (200 – 500) А, а также при наложении на зону ЭИЛ магнитного поля с индукцией (0,01 – 0,1) Tл.
Обнаружен эффект квазирегулярной осцилляции интенсивности переноса эрозионной массы анода в искровом разряде и структурно-фазовых превращений в поверхностных слоях катода под влиянием магнитного поля, наложенного на зону ЭИЛ. Установлена зависимость интенсивности формирования покрытия на катоде от магнитных свойств обрабатывающих электродов и подложки. Показано, что при прочих равных условиях при ЭИЛ подложки из стали Ст.3 электродом из никеля в магнитном поле интенсивность массопереноса эрозионной массы в единицу времени в 3,5 – 4,0 раза выше, чем при обработке электродом из серебра.
В поверхностных слоях титановой подложки при ЭИЛ анодом из никеля на режиме с энергией разряда 1,0 Дж и значении индукции равной 0,07 Tл обнаружен эффект аморфизации материала.
Оптимизирован угол наклона обрабатывающего электрода к обрабатываемой поверхности, при котором имеет место наибольший перенос материала анода и наиболее интенсивное формирование покрытия на катоде. Этот угол составляет 8 – 12 градусов. Во всех случаях наложение магнитного поля на зону ЭИЛ способствует повышению износостойкости и электропроводности. В зависимости от природы материала они могут увеличиваться в пределах от 15 до78 %.
Разработан комбинированный способ формирования упрочняющих покрытий путем объединения в единый технологический процесс ЭИЛ и химико - термическую обработку в электролитах, что позволило значительно (в 2 – 3 раза) расширить зону упрочнения, а следовательно, ресурс полученных покрытий.
Результаты исследований использованы при разработке процесса упрочнения титановых деталей и специализированной установки для его реализации на совместном молдо-российском предприятии “Топаз” и заводе “HIDROTEHNICA” г. Кишинэу.
Работа выполнялась в соответствии с целевыми комплексными программами 01.06.02 F. «Исследование процесса формообразования макроскопических неоднородных поверхностей и разработка на этой основе методов управления процессами металлов и полупроводников с целью создания новых технологических процессов: 01.08 Разработать новые и совершенствовать существующие методы формообразования и нанесения упрочняющих покрытий (Постановление правительства Р.Молдова от 14.04.1992г.) и Программой НИР на 1986-2000гг.: Разработка технологии и оборудования для упрочнения и обработки металлических поверхностей электрофизическими методами (Утв. Реш. правительства Р.Молдова № 180-д от 14.05.1986 г.).
Официальные оппоненты
- Ivan Safronov
доктор хабилитат, профессор - Tudor Stanciu
доктор, доцент
Члены Ученого Совета
- Cojocaru Mihai Ovidiu, membru
doctor ing., prof. univ, Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti, România
Диссертации
