книги / Современные и перспективные технологии поверхностного упрочнения

8.Возможные дефекты, способы их устранения и контроль качества деталей после гальванического никелирования.

9.Возможные дефекты, способы их устранения и контроль качества деталей после гальванического цинкования.

10.Цель и схема выполнения электрохимического оксидирования.

11.Строение и свойства оксидных пленок.

12.Возможные дефекты, способы их устранения и контроль качествадеталейпосле электрохимическогооксидирования.

Раздел 4. Упрочнение методами химического осаждения из растворов

Тема10. Фосфатирование, никелирование, эпиламирование. Механизм образования, строение и свойства покрытия.

Контроль качества деталей.

Вопросы для самоконтроля

1.Цель, схема выполнения химическогоосажденияникеля.

2.Отличие (в технологии, механизме образования, свойствах покрытия) химического осаждения никеля от гальванического никелирования.

3.Строение и свойства покрытия, полученного методом химического никелирования.

4.Контроль качества деталей, возможные дефекты, способы их устранения после химического никелирования.

5.Цель, схема выполнения химического фосфатирования.

6.Строение и свойства покрытия, полученного методом химического фосфатирования.

7.Контроль качества деталей, возможные дефекты, способы их устранения после химического фосфатирования.

8.Цель, схема выполнения химического эпиламирования.

11

9.Строение и свойства покрытия, полученного методом химического эпиламирования.

10.Контроль качества деталей, возможные дефекты, способы их устранения после химического эпиламирования.

Раздел 5. Упрочнение методами пластического деформирования

Тема 11. Упрочнение методами электромеханической пластической обработки. Упрочнение методом пластического деформирования без использования внешней теплоты. Упрочнение энергией взрыва. Упрочнение высокоскоростным знакопеременным трением.

Механизм образования, строение и свойства поверхностного слоя. Контроль качества деталей.

Вопросы для самоконтроля

1.Цель, схема выполнения обработки высокоскоростным знакопеременным трением.

2.Свойства, строение слоев после высокоскоростного знакопеременноготрения. Контролькачествадеталейпослеобработки.

3.Цель, схема выполнения обработки методами пластического деформирования без использования внешней теплоты.

4.Свойства, строение слоев после пластического деформирования без использования внешней теплоты.

5.Контроль качества деталей после пластического деформирования без использования внешней теплоты.

6.Цель, схема выполнения обработки методом упрочнения энергией взрыва.

7.Свойства, строение слоев после упрочнения энергией

взрыва.

8.Контроль качества деталей после упрочнения энергией

взрыва.

12

ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1.Классификация методов упрочнения металлов.

2.Упрочнение металлов и сплавов методами ХТО (цементация, азотирование).

3.Упрочнение металлов и сплавов методами ХТО (нитроцементация).

4.Упрочнение металлов и сплавов методами ХТО (борирование, силицирование, алитирование, хромирование). Творческое занятие по разделу 1.

5.Модифицирование поверхностных слоев методом ион- но-диффузионного насыщения (ионное азотирование, науглероживание и др.).

6.Модифицирование поверхностных слоев методом ионной имплантации (внедрение).

7.Нанесение покрытий: химическое осаждение в плазме тлеющего разряда из газовой фазы (CVD-метод); физическое осаждение из газовой фазы (PVP-метод).

8.Газотермическое напыление (высокоскоростное, газопламенное, детонационное).

9.Газотермическое напыление (плазменное напыление, электродуговая металлизация).

10.Упрочнение металлов и сплавов методами наплавки легирующих металлов. Электродуговая и плазменная наплавка.

11.Электроискровое легирование. Упрочнение металлов

исплавов методами лазерного воздействия. Творческое занятие по разделу 2.

12.Гальваническое хромирование, никелирование.

13.Гальваническое цинкование. Творческое занятие по разделу 3.

14.Электрохимическое оксидирование, фосфатирование.

15.Никелирование, эпиламирование. Творческое занятие по разделу 4.

13

16.Упрочнение методами пластического деформирования без использования внешней теплоты. Упрочнение методом электрохимической пластической обработки.

17.Упрочнение энергией взрыва. Упрочнение высокоскоростным знакопеременным трением. Творческое занятие по разделу 5.

Вопросы по темам для самостоятельного изучения

Тема 1. Насыщение углеродом азотом, совместное насыщение неметаллами.

Контролируемые атмосферы для цементации стали. Цементациявысоколегированных сталей. Азотирование титана.

Тема 2. Насыщение неметаллами (бором, кремнием) и диффузионная металлизация.

Диффузионное насыщение чугунов. Упрочнение химикотермическими методами. Критерии выбора способа упрочнения. Комплексное насыщение ванадием, титаном, серой, кремнием, бором, медью и другими элементами.

Тема 3. Упрочнение методами вакуумной ионно-плазмен- ной технологии.

Ионное азотирование. Особенности формирования слоя.

Тема 4. Газотермическое напыление.

Упрочнение методами воздействия магнитным полем, упрочнение с применением магнитного поля и высокоскоростного трения. Плазменная наплавка и плазменное напыление.

Тема 7. Упрочнение методами лазерного воздействия.

Виды оборудования для лазерной обработки.

Тема 8. Гальваническое хромирование, никелирование, цинкование.

Защитные цинковые покрытия. Сопоставительный анализ свойств, рациональные области применения (гальванические, металлизационные, горячецинковые, диффузионные, цинкнаполненные, комбинированные).

14

Тема 9. Электрохимическое оксидирование.

Виды оксидирования (химическое, электрохимическое, плазменное). Анализ свойств получаемых покрытий и область их применения.

ТЕМЫ ДОКЛАДОВ ДЛЯ СООБЩЕНИЙ НА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЯХ

Раздел 1.

1.ХТО. Цементация.

2.ХТО. Азотирование.

3.ХТО. Нитроцементация.

4.ХТО. Борирование.

5.ХТО. Алитирование.

6.ХТО. Хромирование.

7.ХТО. Силицирование.

8.ХТО. Фосфатирование.

9.ХТО. Сульфацианирование.

Раздел 2.

1.Ионно-диффузионнноенасыщение(ионное азотирование).

2.Ионно-диффузионнное насыщение (ионная цементация).

3.Модифицирование поверхностных слоев ионной им-

плантацией.

4.Нанесение тонких покрытий полимеризацией в тлеющем разряде.

5.Нанесение тонких покрытий методом CVD.

6.Нанесение тонких покрытий методом PVD.

7.Получение толстых покрытий методом газопламенного напыления.

8.Получение толстых покрытий методом высокоскоростного напыления.

9.Получение толстых покрытий методом детонационного напыления.

15

10.Получение толстых покрытий методом электродуговой металлизации.

11.Получение толстых покрытий методом плазменного напыления.

12.Упрочнение методами электродуговой и плазменной наплавки.

13.Упрочнениеметодамилазернойобработкиилегирования.

14.Упрочнение электроискровым легированием.

Раздел 3.

1.Упрочнение методом гальванического хромирования.

2.Упрочнение методом гальванического никелирования.

3.Упрочнение методом гальванического цинкования.

4.Упрочнениеметодом электрохимического оксидирования.

Раздел 4.

1.Упрочнение методом химического осаждения (фосфо-

рирование).

2.Упрочнение методом химического осаждения (никелирование).

3.Упрочнение методом химического осаждения (эпиламирование).

Раздел 5.

1.Упрочнение методом пластического деформирования без использования внешней теплоты.

2.Упрочнение методом электромеханической пластической обработки.

3.Упрочнение энергией взрыва.

4.Упрочнениевысокоскоростнымзнакопеременнымтрением.

ТЕМЫ ТВОРЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Раздел 1. Упрочнение методами химико-термической обработки.

1. Предложите способ химико-термической обработки стали 40ХН2МА для получения поверхностного слоя с высокой износостойкостью и усталостной прочностью.

16

2.Вал из стали 45 работает в условиях абразивного изнашивания. Предложите вид ХТО, приводящий к повышению стойкости против абразивного износа, обоснуйте режимы, опишите фазовый состав и структуру слоев, объясните причины повышения уровня свойств.

3.Составьте таблицу для сравнительного анализа свойств поверхностных диффузионных слоев, полученных методом ХТО.

Раздел 2. Упрочнение методами физического воздействия концентрированной высокой энергией

1.Выберите способ нанесения газотермического напыления на элементы погружной установки, работающей в среде пластовой жидкости при Т ≤ 150 °С. Твердость покрытия ≤ 1000 HV.

Пористость не должна превышать 0,5 %. Изменение геометрических размеров и создание гальванической пары между покрытием

иосновой не допускается.

2.Предложите экономически эффективный метод азотирования детали цилиндрической формы из стали 12Х13 для повышения износостойкости поверхности. Опишите принцип действия метода.

3.Дайте сравнительную характеристику двух процессов азотирования (газового и ионно-плазменного). Укажите достоинства и недостатки каждого метода.

Раздел 3. Упрочнение методами электролитического осаждения и растворения

1.Выберите метод электролитического осаждения и растворения для многократного повышения термической стойкости формообразующих элементов пресс-форм. Не должно быть взаимодействия покрытия с углеродом, содержащимся в смазочных материалах.

2.Выберите метод электролитического осаждения и растворения для защиты от коррозии гладкоствольного оружия двенадцатого калибра.

17

Раздел 4. Упрочнение методами химического осаждения из растворов

1.Выберите метод химического осаждения из растворов для повышения износостойкости и коррозионной стойкости сверл из стали Р6М5.

2.Выберите метод химического осаждения из растворов для защиты алюминиевого (Д16) изделия от коррозии, повышения его электропроводимости, износостойкости, обеспечения возможности пайки.

Раздел 5. Упрочнение методами пластического деформирования

1.Выберите метод пластического деформирования без использования внешней теплоты для повышения твердости, износостойкости и уменьшения шероховатости небольших пружин из стали 60С2А.

2.Выберите метод пластического деформирования без использования внешней теплоты для упрочнения фрез из стали Р18 после термообработки и шлифования. В результате обработки параметр шероховатости инструмента должен уменьшаться, количество остаточного аустенита уменьшаться, твердость поверхности увеличиваться.

18

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основной

1.Григорьев, С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента: учебник для вузов / С.Н. Григорьев. – М.: Машиностроение, 2011. – 368 с.

2.Григорьев, С.И. Технологии нанообработки: учеб. пособие для вузов / С.И. Григорьев, А.А. Грибков, С.В. Алешин. – Старый Оскол: ТНТ, 2010. – 319 с.

3.Евдокимов, В.Д. Технология упрочнения машиностроительных материалов: учеб. пособие – справочник / В.Д. Евдокимов, Л.П. Клименко, А.Н. Евдокимова; под ред. В.Д. Евдокимова. – Одесса; Николаев: Изд-воНГГУим ПетраМогилы, 2005. – 352 с.

4.Зенин, Б.С. Современные технологии поверхностного упрочнения и нанесения покрытий: учеб. пособие / Б.С. Зенин, А.И. Слосман; Томск. политехн. ун-т. – 2-е изд. – Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2012. – 120 с.

Дополнительный

1.Контроль качества термической обработки стальных полуфабрикатов и деталей: справочник / под ред. В.Д. Кальнера. – М.: Машиностроение, 1984. – 384 с.

2.Основы обеспечения качества металлических изделий

снеорганическими покрытиями / В.Ф. Безъязычный [и др.]. – М.: Машиностроение, 2005. – 608 с.

3.Поляк, М.С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения: в 2 т. / М.С. Поляк. – М.: Л.В.М. – СКРИПТ: Машиностроение, 1995. – 832 с.

4.Степанова, Т.Ю. Технологии поверхностного упрочнения деталей машин: учеб. пособие / Т.Ю. Степанова; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. – Иваново, 2009. – 64 с.

5.Термическая обработка в машиностроении: справочник/ под ред. Ю.М. Лахтина и А.Р. Рахштадта. – М.: Машинострое-

ние, 1980. – 783 с.

6.Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справочник/ под ред. Л.С. Ляховича. – М.: Металлургия, 1981. – 424 с.

19