Высокоазотистые композиционные порошки на основе железа для плазменного напыления тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат технических наук Кардонина, Наталья Игоревна

• Кардонина, Наталья Игоревна
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кардонина, Наталья Игоревна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Процесс формирования плазменного покрытия

1.1.1. Взаимодействие частиц напыляемого материала с потоком и окружающей средой

1.1.2. Формирование напыляемого материала

1.2. Прочность сцепления покрытий с основой

1.2.1. Поверхностные явления

1.2.2. Влияние напряженного состояния плазменного покрытия на прочность сцепления

1.3. Особенности формирования плазменных покрытий из композиционных материалов

1.3.1. Процессы в диссоциирующих порошках

1.3.2. Формирование покрытий из композиционных порошков

1.4. Материалы на основе железа для плазменного напыления

1.5.Фазовые превращения в системах Ее-Ы и Ге-А1-М I;

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В СИСТЕМЕ Ре-А1-К

3.1. Фазовый состав железо-алюминиевых сплавов до азотирования

3.2 Фазовый состав железо-алюминиевых сплавов после азотирования

3.3 Упорядочение в системе Ре-А1-К

3.4. Рентгеноструктурные исследования азотированного сплава Ее-12,0ат.%А

3.5. Обсуждение результатов ВЫВОДЫ

4. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ

4.1. Описание исходных материалов

4.2 Структура и фазовый состав плазменных покрытий

4.3 Влияние фазового состава и структуры порошков на свойства плазменных покрытий

4.4 Совершенствование технологии напыления

4.5 Обсуждение результатов

4.5.1 Роль азота в формировании свойств покрытий

4.5.2 Роль алюминия и углерода в формировании свойств

4.5.3 Влияние технологических факторов свойства плазменных покрытий

ВЫВОДЫ

5. Применение высокоазотистых композиционных порошков на основе железа в промышленности ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокоазотистые композиционные порошки на основе железа для плазменного напыления»

1. Актуальность исследований

В различных отраслях промышленности (особенно энергетике) остро стоит вопрос восстановления геометрии и эксплуатационных свойств изношенных деталей оборудования. Одним из распространенных способов восстановления являются методы газотермического напыления и в частности плазменного напыления. Плазменное напыление представляется наиболее перспективным с точки зрения проведения подобных работ по сравнению с другими методами (например наплавочными) за счет ряда достоинств: сравнительно короткое время ремонтно-восстановительных работ; возможность производить напыление непосредственно на месте эксплуатации изделия; отсутствие коробления деталей и т.д. [1].

Учитывая, что большинство изделий, подвергаемых восстановлению, выполнены из сталей и чугунов, целесообразно было бы использовать в качестве напыляемых материалов порошковые стали. Однако плазменные покрытия из низколегированных железных сплавов характеризуются низкой прочностью сцепления в первую очередь из-за наличия окисных пленок на поверхности частиц [2]. Поэтому в настоящее время в качестве базового материала для плазменного восстановления в основном используют дорогостоящие сплавы на основе никеля типа колмоноев, которые в свою очередь формируют покрытия с высокой прочностью сцепления [3-5]. С другой стороны разница коэффициентов термического расширения напыленных колмоноев и основы не позволяет получать покрытия толщиной более 1 мм.

С этой точки зрения исследовательские работы по созданию новых экономно-легированных порошковых сплавов на основе железа с высокой адгезионной способностью безусловно актуальны.

2. Цель работы

Целью настоящей работы являлось создание нового класса композиционных материалов на основе железа для плазменного напыления, позволяющие формировать покрытия с высоким комплексом эксплуатационных свойств.

В связи с этим в работе были поставлены следующие задачи:

Получить композиционный порошок на основе железа методами химико-термической обработки (алитированием, азотированием).

Уточнить фазовый состав азотированных железо-алюминиевых сплавов в интервале концентраций 0-28 ат.%А1.

Установить оптимальное содержание и распределение легирующих элементов в частицах.

Провести комплексное исследование плазменных покрытий с целью установления влияния фазового состава порошков и режимов напыления на механические свойства и структуру покрытий.

Установить возможность введения твердофазных включений в покрытия, с целью повышения их износостойкости, и целесообразность применения переходных подслоев.

3. Научная новизна

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

Впервые определен концентрационный предел растворимости алюминия в у'-нитриде железа, который составляет 12,5±0,5 ат.%А1.

Доказано наличие упорядочения алюминия в решетке у'-нитрида железа. Установлено, что к возможным типам упорядочения относятся сверхструктуры А7ВХ2 или типа перовскита (при стехиометрии -12,5 ат.%А1).

Впервые показано, что наличие азота в форме термически-нестабильных нитридов железа существенно повышает адгезионные свойства материала при плазменном напылении. Обнаружена прямая зависимость уровня прочности сцепления покрытий с основой от содержания азота в исходных порошках.

Установлено комплексное влияние углерода и алюминия на степень насыщения материала азотом. Показано, что наличие углерода способствует повышению концентрации алюминия в поверхностном слое частиц, в результате чего активизируется процесс насыщения азотом.

4. Научно-практическая ценность работы

Результаты исследований, проведенных в рамках данной диссертационной работы, положены в основу технологии получения нового класса композиционных порошков на основе железа методами химико-термической обработки. Процесс получения порошков представляет собой последовательные операции хромо-алитирования и азотирования.

Установлены технологические параметры режимов получения стальных покрытий методом плазменного напыления.

Проведенный комплекс механических испытаний показал, что покрытия из разработанных материалов обладают высокими эксплуатационными характеристиками. Показатели прочности сцепления варьируются от 40 до 61 МПа (в зависимости от толщины и режима нанесения покрытия), износостойкость - 1,3 до 2,5 у.е. относительно стали 45 с твердостью 55НЯСэ.

Установлена возможность напыления композиционного порошка на основе железа в механической смеси с твердофазными порошками что позволяет формировать защитные износостойкие покрытия. На базе предприятия ООО предприятие "Ксилит" и Кармановской ГРЭС проведены опытно-промышленные испытания разработанного материала, которые дали положительные результаты (подтверждено актами использования). 5. На защиту выносятся

Результаты исследования фазового состава азотированных железо-алюминиевых сплавов.

Наличие и структурные типы упорядочения алюминия в решетке у'-нитрида железа.

Результаты исследования структуры, фазового состава порошков и покрытий.

Результаты исследования зависимости механических свойств плазменных покрытий от состава порошков и режимов их напыления.

Примеры применения разработанных композиционных порошков.

Построение диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения. В первой главе дан краткий обзор литературных источников. Вторая глава содержит способы получения, состав и методики исследования материалов. Третья глава посвящена исследованию фазового состава сплавов системы Ге-А1-Ы. В четвертой главе рассмотрены вопросы влияния структуры, характера легирования порошков и режимов напыления на механические свойства плазменных покрытий. В пятой главе приведен обзор примеров использования разработанного материала в опытно-промышленных условиях. Приложение представляет собой акты использования результатов исследования.

Заключение диссертации по теме «Металловедение и термическая обработка металлов», Кардонина, Наталья Игоревна

ВЫВОДЫ.

1. На основании проведенных исследований предложен способ получения композиционных порошков на основе железа с высокой адгезионной способностью, который представляет собой последовательные операции хромоалитирования и азотирования.

2. Обнаружено, что содержание азота в исходном порошке определяет уровень сцепления плазменного покрытия с основой.

3. Установлено, что предварительное алитирование позволяет повысить содержание азота в порошках и улучшить эксплуатационные характеристики покрытий. Обнаружено, что оптимальное содержание алюминия в порошке составляет - 5-6%, поскольку при понижении или повышении количества алюминия уменьшается содержание азота в материале.

4. Установлено, что при наличии углерода в порошке наблюдается значительный градиент концентрации алюминия между поверхностью и центром и более интенсивное насыщение материала азотом.

5. Установлено, что при повышении температуры плазмы и снижении фракционного состава увеличиваются степень диссоциации нитридов и доля потерянного в плазме углерода, что приводит к возрастанию прочности сцепления, но в тоже время, к снижению износостойкости покрытий.

6. Установлены возможности применения порошка системы Ре-С-А1-Сг-1Ч в качестве буферного слоя перед нанесением основного защитного покрытия, а также в механических смесях с порошками твердых соединений и СгЫ для получения износостойких покрытий.

5. Применение высокоазотистых композиционных порошков на основе железа в промышленности

Разработанный в результате данного исследования материал (см. раздел 4.3, порошок № 9) предназначен главным образом для выполнения ремонтно-восстановительных работ методами газотермического напыления крупногабаритных изделий, выполненных из сталей и чугунов. Ремонту обычно подлежат сопрягаемые поверхности, испытывающие большие механические нагрузки и подверженные интенсивному износу трением. К подобным парам трения относятся системы: кулачок - толкатель, опорная шейка вала - вкладыш подшипника и т.п. На рис. 5.1 - 5.5 представлены изделия, у которых изношенные рабочие поверхности были восстановлены плазменным напылением композиционного порошка на основе железа.

До настоящего времени базовым материалом для восстановления подобных поверхностей использовались сплавы типа колмоноев (ПГ-СР 1; ПГ-СР 2 и т.п.). Необходимо отметить, что колмонои, как сплавы на основе никеля, имеют высокую стоимость от 13 до 26 $/кг. При плазменном напылении таких материалов обеспечиваются: прочность сцепления -20.70МПа и твердость - 40.70НЯС [6]. Однако специалисты в области плазменного напыления отмечают ряд недостатков присущих колмоноям. Во-первых, в некоторых случаях высокая твердость напыленного материала приводит к значительным трудностям механической обработки и значительному износу контактирующих поверхностей. Во-вторых, полученные плазменные покрытия имеют высокую склонность к трещиноообразованию, как на стадии формирования покрытия, так и при механической обработке. Последнее связано с тем, что при конечной операции механической обработки (шлифовании) не наблюдается искры, которая является главным органолептическим показателем для персонала, выполняющего обработку. Это приводит к пережогам поверхности из-за

Примеры применения покрытий из высокоазотистых композиционных порошков на основе железа

Распределительный вал двигателя

Примеры применения высокоазотистых композиционных порошков на основе железа

Примеры применения высокоазотистых композиционных порошков на основе железа

Полумуфта ПЭН Материал основы - низколегированная сталь Масса изделия - 125 кг

Рис. 5.4.

Примеры применения высокоазотистых композиционных порошков на основе железа

Крышка корпуса электродвигателя (букса) чрезмерного контактного усилия. При шлифовании покрытий из колмоноев имеет место "засаливание" инструмента выражающегося в прилипании к нему продуктов шлифования, что повышает стоимость механической обработки из-за частой смены шлифовальных кругов.

В-третьих, недостатком колмоноев является ограничения толщины покрытия до величины 1 мм. Это связано с разницей коэффициентов термического расширения между напыленными сплавами на основе никеля и материалом основы (стали, чугуны), что является причиной высоких термических напряжений в покрытиях.

Разработанный композиционный материал представляет собой сплав на основе железа и поэтому имеет более близкий коэффициент термического расширения к Ктр. основы, что позволяет существенно снизить уровень остаточных напряжений в покрытиях по сравнению с покрытиями из колмоноев. Физико-химические процессы, протекающие в материале в плазменной струе и при остывании на подложке, обеспечивают высокий уровень прочности сцепления (от 40 до 61МПа) (см. раздел 4.3).

По результатам опытно-промышленных испытаний, выполненных на базе ремонтного участка ООО предприятие "Ксилит", были проанализированы органолептические свойства разработанного материала его обрабатываемость в напыленном состоянии. Отмечалось, что при напылении высокоазотистого композиционного материала на основе железа наблюдается низкая степень отскока частиц от поверхности подложки. Это позволяет получить экономию материала 10-20%, по сравнению с порошками колманоев. В тоже время следует отметить, что при напылении композиционных порошков необходимо защищать другие поверхности изделия, так как отскочившие частицы обладают высокими адгезионными свойствами и привариваются к незащищенным частям детали.

Изменение режима напыления позволяет варьировать твердость напыленного материала в пределах 36.55НЯС. Данные значения твердости и отсутствие налипания к обрабатывающему инструменту являются основными критериями хорошей механической обрабатываемости плазменных покрытий из композиционных порошков на основе железа. При шлифовке не наблюдается "засаливания" шлифовальных кругов, что сокращает время обработки, вследствие отсутствия необходимости замены инструмента. Кроме того, при шлифовании отмечается хорошо визируемая искра, что облегчает персоналу контроль степени нагрева поверхности. При напылении и механической обработке из высокоазотистого композиционного порошка не наблюдается растрескивания покрытий. После конечной операции механической обработки отмечается высокая степень чистоты поверхности, которая близка к качеству поверхности изделий из литых материалов.

Применение разработанного материала позволяет формировать покрытия толщиной до 2,5 мм. При этом, как обсуждалось в разделе 4.4, с наращиванием толщины покрытия не наблюдалось значительного роста термических напряжений. Это делает его наиболее перспективным с точки зрения восстановления изделий с наиболее нарушенной геометрией. К таким случаям относятся как детали со значительными повреждениями в результате износа, так и бракованные детали с дефектами изготовления (усадочные раковины, нарушенная геометрия после механической обработки и т.п.). В качестве примера на рис. 5.6 представлена изложница для литья цветных металлов, у которой плазменным напылением композиционного порошка на основе железа были ликвидированы усадочные раковины. После чего было нанесено основное защитное покрытие из диоксида циркония.

К достоинству высокоазотистого композиционного порошка на основе железа следует отности то, что износостойкость напыленного материала можно варьировать в широких пределах. Так, результаты испытаний на абразивное изнашивание, выполненные по методике, представленной в разделе 2.3, показали, что в зависимости от режима напыления износостойкость покрытий может изменяться от 1,3 до 2,5 условных единиц.

Примеры применения высокоазотистых композиционных порошков на основе железа

Изложница для отливки серебряных слитков Материал основы - чугун. Размер напыляемой поверхности - 320x120x80 мм.

В качестве эталона при испытании напыленного материала на износ была . выбрана сталь 45 твердостью 50НЯС как наиболее типичный материал основы. Кроме того, было установлено (см. раздел 4.4), что высокоазотистый материал на основе железа можно напылять в механических смесях с твердыми фазами (карбидами, нитридами и т.п.). Это приводит к значительному повышению износостойкости напыленного материала и позволяет формировать защитные износостойкие покрытия.

Отдельно следует отметить особенности технологии получения композиционного порошка на основе железа. Условно технологическую цепочку производства порошка можно представить в виде схемы (см. рис. • 5.7).

Схема получения высокоазотистого композиционного порошка на основе железа

К достоинствам данной технологии можно отнести следующие факты: исходным сырьем являются продукты местного производства; в связи с тем, что температура плавления чугуна ниже температуры плавления стали, распыление чугуна представляет собой более дешевый по энергетическим затратам процесс; операция хромоалитирования порошковой стали проводится в экономнолегированной смеси чистого алюминия и хрома, поэтому с учетом всех затрат производства стоимость конечного продукта составляет 7 $/кг. Это в 2ч-3,5 раза дешевле стоимости промышлено-выпускаемых колмоноев.

Отсутствие среди легирующих элементов тяжелых металлов (никеля, кобальта) улучшают санитарно-гигиенические условия на участке напыления и снижают уровень вредных выбросов в атмосферу.

Применение плазменного напыления разработанного в результате данного исследования композиционного материала дает значительную экономию времени по сравнению с альтернативной операцией наплавки. Например, процесс плазменного напыления 1,5 кг композиционного материала на поверхность крупногабаритного изделия весом более 100 кг занимает 4 часа. Для сравнения, процесс наплавки - от 1 до 2 дней (см. акт использования). При этом операция плазменного напыления позволяет избежать сильных поводок изделий, как это часто происходит в случае наплавки.

В таблице 5.1 приведены результаты сравнения технологических и эксплуатационных характеристик покрытий из колмоноев и разработанного материала. Знак "+" означает преимущество одного материала над другим. В случае небольшого преимущества используется знак "= +".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе представлены результаты комплексного исследования нового класса композиционных материалов на основе железа и покрытий из них. Основными результатами работы можно считать следующие:

1. На основании проведенных исследований предложен способ получения композиционных порошков на основе железа с высокой адгезионной способностью, который представляет собой последовательные операции хромоалитирования и азотирования.

2. В результате исследования методом рентгеноструктурного фазового анализа установлено, что азотирование железо-алюминиевых сплавов, содержащих до 13,0ат.%А1, приводит к образованию s и у' нитридных фаз железа. Азотирование сплавов, содержащих выше 13ат.%А1, сопровождается образованием A1N и нитрида Fe4N, практически не содержащего алюминия. Таким образом, предел растворимости алюминия в у'-нитриде железа находится в интервале 12.13,1 ат.%.

3. Доказано, что атомы алюминия упорядочено располагается в решетке у' нитрида железа. К возможным типам упорядочения относятся сверхструктура А7ВХ2 и структура типа перовскита (при стехиометрии 12,5ат%А1).

4. Обнаружено, что содержание азота в исходном порошке является основным фактором, определяющим уровень сцепления плазменного покрытия с основой.

5. Предлагаемый материал предназначен для восстановления нарушенной геометрии стальных и чугунных изделий. Композиционный высокоазотистый порошок на основе железа характеризуется высокими эксплуатационными, технико

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кардонина, Наталья Игоревна, 2000 год

1. Кудинов B.B. Плазменные покрытия. - М.: Наука, 1977. - 184 с.

2. Куприянов И.Л., Геллер М.А. Газотермические покрытия с повышенной прочностью сцепления. Мн.: "Навука i тэхшка", 1980. - 176 с.

3. Порошки металлические легированные для защитных покрытий. Тула: НПО "Тулачермет", 1984. - 9 с.

4. Ощепков Ю.П., Кузнецов В.В., Никольский H.H. Влияние механического и теплового активирования на структурообразование и свойства твердосплавных покрытий. // Защитные покрытия. JI.: Наука, 1979. - С. 229-232.

5. Шведков Е.Л., Денисенко Э.Т., Ковенский И.И. Словарь справочник по порошковой металлургии. - Киев: Наук. Думка, 1982. - 270 с.

6. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А., Сидоренко Ю.А., Ардатовская E.H. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Киев: Наук. Думка, 1987. - 544 с.

7. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. -М.: "Машиностроение", 1981. 192 с.

8. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969. - 742 с.

9. Зиновьев В.Е. Кинетические свойства металлов при высоких температурах. М.: "Металлургия", 1984. - 197 с.

10. Цветков Ю.В. Панфилов С.А. Низкотемпературная плазма в процессах восстановления. М.: Наука, 1980. - 359 с.

11. Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е. и др. Нанесение покрытий плазмой. М.: Наука, 1990. - 408 с.

12. Шоршов М.Х., Кудинов В.В., Харламов Ю.А. Состояние и перспективы развития нанесения покрытий распылением. // Физика и химия обработки материалов. 1977. № 5. С. 13-24.

13. Борисов Ю.С., Борисова A.JI. Плазменные порошковые покрытия. Киев: Техника, 1986. - 223 с.

14. Антошин Е.В. Газотермическое напыление покрытий. М.: Машиностроение, 1974. 97 с.

15. Моррисон С. Химическая физика поверхности твердового тела. / Под ред. Ф.Ф. Волькенштейна. -М.: Мир, 1980. 414 с.

16. Балынин М.Ю. Порошковое металловедение. М.: Металлургия, 1948. 383 с.

17. Броунштейн Б.И., Флишбен Г.А. Гидродинамика, массо и теплообмен в дисперсных системах. - М.: Химия, 1977. 270 с.

18. Гегузин Я.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1967. 360 с.

19. Вайнерман А.Е., Шоршов М.Х., Веселков В.Д. Плазменная наплавка металлов. JI.: Машиностроение, 1969. 191 с.

20. Красулин Ю.Л. Взаимодействие металла с полупроводником в твердой фазе М.: Наука, 1971. 213 с.

21. Максимовия Г.Г, Шатинский В.Ф., Копылов В.И. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушении материалов с покрытиями. К.: Наук. Думка, 1983. - 264 с.

22. Каракозов Э.С., Шоршов М.Х. О понятии энергии активации топохимической реакции между материалами в твердой фазе. // Физика и химия обработки материалов. 1971. № 1. С. 94-100.

23. Красулин Ю.Л. , Шоршов М.Х. О механизме образования соединения разнородных материалов в твердом состоянии. // Физика и химия обработки материалов. 1967. № 1. С. 89-97.

24. Кулик А.Я., Борисов Ю.С., Мнухин A.C., Никитин М.Д. Газотермическое напыление композиционных порошков. Л.: Машиностроение, 1985. - 196 с.

25. Сонин В.И. Газотермическое напыление материалов в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1973. 152 с.

26. Пекшев П.Ю., Губченко В.В. Структура и пористость плазменнонапыленных материалов на основе диоксида циркония. // Изв. СО АН СССР. Сер. тех. наук. 1988. № 8, вып. 5. С. 111-119.

27. Получение покрытий высокотемпературным напылением. / Под ред. JI.K. Дружинина, В.В. Кудинова. М.: Атомиздат, 1973. 273 с.

28. Эпик А.П., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. О силах, обуславливающих связь плазменных покрытий с основанием. // Порошковая металлургия. 1977. № 3. С. 48-53.

29. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. / Под ред. B.C. Степанова, Н.Г. Шестеркина. М.: Машиностроение, 1985. 240 с.

30. Белый В.А., Егоренков Н.И., Плескачевский Ю.М. Адгезия полимеров к металлам. Мн.: Наука и техника, 1971. 288 с.

31. Аппен A.A. Термоустойчивые неорганические покрытия. Л.: Химия, 1976. 295 с.

32. Рыкалин H.H., Шоршов М.Х., Красулин Ю.Л. Физические и химические проблемы соединения разнородных материалов. // Неорганические материалы, 1965, Т. 1, с. 29-36.

33. Альтшулер Д.Ф., Белащенко В.Е. О физико-химическом взаимодействии напыляемой частицы и подложки. // Труды ВНИИавтогенмаш, 1977, вып. XII, с. 49-54.

34. Борисов Ю.С. Межфазное взаимодействие в частицах композитных порошков при плазменном напылении. // В кн.: Жаростойкие покрытиядля защиты конструкционных материалов. JL: Наука, 1977, с. 147-151.

35. Кудинов В.В., Пузанов A.A. , Замбржицкий А.П. // Оптика плазменных покрытий. -М.: Наука, 1981. С. 66-72.

36. Абрамов В.В. Остаточные напряжения и деформации в металлах. М.: Машгиз, 1963.-41 с.

37. Вирник A.M., Морозов А.И., Подзей A.B. К оценке остаточных напряжений в покрытиях, нанесенных плазменным напылением. // ФХОМ, 1970, № 4, с. 53-58.

38. Иванов Е.М. Приближенный расчет процесса кристаллизации слоя расплава на подложке // ФХОМ, 1981, № 2, с. 79-84.

39. Иващук Д.В., Копылов В.И., Шевчук П.Р., Шатинский В.Ф. Тепловой режим в контакте основа покрытие при плазменном напылении. // В кн.: Композиционные материалы и новые конструкции. К.: Наук, думка, 1977, с. 120-128.

40. Подзей A.B., Морозов А.И., Вирник A.M. Остаточные напряжения при плазменном напылении. // Изв. Вузов. Машиностроение, 1969, № 5, с. 111115.

41. Подстригач Я.С., Шевчук П.Р. О влиянии поверхностных слоев на процесс деформации и на обусловленное им напряженное состояние в твердых телах. // ФХММ, 1967, 3, № 5, с. 575-583.

42. Шатинский В.В., Сафаров Ю.С., Гарлинский Р.Н. Определение напряжений в диффузионном покрытии, нанесенном на стержень, при его растяжении. //Проблемы прочности, 1982, № 5, с. 75-82.

43. Юшков В.И., Борисов Ю.С., Гершензон С.М. О связи необходимой тепловой мощности плазменной струи с теплофизическими характеристиками напыляемого материала. // ФХОМ, 1975, № 4, с. 20-22.

44. Копылов В.И., Шатинский В.Ф. Исследование процессов в контактоной зоне при плазменном напылении и оценка их параметров. // В кн.: Неорганические и органосиликатные покрытия. JI.: Наука, 1975, с. 62-66.

45. Кудинов В.В. О температуре и скорости частиц при плазменной металлизации. // Сварочное производство, 1965, № 8, с. 4-5.

46. Ващенко В.В., Голубев О.Н., Китаев Ф.И., Цидулко А.Г. Получение методом контактного никелирования порошка НА-67 для напыления покрытий. // В кн.: Неорганические и органосиликатные покрытия. Л.: Наука, 1975, с.145-150.

47. Кудинов В.В., Китаев Ф.И., Цидулко А.Г. Прочностные характеристики плазменного покрытия из смесей никель-алюминиевого порошка. // Порошковая металлургия, 1975, № 8, с. 38-41.

48. Никифоров Г.Д., Цидулко А.Г., Китаев Ф.И., Лекарев Ю.Г. Свойства и применение плазменных покрытий из термореагирующего никель-алюминиевого порошка. // В кн.: Неорганические и органосиликатные покрытия. Л.: Наука, 1975, с. 150-157.

49. Цидулко А.Г., Китаев Ф.И. Кинетика нагрева частиц при плазменном напылении термореагирующего Ni-Al порошка. // Порошковая металлургия, 1978, № 9, с. 29-34.

50. AVCO USA. Plasma Powders. S. 1. - 2 p.

51. Борисов Ю.С., Фишман С.Л., Юшков В.И. и др. Керметные плазменные покрытия. // В кн.: Неорганические и органосиликатные покрытия. Л.: Наука, 1975, с. 87-96.

52. Borisov Ju. S. Investigation of the plasma-spraying of composit powders and the properties of sprayed layers. // Proc. 9th Int. Thermal Spray. Conf. Hague, 1980, p. 58-61.

53. Демоденко JI.M. Высокоогнеупорные композиционные покрытия. M.: Металлургия, 1979. - 216 с.

54. Sprayed coatings of ceramic. //Engineering. 1963. - 195, № 5055. - P. 361.

55. Чевела О.Б., Панцерев Ю.К. и др. Промышленное нанесение теплозащитных покрытий. // Сварочное производство, 1971, № 4, с. 38-99.

56. К вопросу о механизме и кинетике восстановления гематита/ В.А. Горбачев, С.В. Шаврин. В кн.: Диффузия, сорбция и фазовые превращения в процессе восстановления металлов. М.: Наука, 1981. с. 4549.

57. Куликов И.С. Термическая диссоциация окислов. М.: Металлургия, 1969. 574 с.

58. Куликов И.С. Некоторые вопросы механизма и кинетики восстановления окислов железа. / В кн.: Диффузия, сорбция и фазовые превращения в процессе восстановления металлов. М.: Наука, 1981, с. 59-62.

59. Кудинов В.В., Кулик А.Я., Мезерницкий А.Ю. Плазменное напыление феррокислов. // Физика и химия обработки материалов, 1980, № 1, с. 6771.

60. Longo F.N. Handbook of coating recommendation. New York : Metco Inc., 1972/-212 p.

61. Hoganas. Metal spray powders. No. HMSP 1.

62. Flamespraying stainlees steel for product protection. // Stainlees Steel Industry, 1978, №29, p. 19.

63. Юшков В.И., Борисов Ю.С. и др. Влияние тепловой мощности плазменной струи с теплофизическими характеристиками напыляемого материала. // Порошковая металлургия, 1976, № 6, с. 34-36.

64. Behnisch H. Termisches spritzen zur Werterhaltung und Instandesetzung von Bauteilen. // Zeitschrift fur wirtsachaftliche Fortagung, 1979, 74, № 1, s/ 45-48/

65. Hoffman J.W. Thermal spraying in Australian mining and secondary industries. //Proc. 9th Int. Thermal Spray. Conf. Hague, 1980, p. 58-61.

66. Хасуй А. Техника напыления. -M.: Машиностроение, 1975. 288 с.

67. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. Т 1. М.: ГИЗ физико-математической литературы, 1959. 756 с.

68. Лахтин Ю.М. Физические основы процесса азотирования. М.: Машгиз, 1948, 144 с.

69. Norton J.T. Trans. AIMME, 1934, 113, p. 278.

70. Гольдшмидт Х.Дж. Сплавы внедрения М.: Изд. "Мир", выпуск 1, 1971. -423 с.

71. Koch W., Sauer К.Н., Arch. Eisenhuttenwesen, 1965, Bd. 36, № 8, s/ 591-596.

72. Fiedler H.C, Trans, of the Metallurgical Soc. of AIME, 1969, V. 245, № 5, p. 941.

73. Hangi J., Takemoto N., Misuyma J., Trans. Iron and Steel Inst, of Japan, 1971, v. 11, №1, p. 24-31.

74. Гаврилов A.B., Герасимов C.A., Косолапов Г.Ф. и др. Исследование тонкой структуры азотированной стали. // МиТОМ, 1974, № 3, с. 14-20.

75. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка сталей. -М.: Металлургия, 1985. 265 с.

76. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Азотирование стали. М.: Машиностроение, 1976. 256 с.

77. Матысина З.А. Фазовое расслоение сплава РезА1 при азотировании. // Изв. ВУЗов, 1995, с. 76-81.

78. Jeitschko W., Nowotny Н., Benesovsky F., Mh. Chem., а) 94, p. 1198 (1963); b) 95, p. 436 (1964).

79. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справочник М.: Металлургия, 1981. 423 с.

80. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев JI.H.: Учебное пособие для вузов. 3-е доп. И перераб. - М.: МИСИС, 1994. 328 с.

81. Литвинов B.C., Каракишев С.Д., Овчинников В.В. Ядерная гамма-резонансная спектроскопия сплавов. М.: Металлургия, 1982. 144 с.

82. Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. -М.: Наука, 1974. 384 с.

83. А. Schneider, V. Esch, Z. Electrochem. 50, 230 (1944).

84. Рыжков В.И. Теория упорядочения бинарных сплавов с гранецентрированной кубической решеткой при наличии внедренных атомов третьего компонента. // Укр. физический журнал, 1974, т. 19, с. 5157.

85. Смирнов A.A. Теория сплавов внедрения. М.: Наука, 1979. 366 с.

86. Смирнов A.A. Молекулярно-кинетическая теория металлов. М.: Наука, 1966. 488 с.

87. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. Tl. М.: Мир, 1979. 400 с.

88. Тейлор А. Рентгеновская металлография. М.: Металлургия, 1965. 665 с.

89. Башкортостан "БАШКИРЭНЕРГО" энергетика Гюм электрлаштырыу асык акционерзар йамриэте

90. Ордена Трудового Красного Знамени1. Кармановская ГРЭС452811, Янаульский р-н, п. Карманово тел. [phone], факс [phone] телетайп 662832 СВЕТ ОКПО 00107778 [e-mail]г.Екатеринбург УГТУ-УПИ1. Металлургический факультет

91. Материал предназначен для восстановления поверхностей деталей типа посадочных поверхностей валов,осей и т.п.

92. Материал,в частности,был применен при восстановлении методом плазменного напыления вала кислородного компрессора2ВМ4 § .

93. Изделие представляло собой коленчатый вал массой около 120 кг.

94. В результате износа опорной шейки вала нарушался зазор между ротором и статором в электродвигателе привода компрес-сора,что стало источником вибрации и могло привести к разрушению узла.

95. Восстановить шейку наплавкой не представлялось возможным ввиду значительных деформаций,необходимости последующей правки^ также вероятности хрупкого разрушения в процессе работы.

96. Поставка нового изделия с завода-изготовителя помимо значительных материальных затрат привела бы к остановке кислородной станции.2

97. При выполнении работы использовалась модернизированная установка для плазменного напыления УМП-6 в составе полуавтомата 15В-Б.

98. В результате восстановления вала плазменным напылением с применением материал а, разработанного на основе диссертационной работы Н.И.Кардониной полностью восстановлены служебные свойства изделия.

99. Настоящим актом подтверждается, что результаты работы по теме № 2047:

100. Вид использования результатов работы технология получения высокоазотистых композиционных материалов на основе железа для плазменного напыления и покрытий из них.

101. Характеристика масштаба использования опытно-промышленное производство порошков, проведение ремонтных работ методом плазменного напыления высокоазотистых композиционных материалов на основе железа на опытных партиях промышленных изделий.