Оборудование и процессы для нанесения жаростойких покрытий на инструментальные сплавы

Ардашева, Инкар Сайлаукызы Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе приводится исследование технологических параметров процесса получения жаростойкого покрытия системы TiAlN с регулируемой концентрацией компонентов (титан, алюминий, хром и др.). Метод осаждения покрытий – вакуумно-дуговое распыление композиционный мишени состава титан-алюминий. В ходе проделанной работы были изучены физико-механические свойства сплава ВК8 с покрытием TiAlN, полученными по 6 режимам формирования. Были исследованы влияние на свойства покрытий предварительного легирование подложки азотом и хромом, а также влияние смещение напряжения от 0 до 300. Показано, что с увеличением значения напряжения смещения от 0 до -300В в процессе нанесения покрытия TiAlN на исходный образец твердость увеличивается, при этом модуль упругости (модуль Юнга) снижается.

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………… 11
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР………………………………………………………… 12
1.1 Твердые износостойкие покрытия – основные направления развития ….. 12
1.2 Современные методы получения износостойких покрытий …………………. 14
1.3 Жаростойкие покрытия и их требования……………………………………………… 14
1.4 Установка для нанесения покрытий методом PVD и CVD …………………… 16
1.5 Вакуумно-дуговой метод…………………………………………………………………….. 18
1.6 Цели и задачи исследования ……………………………………………………………… 20
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЕ И
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ……………………………….. 22
2.1 Образцы из твердого сплава ВК8 ………………………………………………………… 22
2.2 Экспериментальное ………….оборудование для получения функциональных
покрытий в плазме дуговых разрядов низкого давления……………………………. 23
2.3 Источники генерации комбинированной газовой плазмы ……………………. 28
2.4 Оборудование и методы определения физико-механические
характеристики экспериментальных покрытий …………………………………………. 31
2.5 Определение толщины покрытий методом CALOTES …………………………. 32
2.6 Методика определения микротвёрдости и нанотвёрдости …………………… 33
2.6.1 Статический метод определение микротвердости Hm по
восстановленному отпечатку ……………………………………………………………………. 33
2.6.2 Динамический метод определение твердости – нанотвердости …………. 35
2.7 Определения адгезии методом CSEMMICRO-SCRATCHTESTER ………. 36
ГЛАВА 3 СИНТЕЗ СВЕРХТВЕРДЫХ НИТРИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА
ОСНОВЕ TiAl ПУТЕМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ……………………… 43
3.1 Процессы обработки экспериментальных образцов в дуговых разрядов 44
3.1.1 Азотирования в плазме …………………………………………………………………….. 45
3.1.2 Формирования переходного слоя хрома…………………………………………… 46
3.1.3 Цвет и толщина исследуемых покрытии …………………………………………… 47
3.2 Физико-механические характеристики экспериментальных образцов
после обработки в плазме дуговых разрядов …………………………………………….. 49
3.2.1 Определения адгезии методом CSEM MICRO-SCRATCH TESTER …… 51
ГЛАВА 4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТИ
И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ……………………………………………………………………… 55
4.1 Предпроектный анализ. Потенциальные потребители результатов
исследования ……………………………………………………………………………………………. 55
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………………………………………. 57
4.3 Определение трудоёмкости работ ……………………………………………………….. 58
4. 4 Разработка графика проведения научного исследования …………………….. 59
4. 5 SWOT-анализ …………………………………………………………………………………….. 61
4.6 Инициация проекта. Организационная структура проекта …………………… 63
4.6.1 Ограничения и допущения проекта…………………………………………………… 63
4.7 Планирование управления научно-техническим проектом………………….. 63
4.7.1 Иерархическая структура работ проекта …………………………………………… 63
4.8 Бюджет научного исследования ………………………………………………………….. 66
4.8.1 Отчисление на социальные нужды …………………………………………………… 67
4.8.2 Накладные расходы………………………………………………………………………….. 67
4.9 Затраты на электроэнергию…………………………………………………………………. 68
4.9.1 Затраты на водоснабжение ……………………………………………………………….. 68
ГЛАВА 5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСВЕННОСТЬ ………………………………………. 73
5.1 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной
среды ……………………………………………………………………………………………………….. 73
5.2 Метеоусловия …………………………………………………………………………………….. 74
5.3 Вредные вещества ………………………………………………………………………………. 75
5.4 Производительный шум ……………………………………………………………………… 76
5.5 Расчет уровня шума ……………………………………………………………………………. 77
5.6 Освещенность …………………………………………………………………………………….. 79
5.7 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной
среды ……………………………………………………………………………………………………….. 81
5.8 Факторы пожарной и взрывной природы …………………………………………….. 82
5.9 Охрана окружающей среды ………………………………………………………………… 83
5.10 Защита в ЧС ……………………………………………………………………………………… 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………….. 87
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА ……………………………………………………. 89
Списокиспользуемыхисточников ……………………………………………………………… 90
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 97

Твердые защитные покрытия на основе химических соединений
переходных металлов, осажденных на поверхности деталей, находят широкое
применение для улучшения эксплуатационных свойств инструментов для
резки и обработки, а также различных пар трения в механических
устройствах инженерных изделий и медицинском оборудовании. На
практике, нанесение покрытия происходит при высоких температурах,
изменяются свойства поверхностных и глубинных слоев материала
инструмента, что в свою очередь, влияет на сопротивление к изнашиванию.
Поэтому операция нанесения износостойких пленочных материалов является
комбинированным методом повышения работоспособности инструмента.
Данные варианты комбинированной обработки могут быть
предприняты для модификации материалов, позволяющей формировать
поверхностные слои с принципиально новыми структурами и свойствами.
В настоящей работе представлены результаты исследований свойств
покрытий TiAlN, полученных вакуумно-дуговым методом. В литературе
покрытия такого состава, в отличие от широко распространённого нитрида
титана, представляют как жаростойкие, т.е. способными сохранять свои
эксплуатационные свойства при повышенных рабочих температурах (T~800
°C против T~500 °C для TiN), обеспечивая тем самым скоростные режимы
резания. Особое внимание уделялось анализу стойкости получаемых
покрытий на подложках из твёрдого сплава ВК-8. Сравнительные испытания
образцов с покрытием на стойкость к отслоению при царапании алмазным
конусом Роквэлла с непрерывно увеличивающейся нагрузкой имели своей
целью выявить влияние параметров предварительной обработки поверхности
подложек на адгезию и износостойкость покрытий.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)