Сцепление покрытия с деталью и факторы, влияющие на его величину

Другое » Разработка метода напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123 » Сцепление покрытия с деталью и факторы, влияющие на его величину

Страница 2

sи = sDт + sDd (2.6)

Определение величин этих напряжений и их влияние на ухудшение свойств покрытия представляет собой практический интерес.

Расчет величин напряжений производится по формулам:

sDт = E*a/1 - m * (Т1 – Т2), (2.7)

где Е - модуль упругости материала детали;

a - коэффициент линейного расширения;

m - коэффициент Пуассона;

Т1 - температура перехода материала покрытия в упругое состояние, К;•

Т2 – средняя температура по толщине покрытия, К.

sDd = Е*Е1*Dd*DТ/(1 - m)*Е1 + (h/h1) * Е * (1 - m) (2.8)

где Е1 - модуль упругости материала покрытия;

Dd – разность коэффициентов термического расширения материалов подложки и покрытия;

DТ – градиент температур между первыми и последующими слоями покрытия;

h – толщина покрытия, мм;

h1 – толщина детали, мм.

Известно, что адгезионная прочность сцепления покрытия с деталью с ростом толщины покрытия уменьшается из-за действия напряжений. Поскольку площадь контакта детали с покрытием не меняется, а суммарные напряжения в покрытии с увеличением его толщины возрастают, становится очевидным факт их превалирующего влияния на величину адгезионной прочности сцепления покрытий с основой.

Снижение термических напряжений sDт , приводящих, в основном, к когезионному разрушению покрытия, можно достигнуть за счет уменьшения градиента температур Т1 – Т2, т. е. повышением температуры подложки в процессе напыления. Однако при этом будут повышаться и остаточные напряжения sDd приводящие в процессе охлаждения к адгезионному отслаиванию покрытий по границе покрытие – подложка.

Из двух видов напряжений (sDт и sDd) для изделий с покрытиями наибольшую опасность представляют напряжения sDd, поскольку их величина в значительной степени превышает эффективную прочность сцепления покрытия с основой. Это подтверждают эксперименты по напылению покрытия на подложки, разогретые до различных температур. Первоначальный подогрев приводит к увеличению прочности сцепления, а с дальнейшим повышением температуры значение их снижается.

Таким образом, анализ литературных источников показал, что работоспособность деталей с покрытиями, в первую очередь, зависит от величины напряжений в покрытии и от свойств первого слоя. Исходя из этого вывода, можно сформулировать требования к первому слою: максимальная прочность сцепления с поверхностью детали и другими слоями покрытия; способность релаксировать возникшие в покрытии напряжения в процессе его получения, механической обработки и эксплуатации деталей с покрытиями; обеспечение плавкого перехода свойств от детали к покрытию.

В современной технологии получения работоспособных покрытий распылением различают два способа: с последующим оплавлением и без него. Первый способ обеспечивает высокую прочность сцепления с материалом основы за счет взаимодействия расплава покрытия с поверхностью детали и образования между ними наиболее прочной металлической связи. Технология нанесения покрытия вторым способом содержит целый арсенал средств, делящихся на две основные группы: первая включает средства воздействия на напыляемую поверхность, вторая - на напыляемый материал.

Для получения работоспособных покрытий вторым способом используются:

предварительная обработка поверхности детали под напыление, включающая создание микрорельефа, химическую, механическую и термическую активацию;

Страницы: 1 2 3

Другие публикации:

Описание базовой технологии
Развитие беспилотного автотранспорта для общества – должно быть приоритетной задачей для человечества Дорожно-транспортный травматизм – одна из основных проблем общественного развития и здравоохранения. Ожидается, что масштаб этой проблемы в ближайшие годы значительно увеличится. Ежегодно около 1,2 ...

Ремонт катушек
Его начинают после того, как катушки спрессованы с сердечников полюсов и внимательно осмотрены для выявления дефектов, которые ранее не могли быть обнаружены. Выводные кабели с прожогами или механическими повреждениями изоляции, а также с обрывами более 10% жил заменяют новыми. Для этого вскрывают ...

Основные параметры проектируемого дизель-поезда
За прототип взят дизель-поезд Desire. Проектируемый дизель-поезд может выпускаться в двух вариантах: В первом варианте дизель-поезд состоит из двух вагонов с тележками Якобса. Данный вариант предназначен для слабо загруженных линий. Каждая секция снабжена энергетической установкой Siemens (power pa ...

Актуальное на ссайте

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.trmotion.ru