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:

Ширина проезжей части и земляного полотна
Ширину проезжей части назначают в зависимости от числа полос движения на дороге и ширины одной полосы. Так как дорога IV категории, то число полос движения – 2. Ширину проезжей части (Вп.ч.) при двух полосах движения определяют по формуле Вп.ч.=2П=в+с+2у+2х Рис.3 Схема к определению ширины проезжей ...

Пути повышения долговечности узлов синхронизатора используемые в мировой практике
Большинство европейских компаний, производящих коробки переключения передач в массовом масштабе, использует в настоящее время латунные кольца синхронизаторов системы Borg Warner (аналог - кольцо 2108-1701164-10). Используются также синхронизаторы с одинарным наружным конусом (2101-1701164), которые ...

Выбор перегрузочных машин и грузозахватных устройств к ним
Применение машин непрерывного действия, таких как, например, ленточных конвейеров, при погрузке навалочных грузов невозможно из-за большого угла наклона конвейера и сложностью подачи груза с судна на ленту. Среди машин циклического действия рассматриваем краны портальные и мостовые. Рассматривая кр ...

Актуальное на ссайте

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.trmotion.ru