ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 5
Глава 1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ
ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ................................................................................................ 21
1.1 Физико-химическая и химическая обработка изнашиваемых поверхностей
деталей ........................................................................................................................ 21
1.1.1 Цементация .................................................................................................... 21
1.1.2 Азотирование ................................................................................................. 23
1.1.3 Борирование ................................................................................................... 24
1.1.4 Оксидирование .............................................................................................. 25
1.1.5 Сульфидирование .......................................................................................... 27
1.1.6 Нитроцементация .......................................................................................... 29
1.2 Термическая обработка поверхностей, работающих на износ ....................... 30
1.3 Ионная имплантация ........................................................................................... 33
1.4 Лазерная обработка .............................................................................................. 34
1.5 Микродуговое оксидирование ............................................................................ 35
1.6 Физические основы электролитно-плазменных методов ................................ 36
1.7 Электролитно-плазменная обработка и трибологические свойства сплавов 43
1.7.1 Цементация .................................................................................................... 43
1.7.2 Азотирование ................................................................................................. 53
1.7.3 Нитроцементация .......................................................................................... 63
1.7.4 Борирование ................................................................................................... 68
1.7.5 Бороцементация ............................................................................................. 72
1.7.6 Бороазотирование .......................................................................................... 76
1.7.7 Боронитроцементация ................................................................................... 78
Выводы по главе 1 ..................................................................................................... 80
ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
......................................................................................................................................... 82
2.1 Установка электролитно-плазменной обработки ............................................. 82
2.2 Конструкция электрохимических ячеек ............................................................ 88
2.3 Составы электролитов электролитно-плазменной обработки ........................ 93
2.4 Исследуемые материалы для электролитно-плазменной обработки ............. 96
2.5 Методы исследования поверхности и диффузионных слоев .......................... 98
2.5.1 Методы исследования структурно-фазового состояния поверхности . 98
2.5.2 Топологические и профилометрические измерения поверхности.......... 100
2.5.3 Метод ядерного обратного рассеяния протонов высоких энергий ...... 100
Выводы по главе 2 ................................................................................................ 103
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАШИНЫ ТРЕНИЯ ......................................... 105
3.1 Анализ производственных машин трения ...................................................... 105
3.2 Проектирование машины трения ..................................................................... 107
3.2.1 Принципиальное устройство машины трения ......................................... 107
3.2.2 Описание принципа функционирования .................................................. 110
3.2.3 Пневматическая система ............................................................................ 112
3.2.4 Электропривод и схема управления .......................................................... 114
3.3 Программное обеспечение машины трения .................................................... 116
3.3.1 Алгоритм работы машины трения в автоматическом режиме ............... 116
3.3.2 Программное обеспечение ......................................................................... 119
Выводы по главе 3 ................................................................................................ 121
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ТИПА КОНТАКТА ПРИ ТРЕНИИ И КОНТАКТНОЙ ЖЕСТКОСТИ .............................................................................................................. 122
4.1 Контакт шероховатой и гладкой твердой поверхностей ............................... 122
4.1.1 Оценка контактной жесткости .............................................................. 127
4.2 Контакт двух шероховатых поверхностей ...................................................... 128
Выводы по главе 4 ................................................................................................ 133
ГЛАВА 5. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ФРИКЦИОННОСТЬ ПРИ АНОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ......................................................................................................... 134
5.1 Электролитно-плазменная нитроцементация ................................................. 134
5.1.1 Сухое трение среднеуглеродистой стали по закаленной стали ШХ 15 134
5.1.2 Сухое трение среднеуглеродистой стали по оловянно-свинцовой бронзе ................................................................................................................................ 147
5.1.3 Сухое трение инструментальной углеродистая стали У8 по закаленной стали и оловянно-свинцовой бронзе ................................................................... 165
5.1.4 Сухое трение инструментальной быстрорежущей стали Р6М5 по закаленной стали .................................................................................................. 179
5.2 Электролитно-плазменное сульфидирование ................................................. 194
5.2.1 Сухое трение малоуглеродистой стали по закаленной стали ХВГ ...... 194
5.3 Электролитно-плазменное азотирование ........................................................ 209
5.3.1 Сухое трение конструкционной аустенитной коррозионностойкой стали по закаленной стали ШХ15 ...................................................................... 209
5.4 Электролитно-плазменное борирование ......................................................... 217
5.4.1 Сухое трение конструкционной аустенитной коррозионностойкой стали по закаленной стали ШХ15 ...................................................................... 217
5.5 Электролитно-плазменная цементация ........................................................... 223
5.5.1 Сухое трение конструкционной аустенитной коррозионностойкой стали по закаленной стали ШХ15 ...................................................................... 223
5.5.2 Сухое трение титана ВТ1-0 по закаленной стали ШХ15 ..................... 230
Выводы по главе 5 ................................................................................................ 236
ГЛАВА 6. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ФРИКЦИОННОСТЬ ПРИ КАТОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ......................................................................................................... 241
6.1 Электролитно-плазменная нитроцементация малоуглеродистой стали ...... 241
6.2 Электролитно-плазменное азотирование титанового сплава ВТ6 ............... 254
6.3 Электролитно-плазменное бороазотирование среднеуглеродистой стали . 258
Выводы по главе 6 ................................................................................................... 268
ГЛАВА 7. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ФРИКЦИОННОСТЬ ПРИ ДУПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКЕ ................................................................................................................ 270
7.1 Катодная боронитроцементация и полирование стали 20 ............................ 270
7.2 Катодная нитроцементация и полирование стали 20 ..................................... 277
7.3 Анодная нитроцементация и полирование технического титана ................. 288
7.4 Катодное азотирование и анодное полирование стали 45 ............................. 304
7.5 Катодное азотирование и анодное полирование титанового сплава ВТ6 ... 309
7.6 Анодное и катодное азотирования стали 9ХС и полирование ..................... 314
Выводы по главе 7 ................................................................................................... 332
ГЛАВА 8. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКЕ ................................................................................................................ 334
8.1 Алгоритм выбора режима электролитно-плазменной химико-термической обработки сплавов на основе железа и титана для обеспечения минимальных потерь на трение и износ ......................................................................................... 334
8.2 Технология повышения твердости и износостойкости пальцев системы центрирования пресс-формы термопласт автомата CS-195-100 ........................ 336
8.3 Технология повышения износостойкости гайки мембранного насоса дозаторной станции СД01 ....................................................................................... 337
Выводы по главе 8 ................................................................................................... 339
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 340
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ......................................................................................... 347
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 348
Приложения ................................................................................................................. 386
Приложение А Документы, подтверждающие результаты внедрения результатов диссертационной работы ................................................................... 386
Программа для микроконтроллера ..................................................................... 386
Программа для персонального компьютера ...................................................... 392
Приложение Б ........................................................................................................... 405
Акты внедрения .................................................................................................... 405
Приложение В .......................................................................................................... 408
Патенты и свидетельства ..................................................................................... 408
