Введение
Глава I. Некоторые аспекты влияния несовершенств кристаллической решетки на физико-механические свойства и диффузионные процессы в металлах и сплавах 13
1.1. Дислокационные механизмы деформирования и разрушения твердых тел 14
1.2. Влияние структуры металлов на механизмы и кинетику диффузии примесных атомов 20
1.3. Влияние малых добавок бора на диффузионные процессы в никеле и железе 29
1.4. Строение и структура боридов металлов 35
1.5. Выводы по первой главе 40
Глава II. Теоретические аспекты реакционной диффузии при формировании борсодержащих покрытий 44
2.1. Механизм электролизного борирования металлов 44
2.2. Термодинамическое обоснование получения боридных покрытий
2.1.1. Термодинамические расчеты реакций при электролизном насыщении металлов бором из расплава буры .53
2.1.2. Термодинамика реакций в бинарных системах при борохромировании и лантаноборировании 59
2.3. Термодинамические и кинетические основы теории кристалли зации при формировании борсодержащих покрытий .68
2.3.1. Теория образования зародышей в твердой фазе при борировании 68
2.3.2. Кинетика формирования центров кристаллизации на потенциальных зародышах 73
2.3.3. Механизм формирования новых центров кристаллизации на первичных зародышах з 2.3.4. Кинетика образования центров кристаллизации с учетом дезактивации потенциальных зародышей 82
2.4. Моделирование процессов формирования многофазных борсодержащих покрытий 88
2.4.1. Моделирование диффузионных процессов при насыщении металлов бором 91
2.4.2. Моделирование процессов комплексного насыщения металлов бором с другими легирующими элементами... 100
2.4.3. Моделирование процессов встречной диффузии при элетролизном борировании железа 105
2.5. Инженерные методики расчетов процессов формирования борсодержащих покрытий 109
2.5.1. Разработка инженерной методики расчета диффузионных процессов при электролизном борировании 109
2.5.2. Инженерная методика расчета процессов комплексного насыщения металлов бором с другими легирующими элементами 116
2.6. Выводы по второй главе 121
Глава III. Механизмы формирования и роста диффузионных слоев при элетролизном борировании 124
3.1. Теоретическое обоснование кинетики формирования диффузионных боридных покрытий на железе 124
3.2. Математическое описание перемещения внешней и внутренней границ слоев при диффузионном насыщении сталей бором 130
3.3. Формирование, структура и фазовый состав боридных покрытий на железе, никеле и их сплавах 139
3.3.1. Формирование боридных слоев на железе и сталях 140
3.3.2. Кинетика формирования диффузионных боридных покрытий на никеле и сплавах на его основе 148
3.4. Влияние легирования на диффузионную подвижность бора в кобальте 156
3.5. Исследование комплексного насыщения сталей бором и ланта ном, бором и хромом 169
3.5.1. Механизмы и кинетика формирования боридных покрытий при лантаноборировании 169
3.5.2. Термодинамика и кинетика формирования борохромиро ванных покрытий 176
3.6. Выводы по третьей главе 183
Глава IV. Физические основы влияния боридных покрытий на прочностные характеристики металлов и сплавов 186
4.1. Дислокационные механизмы упрочнения при нанесении диффузионных борсодержащих покрытий 187
4.2. Механизмы трещинообразования в диффузионных боридных покрытиях на никеле, железе и кобальте 1 4.2.1. Образование диффузионных микро- и макропор 195
4.2.2. Образование трещин при двойниковании в диффузионном боридном слое на никеле 196
4.2.3. Трещины на межфазных границах различных боридов никеля, железа и кобальта 199
4.2.4. Трещины и микропоры, формирующиеся в местах скопления дислокаций 201
4.3. Влияние диффузионных боридных покрытий и их дислокационной структуры на внутреннее трение металлов и сплавов 207
4.3.1. Основные закономерности температурной зависимости внутреннего трения никеля и его сплавов до и после электролизного борирования 209
4.3.2. Влияние боридных покрытий на температурную зависимость внутреннего трения железа 224
4.3.3. Влияние боридных покрытий на фазовые превращения и внутреннее трение бинарных кобальтовых сплавов 227
4.3.4. Влияние боридных покрытий на амплидудную зависимость внутреннего трения и электросопротивление никеля, кобальта и их сплавов 231
4.4. Выводы по четвертой главе 239
Глава V. Оптимизация технологических процессов получения боридных покрытий и изучение их влияния на прочностныехарактеристики сплавов 241
5.1. Оптимизация технологических процессов получения боридных покрытий на сталях 241
5.2. Влияние боридных покрытий на физико-механические свойства чугунов 255
5.3. Влияние боридных покрытий на механические свойства жаро прочных кобальтовых и никелевых сплавов при различных температурах испытаний 276
5.3.1. Влияние химического состава кобальтовых сплавов на формирование борсодержащих покрытий 276
5.3.2. Влияние боридных покрытий на механические свойства кобальтовых сплавов при различных температурах испытаний 284
5.3.3. Влияние двухкомпонентных борсодержащих покрытий на предел прочности кобальтовых сплавов 284
5.4. Математическое моделирование механических свойств жаропрочного сплава на никелевой основе при термической и химико-термической обработке 296
5.5. Влияние диффузионных боридных покрытий на жаропрочность никеля и никелевых сплавов ВЖЛ14, ЭИ437Б,ЭИ496,
ЖСЗДК 301
5.6. Выводы по пятой главе 312
Глава VI. Влияние боридных покрытий на физико-химические свойства двухкомпонентных гальванических покрытий 315
6.1. Кинетика формирования и физико-химические свойства гальванических покрытий: Ni-Cr, Ni-Mo, Ni-Co 315
6.2. Электролизное борирование гальванических покрытий 322
6.3. Коррозионные испытания гальванических и диффузионных борсодержащих покрытий 324
6.3.1. Исследование защитных свойств никель-молибденовых покрытий 324
6.3.2. Коррозионные свойства никелевых покрытий после термической и химико-термической обработки 331
6.3.3. Коррозионные свойства диффузионных борсодержащих покрытий 336
6.4. Влияние борсодержащих слоев на жаростойкость гальвани ческих покрытий 338
6.4.1. Жаростойкость двухкомпонентных гальванических покрытий ( Ni-Mo, Ni-Co) 338
6.4.2. Жаростойкость двухслойных покрытий Ni-Cr 340
6.4.3. Влияние боридных слоев на жаростойкость двухкомпонентных покрытий на никелевой основе 344
6.5. Выводы по шестой главе 346
ГЛАВА VII Внедрение результатов исследований и производственные испытания 347
Основные результаты и выводы 358
Библиографический список
