Введение
Глава 1 Современное состояние и основные научные проблемы электролитно-плазменных технологий обработки материалов 15
1.1 Физические основы электролитно-плазменной обработки 15
1.2 Химические и электрохимические особенности электролитно-плазменной обработки
1.2.1 Закономерности анодного растворения и образования оксидного слоя 24
1.2.2 Процессы переноса вещества и заряда в парогазовой оболочке и поверхностной зоне детали-электрода. Составы электролитов 31
1.3 Структурно-фазовые превращения в стальных и титановых сплавах при электролитно-плазменной обработке 38
1.3.1 Цементация 38
1.3.2 Азотирование и нитрозакалка 46
1.3.3 Нитроцементация 55
1.3.4 Борирование и многокомпонентное насыщение 65
1.4 Механические и коррозионные свойства металлов и сплавов после электролитно-плазменной обработки 72
1.4.1 Цементация 72
1.4.2 Азотирование и нитрозакалка 76
1.4.3 Нитроцементация 86
1.4.4 Борирование и многокомпонентное насыщение 94
Выводы по главе 1, цель и задачи исследований 104
ГЛАВА 2 Методики проведения исследований, исследуемые материалы и оборудование 110
2.1 Конструкция установки для анодной электролитно-плазменной обработки и обоснование выбранной гидродинамической схемы 110
2.2 Методы измерения электрических и тепловых характеристик процесса электролитно-плазменной обработки 111
2.3 Выбор составов электролитов для анодного электролитно-плазменного насыщения азотом, углеродом и бором 112
2.4 Исследуемые материалы для анодной электролитно-плазменной обработки 115
2.5 Методы исследования поверхности и диффузионных слоев
2.5.1 Методы исследования структурно-фазового состояния поверхности116
2.5.2 Топологические и профилометрические измерения поверхности 117
2.5.3 Методики трибологических испытаний 118
2.5.4 Методики коррозионных испытаний 1 2.6 Методы исследования состава и свойств электролитов 120
2.7 Определение состава парогазовой оболочки 123
ГЛАВА 3 Закономерности изменения поверхности при анодной электролитно-плазменной обработке сталей 124
3.1 Энергетические характеристики электролитно-плазменной обработки в электролитах различных составов 124
3.2 Структурно-фазовое состояние поверхностного слоя сталей после электролитно-плазменного насыщения диффундирующими элементами 126
3.3 Механизм транспорта насыщающих компонентов из электролита на обрабатываемую поверхность 146
3.4 Характер насыщения поверхностного слоя стали легкими элементами 157
Выводы по главе 3 186
ГЛАВА 4 Анализ взаимосвязи изменения структуры и поверхностных свойств сталей, подвергнутых электролитно-плазменной обработке 189
4.1 Характер распределения микротвердости в поверхностном слое сталей после диффузионного насыщения азотом, углеродом и бором с последующей 4.2 Влияние анодного растворения и высокотемпературного окисления на шероховатость поверхности 192
4.3 Трибологические характеристики поверхности сталей после электролитно-плазменной обработки 197
4.4 Коррозионные свойства стальных образцов после электролитно-плазменной обработки 211
Выводы по главе 4 223
ГЛАВА 5 Применение электролитно-плазменной обработки для поверхностного модифицирования титановых сплавов 225
5.1 Особенности изменения поверхности титановых сплавов при анодной электролитно-плазменной обработке 225
5.2 Взаимосвязь морфологии и топологии поверхностного оксидного слоя с условиями электролитно-плазменной обработки 232
5.3 Трибологические характеристики поверхности титановых образцов после электролитно-плазменной обработки 236
5.4 Коррозионные свойства титановых образцов после электролитно-плазменной обработки 241
Выводы по главе 5 245
ГЛАВА 6 Разработка технологических рекомендаций и технические решения по анодной электролитно-плазменной обработке 247
6.1 Взаимосвязь выработки электролитов для электролитно-плазменной обработки с характером диффузионного насыщения 247
6.2 Разработка составов электролитов для анодной электролитно-плазменной обработки и технологических рекомендаций по их применению 261
6.3 Корректировка растворов электролитов для анодной электролитно-плазменной обработки 267
6.4 Разработка камеры электролизера с регенерацией отходящих газов в электролит 268 6.5 Разработка комплексной системы выбора состава электролита и режимов анодной электролитно-плазменной обработки для направленного изменения поверхности с заданными свойствами 272
6.6 Разработка технологического процесса анодной электролитно-плазменной обработки металлических поверхностей 274
6.7 Разработка технологии упрочнения технологической оснастки, применяемой
на предприятии ООО «Термопласт» (г. Кострома) 278
Выводы по главе 6 283
Основные выводы 285
Список сокращений 289
Список литературы
