ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 5
ГЛАВА 1. Литературный обзор........................................................................... 14
1.1 Последствия изнашивания и существующие методы упрочнения
рабочих поверхностей деталей узлов трения................................................. 18
1.1.1 Обзор преимуществ и недостатков сталей и алюминиевых сплавов,
а также часто встречающихся дефектов деталей машин.......................... 18
1.1.2 Основные методы упрочнения поверхностей трения ...................... 22
1.2 Характеристика нового метода упрочнения — метода микродугового
оксидирования (МДО)...................................................................................... 34
1.2.1 Формирование износостойких МДО-покрытий — механизм,
оборудование, процедура и составы электролитов ................................... 34
1.2.2 Структура и морфология МДО-покрытий ........................................ 40
1.2.3 Свойства МДО-покрытий.................................................................... 42
1.2.4 Применение МДО-покрытий для триботехнического назначения. 48
1.3 Комбинированный метод, позволяющий формировать износостойкие
керамические МДО-покрытия на стальных деталях, за счет создания
прекурсорного слоя........................................................................................... 55
1.3.1 Перспективные технологии модификации и упрочнения
прекурсорных слоев...................................................................................... 59
1.4 Выводы по главе: цель диссертационной работы и постановка задач
исследования...................................................................................................... 62
ГЛАВА 2. Методология исследований............................................................... 65
2.1. Краткая схема разрабатываемых покрытий ............................................ 65
2.2. Краткая схема применяемых технологических операций и материалов
............................................................................................................................. 66
2.3. Методы нанесения покрытий.................................................................... 66
2.3.1. Микродуговое оксидирование ........................................................... 66
2.3.2. Сверхзвуковое «холодное» газодинамическое напыление ............ 68
2.3.3. Магнетронное напыление .................................................................. 70
2.4. Перемешивание порошковых материалов............................................... 71
2.4.1. Смесительное оборудование.............................................................. 713
2.4.2. Аттриторная установка....................................................................... 71
2.5. Термообработка покрытий........................................................................ 71
2.6. Диагностическое оборудование и методики исследований .................. 71
2.6.1. Оптическая микроскопия и определение открытой пористости ... 71
2.6.2. Электронная микроскопия ................................................................. 71
2.6.3. Рентгеноспектральный микроанализ................................................ 72
2.6.4. Рентгеноструктурный анализ............................................................. 72
2.6.5. Определение толщины покрытий...................................................... 73
2.6.6. Определение микротвердости ........................................................... 74
2.6.7. Измерение дисперсности порошковых материалов ........................ 74
2.6.8. Теплофизические исследования ........................................................ 75
2.6.9. Исследование коррозионных свойств покрытий............................. 75
2.6.10. Метод контроля маслоудерживающей способности покрытий... 75
2.6.11. Определение износостойкости и коэффициента трения............... 76
2.6.12. Обработка результатов экспериментов .......................................... 78
ГЛАВА 3. Синтез и исследование свойств керамических МДО-покрытий на
алюминиевых сплавах .......................................................................................... 79
3.1. Влияние составов электролитов на структуру и трибологические
свойства керамических покрытий, полученных с применением метода
микродугового оксидирования ........................................................................ 79
3.2. Исследование характеристик МДО-покрытий в силикатно-щелочных
электролитах ...................................................................................................... 92
3.2.1. Зависимость изменения микротвердости ......................................... 92
3.2.2. Зависимость изменения маслоудерживающей способности.......... 94
3.2.3. Введение твердосмазочных материалов в пористость покрытий для
уменьшения коэффициента трения, получение антифрикционных
покрытий ........................................................................................................ 97
3.3. Практическое применение разработанных МДО-покрытий ............... 102
ГЛАВА 4. Увеличение износостойкости керамических МДО-покрытий за счет
создания прекурсорного слоя на металлической основе ................................ 104
4.1. Способ получения интерметаллидного прекурсорного слоя .............. 1064
4.2. Способ модификации прекурсора тугоплавкими частицами.............. 116
4.2.1. Оценка возможного химического взаимодействия тугоплавкого
компонента с алюминиевой матрицей...................................................... 117
4.2.2. Преимущества армирования по распределению упрочняющих
частиц, исходя из параметра фрактальной размерности ........................ 122
4.2.3. Результаты рентгенофазового анализа сформированных покрытий
....................................................................................................................... 131
4.3. Трибологические испытания сформированных керамических покрытий
........................................................................................................................... 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 137
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 139
Приложение А ..................................................................................................... 163
Приложение Б...................................................................................................... 164
Приложение В...................................................................................................... 165
