Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 8
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 14
1.1. Коррозия и коррозионная стойкость изделий машиностроения 14
1.2. Факторы, определяющие коррозионную стойкость деталей 21
1.2.1. Влияние качества поверхностного слоя деталей на их коррозионную стойкость , 21
1.2.2. Влияние условий механической обработки деталей на их коррозионную стойкость 33
1.2.3. Влияние условий корродирования на коррозионную стойкость изделий 35
1.3. Методы обеспечения и повышения коррозионной стойкости изделий 40
1.3.1. Влияние ингибиторов коррозии на коррозионную стойкость изделии 45
1.3.2. Влияние лакокрасочных и полимерных покрытий на 47
коррозионную стойкость изделий
1.3.3. Влияние металлических покрытий на коррозионную стойкость изделий 50
1.4. Конструкторско-технологическое обеспечение коррозионной стойкости изделий 53
1.5. Выводы, цель и задачи исследований 60
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 63
2.1. Общая структура исследований 63
2.2. Объекты исследований 64
2.3. Методология теоретических исследований 73
2.4. Методология экспериментальных исследований.. І 76
2.4.1. Детали, материалы, образцы 76
2.4.2. Методы и условия обработки образцов 78
2.4.3. Исследование скорости коррозии 78
2.4.4. Исследование изменения внутренней энергии материала 86
2.4.5. Исследование процессов механической обработки (резания).. 89
2.4.5.1. Измерение силовых характеристик процессов резания 90
2.4.5.2. Измерение температуры резания 99
2.4.6. Исследование качества поверхностных слоев образцов 101
ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ 105
3.1. Общая зависимость для определения скорости коррозии 105
3.2. Зависимость скорости коррозии деталей от качества поверхностного слоя 109
3.2.1. Зависимость скорости коррозии деталей от физико-механических характеристик качества поверхностного слоя 109
3.2.2. Зависимость скорости коррозии деталей от микрогеометрических характеристик качества поверхностного слоя 126
3.3. Теоретическая модель коррозионного процесса деталей после механической обработки 130
3.3.1. Комплексный параметр скорости коррозии детали 130
3.3.2. Влияние условий корродирования на скорость коррозии деталей 133
3.4. Экспериментальные исследования коррозии деталей после механической обработки 140
3.4.1. Исследования изменения внутренней энергии материала деталей при механической обработке 141
3.4.2. Исследования скорости коррозии деталей после механической обработки 146
3.4.3. Экспериментальная проверка теоретической модели коррозионного процесса деталей после механической обработки... 156
3.4.3.1. Определение скорости коррозии образцов сравнения 156
3.4.3.2. Теоретико-экспериментальная модель коррозионного процесса деталей после механической обработки 157
Выводы 165
ГЛАВА 4. ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ 166
4.1. Формирование параметров шероховатости при механической обработке 168
4.1.1. Формирование параметров шероховатости при лезвийной обработке 168
4.1.2. Формирование параметров шероховатости при абразивной обработке 173
4.2. Упрочнение материала поверхностного слоя детали при механической обработке 175
4.2.1. Упрочнение материала поверхностного слоя детали при лезвийной обработке... 175
4.2.1.1. Теоретическая модель упрочнения материала поверхностного слоя детали при лезвийной обработке 176
4.2.1.2. Математическая модель процесса точения 184
4.2.1.3. Экспериментальные исследования процесса точения и уточнение теоретической модели упрочнения материала поверхностного слоя детали при лезвийной обработке 192
4.2.2. Упрочнение материала поверхностного слоя детали при абразивной обработке 197
4.3. Формирование комплексного параметра скорости коррозии при механической обработке... 202
Выводы 204
ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ 206
5.1. Модель коррозионного процесса деталей с ингибитором 206
5.2. Зависимость скорости коррозии деталей с ингибитором от качества поверхностного слоя 207
5.3. Экспериментальные исследования скорости коррозии деталей с ингибитором 210
Выводы 215
ГЛАВА 6. ФОРМИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ И ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ 216
6.1. Модель коррозионной процесса деталей с лакокрасочными и полимерными покрытиями 216
6.2. Факторы, влияющие на скорость коррозии деталей с лакокрасочными и полимерными покрытиями 218
6.2.1.. Влияние свойств лакокрасочных и полимерных покрытий на скорость коррозии деталей 218
6.2.2. Влияние качества поверхностного слоя подложки на скорость коррозии деталей с покрытиями 223
6.2.2.1.Влияние качества поверхностного слоя подложки на адгезию покрытия 223
6.2.2.2. Влияние качества поверхностного слоя подложки на трещиностойкость покрытия 231
6.2.2.3. Влияние качества поверхностного слоя подложки на
пористость покрытия 233
6.3. Экспериментальные исследования скорости коррозии деталей с порошковыми покрытиями 234
Выводы 240
ГЛАВА 7. ФОРМИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ 241
7.1. Модель коррозионного процесса деталей с металлическими покрытиями 241
7.2. Факторы, влияющие на скорость коррозии деталей с гальваническими покрытиями 246
7.2.1. Влияние качества гальванических покрытий на скорость коррозии 246
7.2.2. Влияние свойств гальванических покрытий и условий корродирования на скорость коррозии 252
Выводы 257
ГЛАВА 8. МЕТОДОЛОГИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ... 258
8.1. Технологическое обеспечение коррозионной стойкости деталей при механической обработке 259
8.2. Технологическое обеспечение коррозионной стойкости деталей при использовании ингибиторов коррозии 266
8.3. Технологическое обеспечение коррозионной стойкости деталей при использовании неметаллических покрытий 268
8.4. Технологическое обеспечение коррозионной стойкости деталей при использовании металлических покрытий 274
Выводы 277
ГЛАВА 9. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 278
9.1. Оптимальное обеспечение требуемой коррозионной стойкости деталей 278
9.2. Технологическое обеспечение максимальной коррозионной стойкости образцов шероховатости 288
9.3. Технологическое обеспечение требуемой коррозионной стойкости насадки 0110 трубной линии ЛТМ 90x30 293
Выводы 296
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 297
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Введение к работе
В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с решением проблемы технологического обеспечения коррозионной стойкости стальных изделий машиностроения, эксплуатирующихся в условиях электрохимической коррозии.
Выбор данной проблемы обусловлен, тем что несмотря на существование большого числа различных методов обеспечения коррозионной стойкости изделий машиностроения при их изготовлении, отсутствует целостная методика рационального выбора метода обеспечения требуемой коррозионной стойкости изделий с учетом их себестоимости, что неизбежно приводит к неоправданно большим экономическим потерям из-за коррозии при их эксплуатации или вследствии использования чрезмерно дорогого метода обеспечения коррозионной стойкости при изготовлении изделия.
При эксплуатации деталей из конструкционных сталей в условиях коррозионного воздействия после механической обработки их стойкость будет определяться термодинамической стабильностью материала поверхностного слоя. Термодинамическая стабильность любого материала зависит от ряда факторов, как от внешних, так и от внутренних. Внутренние факторы, влияющие на термодинамическую стабильность материала поверхностного слоя детали, описываются комплексом параметров качества поверхностного слоя, включающим геометрические и физико-механические параметры состояния поверхностного слоя, которые формируются в процессе изготовления детали. Таким образом возникает необходимость в совершенствовании технологии изготовления изделий, подвергающихся коррозионному воздействию. Обеспечение коррозионной стойкости изделий машиностроения только механической обработкой зачастую не реализуется из-за отсутствия научно-обоснованных методик расчета и прогнозирования изменения термодинамической стабильности материала поверхностных слоев данных изделий, выбора параметров качества поверхностных слоев и условий механической обработки, с точки зрения обеспечения требуемой коррозионной стойкости.
При эксплуатации деталей из конструкционных сталей в условиях коррозионного воздействия с использованием ингибиторов коррозии или различного вида покрытий их коррозионная стойкость определяется как свойствами защитных пленок и покрытий так и адгезией их к подложке, которые в свою очередь зависят от качества поверхностного слоя подложки. Обеспечение требуемой коррозионной стойкости изделий машиностроения при использовании ингибиторов коррозии и покрытий в настоящее время также сдерживается отсутствием научно-обоснованных методик расчета и прогнозирования их защитных свойств в зависимости от качества поверхностного слоя подложки и условий ее обработки.
В этой связи безусловно актуальными являются исследования, направленные на решение задач по технологическому обеспечению коррозионной стойкости изделий машиностроения на основе рационального выбора качества поверхностного слоя, технологического метода и режимов обработки.
Похожие диссертации на Технологическое обеспечение коррозионной стойкости деталей из конструкционных сталей в условиях электрохимической коррозии
