Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Степень надёжности и долговечности деталей машин и механизмов во многом зависит от способностей составляющих их деталей противостоять вредному воздействию износа и коррозионных сред. В значительной мере эта проблема решается нанесением на металлические поверхности разнообразных износостойких и кор-розионностойких защитных покрытий. Однако классические способы нанесения таких покрытий не всегда применимы. Затруднения возникают при обработке деталей сложной конфигурации, а также деталей, изготовленных из некоторых сплавов и неметаллов.
В этих случаях удобно наносить покрытия, получаемые методом химического осаждения. Такие покрытия давно известны и успешно применяются при работе в нагруженных узлах трения, особєішо в тех случаях, когда необходимо сочетание высокой износостойкости и коррозионной стойкости. Однако существует ряд факторов, сдерживающих более широкое распространение данных покрытий. Такими факторами являются:
-отсутствие систематических исследований изменения структуры и свойств покрытий в зависимости от режимов термической обработки и содержания фосфора, что мешает рациональному выбору технологии под конкретные требуемые свойства. Кроме того, существуют достаточно большие расхождеїшя в экспериментальных данных по количественной оценке свойств покрытий, связанные с тем, что при их измерении во-первых, использовались методики, не учитывающие особенности поведения данной группы материалов (в частности влияние подложки), а, во-вторых, в должной мере не уделялось внимание содержанию металлоида в сплаве.
-отсутствие экспериментальных данных по структуре и свойствалг для покрытий, содержащих более 23 % ат. фосфора.
-недостаточная разработка технологий химического осаждения, ориентированных на получение покрытий с задшншм содержанием фосфора.
-недостаточные исследования по основным механическим свойствам, оказывающим влияние на поведение покрытия при эксплуатации.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение закономерностей структурообразова-ния и изменения свойств в зависимости от содержания фосфора в покрытии и режима термической обработки. Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:
-разработка технологии химического осаждения покрытий системы никель-фосфор в интервале концентрации фосфора 9-27 % ат. с возможностью дополнительного легирования, в частности кобальтом.
-систематическое изучение процессов структурообразования при кристаллизации сплавов данной системы и изучение влияния содержания фосфора на механизм процесса.
-детальные исследования покрытий с содержанием фосфора в диапазоне 23-27% ат.
-изучение основных свойств данных покрытий, оказывающих влияние на эксплуатацию.
-возможность легирования кобальтом высокофосфористых никель-фосфорных покрытий и изучение структуры и свойств полученных никель-кобальт-фосфорных сплавов.
-установлены основные закономерности процесса структурообразования при температурно-временной обработке сплавов системы никель-фосфор с содержанием фосфора до 27% ат., в том числе ранее неизученных сплавов с содержанием 23-27% ат.
-выявлены основные особенности поведения покрытий, возникающие при легировании их кобальтом, изменения структуры и свойств, возникающие при этом. Изучены структура и свойства сплавов системы никель-кобальт-фосфор с высоким содержанием фосфора.
-установлено наличие двух метастабилышх фаз, которые выделяются и распадаются в процессе структурных превращений аморфного покрытия. Определены их относительные устойчивости, температурно-временная область существования.
-изучены механические, трибологические и магнитные свойства высокофосфористых покрытий с содержанием фосфора 23-27 % ат.
-по данным исследований на калориметре установлены основные кинетические зависимости процесса кристаллизации покрытий системы никель-фосфор. Определены величины энергии активации кристаллизации при различном содержании фосфора.
-определена наиболее рациональная технология химического осаждения, включающая в себя состав ванны, РН раствора и температуру процесса.
-определены режимы термообработки покрытий, приводящие к получению высокого уровня физико-механических свойств.
-опробован ряд новых областей применения данных покрытий.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции «Высокие технологии в современном материаловедении», (27-28 мая 1997г. С-Петербург.)
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликована 1 печатная работа.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Работа изложена на ] 12 страницах, состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка лит.
6 источников, включающего 95 наименований, содержит 18 рисунков и 9 таблиц.
