<<
>>

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленные в работе исследования механизма и результатов использования комбинированных химико-механических высокоресурсных покрытий открыли перспективы для создания методологии построения новых технологических процессов и базы для формирования нового научного направления по технологии комбинированной химико-механической обработки, которая имеет широкие технологические возможности в области разработки современной наукоемкой техники машиностроения, особенно при создании авиакосмических изделии. Здесь впервые обобщены и развиты теоретические исследования и приведены результаты практической реализации технологии вибрационного нанесения химико-механических высокоресурсных покрытий

Общие выводы

1. Впервые создан обобщенный критерий и модель для проектирования

технологических процессов комбинированного нанесения химико-механических покрытий, позволивший создать научную основу для построения механизма получения поверхностных слоев для изделий с требуемым уровнем заявленного ресурса, что позволило проектировать до 85-90% новых объектов с уровнем

долговечности деталей с покрытием не ниже, чем у всех структурных составляющих изделия.

2. Впервые разработан единый алгоритм для автоматизированного проектирования технологических процессов нанесения высокоресурсных комбинированных покрытий, что позволило полнее использовать имеющийся информационный материал и до 4 5 раз ускорить проектирование процессов для новых видов высокоресурсных покрытий.

3. Установлен механизм энергетического управления комбинированным процессом воздействия на химическую и механическую составляющие, что позволило наиболее полно использовать в едином процессе данное преимущество и повысить ресурс изделий до 1,5 раз. Энергетическая модель позволила описывать влияние материала покрытия и условий протекания процесса на кинетику изменения внутренней энергии локальных микрообъёмов, модифицированных при формировании покрытия, получаемого в результате взаимодействия с поверхностью металла рабочей среды при активирующем ударно-импульсном воздействии гранул (металлических или неметаллических:). На основе энергетической модели получена расчетно-аналитическая модель вибрационной технологической системы нанесения покрытий, позволяющая управлять химико-механическим синтезом процесса на стадии технологической подготовки производства, а также решить ряд оптимизационных технологических задач по обеспечению качества и эксплуатационных свойств поверхности деталей:.

4. На базе энергетического подхода разработана классификация химико­механических покрытий и обоснованы генеральные направления исследований для типовых высокоресурсных изделий, что позволило усилить доказательную базу полезности и конкретизировать область высокоэффектиного использования новых покрытий. Обоснованы направления исследований, учитывающие особенности влияния строения, фазового и элементного состава материала покрытия на качество и функциональные свойства покрытий:

- установлено, что в результате ударно импульсного взаимодействия частиц рабочей среды происходит измельчение и изменение размерности частиц материала покрытия до 100 нм и меньше, что позволяет им внедряться в микро- и нанополости основного металла и таким образом за счет химических процессов сформировать беспористое твердосмазочное покрытие с образованием, например, сульфидов железа при применении в качестве материала покрытия дисульфида молибдена;

- при использовании в качестве материала покрытия порошков (например, цинка), состоящих из частиц размером от 0,1 мкм до5 мкм, возможно нанесение покрытий с образованием новых химических структур и охватом профиля всех микронеровностей поверхности металла как на макро-, так и на наноуровне.

Полученное в результате покрытие характеризуется отсутствием переходной зоны на границе «металл - покрытие», что свидетельствует о его диффузионной природе формирования и согласуется с модельными преставлениями;

- при формировании покрытий, получаемых путём комбинированного взаимодействия химических растворов с основным металлом, применение виброволнового ударно-импульсного воздействия позволяет значительно снизить концентрацию растворов и получить более качественные покрытия с размером ячеек 6-7 нм, имеющих до 10 ростовых слоёв с толщиной до 184 нм.

5. Устшювлено, что вид ВиХМП зависит от характера процессов, обусловливающих его формирование, и степени участия в них металлической основы. Это позволило разделить покрытия на 3 классификационных группы и смоделировать механизмы их формирования, выделив в них общие протекающие
процессы: упруго-пластическая деформация поверхности, разрушение окисных пленок, структурно-фазовые превращения, образование локальныгк участков (слоёв) покрытия, формообразование и модификация поверхностного слоя. Согласно классификации, в первую группу входят покрытия, получаемые за счет воздействия внутренней энергии на химизм процесса путём механического сближения материала покрытия с основным металлом и удерживаемые на поверхности силами Ван-дер-Ваальса. Вторая группа объединяет покрытия, получаемые в результате электронного взаимодействия атомов материала покрытия и основного металла в процессе химических преобразований поверхностного слоя. В третью группу входят покрытия, образованные за счёт подводимой энергии для протекания химических реакций и образования химических соединений.

6. Впервые доказано, что одними из основных факторов, определяющих эксплуатационные свойства и эффективность формирования покрытия на поверхности материалов химико-механических комбинированных покрытий являются гранулометрические характеристики и динамическое состояние рабочих сред, используемых в качестве механического активатора химических процессов нанесения покрытий, протекающих в условиях виброволнового воздействия. Это позволило расширить область использования высокоресурсных ВнХМІ I.

7. В результате исследований на микро/наноуровне установлено влияние профиля поверхностного слоя на качественные показатели комбинированных химико-механических покрытий, что позволяет научно обосновать достижимый ресурс и долговечность создаваемой перспективной техники новых поколений.

8. Научно обоснованы и решены технические и технологические задачи нанесения ВиХМП на базе разработанной методологии, алгоритма и программы выбора методов и режимов обработки, обеспечивающих требуемые параметры качества покрытия с учетом их функционального назначения с минимальной себестоимостью. Так, для покрытий первой группы получена стоимость до 10 раз ниже аналогов, для второй группы - в 2,5 раза, для третьей - в 2,1 раза.

9. Выявлены технологические критерии, изменение которых отражается на показателях качества поверхности и ресурсе покрываемой детали. К ним относятся амплитуда и частота колебаний, размер и материал рабочих сред, количество и концентрация рабочих растворов. Так, для покрытий первой группы Аа=3,5-4 мм, f=35 Гц, металлические шары - сталь ШХ 15 НВ = 179 207. диаметром 2 5 мм; для второй группы Аа=3 мм, f=33 Гц, фарфоровые шары диаметром 2 3 мм; для третьей группы А,:2,5 3 мм, f=30 Гц, полиэтиленовые шары диаметром 2 3 мм, водный раствор Na2SiK, 2.5 3.5 гр/л, СгОэ-33-3,5 гр/л.

10. Разработаны технологические процессы нанесения покрытий на различные типы деталей, граничные условия и критические значения показателей рациональной эксплуатации в различных временных условиях.

11. Предложены новые конструции средств технологического оснащения, оборудования и рабочих сред, адаптированных к условиям работы при получении комбинированных химико-механических покрытий, часть которых защищена 4 патентами, а на другие объекты научной новизны поданы заявки на изобретения, что позволяет поддержать приоритеты разработки на мировом уровне.

12. Впервые детально исследовано влияние виброволновых воздействий как составляющих элементов на протекание химических преобразований в поверхностном слое, что создало базу для управления химической составляющей для усиления возможностей проектирования комбинированных процессов с высокими эксплуатационными характеристиками.

13. Впервые раскрыт механизм изменения массы покрытий при одновременном воздействии химической и механической составляющей комбинированного процесса нанесения покрытия, что позволило устанавливать реальную тощину покрытия, параметры поверхностного слоя материала и обоснованно назначать виды покрытий с учетом свойств и материала деталей!.

14. На базе накопленного опыта применения высокоресурсных комбинированных покрытий в авиакосмической отрасли обоснована область использования результатов и перспективы расширения научных исследований для формирования нового технологического направления с использованием
потенциала комбинированных химико-механических покрытий в области различных отраслей машиностроения, что открывает возможность выполнения технологических разработок, обеспечивающих решение важных прикладных задач при создании перспективной отечественной техники с повышенным ресурсом.

15. Доказана достоверность предложенного механизма формирования высокоресурсных комбинированных химико-механических покрытий, что послужило основой для внедрения результатов в производство с прогнозируемым экономическим эффектом.

16. Полученные результаты проведенных исследований по нанесению покрытий исследуемого вида стали одним из направлений в развитии вибрационных методов обработки в области вибрационной механохимии. В настоящий момент результаты работы внедрены на пяти крупных предприятиях, двумя производителями оборудования для наноинженерии и в двух федераэьных вузах России.

<< | >>
Источник: ИВАНОВ Владимир Витальевич. ПРОЦЕССЫ И МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ВЫСОКОРЕСУРСНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ ВИБРАЦИОННОГО ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ КОМБИНИРОВАННЫМ ХИМИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Ростов-на-Дону 2017. 2017

Скачать оригинал источника

Еще по теме ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

  1. 3.1. Утверждение прокурором обвинительного заключения как процессуальное решение о доказанности обвинения
  2. 3.3. Выявление и устранение прокурором ошибок в определении пределов доказывания при утверждении обвинительного заключения
  3. 3.1. Умозаключение как форма мышления. Виды умозаключений
  4. 4.1. Умозаключение как форма мышления.
  5. § 3. Умозаключение по аналогии. Место аналогии в судебном Исследовании
  6. 447. Как соотносятся понятия "заключение договора банковского счета" и "открытие банковского счета"?
  7. Брак: понятие, условия и порядок его заключения; препятствия к заключению брака; прекращение брака. Недействительность брака
  8. 2.1. Брак, его требования и заключение
  9. От тюремного заключения арест отличался тем, что он мог отбываться в домах трудолюбия, и даже заменен общественными работами.
  10. Глава третья УМОЗАКЛЮЧЕНИЕ
  11. В. УМОЗАКЛЮЧЕНИЕ РЕФЛЕКСИИ (DER SCHLUSS DER REFLEXION)
  12. а) Умозаключение общности (Der Schlufi der Allheit)
  13. b) Индуктивное умозаключение (Der Schiup der Induktion)
  14. с) Умозаключение аналогии (Der Schluft der Analogic)
  15. а) Категорическое умозаключение (Der kategorische Schiup)
  16. Ь) Гипотетическое умозаключение (Der hypothetische Schlufi)
  17. 1. Умозаключение и взаимосвязь (взаимоотношение) предметов
  18. 2. Умозаключение и связь предложений