Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1173087), страница 12

Файл №1173087 Диссертация (Поверхностное упрочнение инструментальных и конструкционных материалов нанесением дискретного диффузионного покрытия) 12 страницаДиссертация (1173087) страница 122020-05-14СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

График зависимости r(n), где r – атомный радиусэлементы, свидетельствует о наличии встречных тенденций в периодическихизменениях r и E.Таблица 2.3–Упругие свойства металлов в свете периодическойтаблицы МенделееваМеталлЛитий (Li)Бериллий(Be)Бор (B)Магний(Mg)Алюминий(Al)Кремний(Si)Кальций(Ca)Титан (Ti)Ванадий(V)Хром (Cr)Марганец(Mn)Железо(Fe)Кобальт(Co)n34Период22Ряд Группа r, нмIII0,157IIII0,113Реш.ОЦКГЕКE, ГПа5300μ0,420,0351223IIIIIIIIII0,0970,16ТЕТГЕК34542,5-450,35133IIIIII0,143ГЦК69-720,31143IIIIV0,118АЛМ 110-160-204IVII0,197ГЦК26-222324254444IVIVIVIVIVVVIVII0,1460,1310,1270,13ГЕКОЦКОЦККУБ110139-170280-3152000,330,360,31-264IVVIII10,126ОЦК195-2050,28274IVVIII20,125ГЕК2060,3272продолжение таблицы 2.3Никель(Ni)Медь (Cu)Цинк (Zn)284IVVIII30,124ГЦК200-220293044VVIII0,1280,137ГЦКГЕК110-130100-130Германий(Ge)Селен (Se)Рубидий(Rb)Иттрий(Y)Цирконий(Zr)Ниобий(Nb)Молибден(Mo)Рутений(Ru)Родий (Rh)Палладий(Pd)Серебро(Ag)Кадмий(Cd)Индий (In)Олово (Sn)Сурьма(Sb)Теллур(Te)Цезий (Cs)Лантан(La)Церий(Ce)Празеодим(Pr)324VIV0,139АЛМ 820,30,40,380,30,35-343745VVIVII0,160,248ГЕКОЦК552,50,45-395VIIII0,181ГЕК660,27405VIIV0,160ГЕК84-970,35415VIV0,145ОЦК91-1600,39425VIVI0,140ОЦК300-3300,31445VIVIII10,134ГЕК420-5000,31454655VIVIVIII2VIII30,1370,137ГЦКГЦК385115-1250,260,39475VIII0,144ГЦК72-83,50,37485VIIII0,156ГЕК50-530,3495051555VIIVIIVIIIIIIVV0,1660,1580,161ТЕТТЕТРМЭ10,541-5557-780,460,33-525VIIVI0,17ГЕК44-555766VIII IVIII III0,2620,187ОЦКГЕК1,75380,2658---0,182ГЦК440,2559---0,182ГЕК35-980,373продолжение таблицы 2.3Неодим(Nd)Самарий(Sm)Гадолиний(Gd)Тербий(Tb)Диспрозий(Dy)Гольмий(Ho)Эрбий (Er)Иттербий(Yb)Гафний(Hf)Тантал(Ta)Вольфрам(W)Рений (Re)Осмий(Os)Иридий(Ir)Платина(Pt)Золото(Au)Таллий(Tl)Свинец(Pb)Висмут(Bi)Актиний(Ac)Торий (Th)Уран (U)60---0,182ГЕК380,2862---0,18РМЭ34-550,3564---0,179ОЦК56-980,2665---0,177ГЕК57,5-66---0,177ГЕК64-980,2467---0,176ГЕК67-6870---0,1760,193ГЕКГЦК73-115180,24-726VIII IV0,159ГЕК79-1500,29736VIII V0,146ОЦК1900,35746VIII VI0,141ОЦК350-4000,3757666VIII VIIVIII VIII10,1370,136ГЕКГЕК4755750,28776VIII VIII20,136ГЦК520-5900,28786VIII VIII30,139ГЦК150-1750,36796IXI0,144ГЦК78-830,4816IXIII0,171ГЕК8-826IXIV0,175ГЦК14-180,45836IXV0,182РМЭ320,33897XIII----9092---0,1800,12ГЦК 74-80РОМ 210-Рисунок 2.6 – Зависимости E(n) и μ(n) для металлов75В таблице 2.1 показаны сравнительные данные по E и μ для металлов и ихсоединений, используемых в качестве покрытий, показывают, что соединения ввиде карбидов, нитридов и оксидов обладают, в сравнении с основным металлом,существенно большими значениями E и меньшими значениями μ.Таким образом, покрытия, характеризуются значительно большимизначениями E и меньшими значениями μ, чем материал металлическойосновы.

В результате композиция «основа-покрытие» обладает большимизначениями модуля упругости EИП и меньшими значениями коэффициентаПуассона μИП , чем основа.Следствиямипринятыхопределенийисоотношенийявляютсявыражения:k 1'  1 x 2   k и ,k 1'' E ип h п1 x 2  k и ,Eи h иk 1э  1 A 1 x 2  k и  k 1'  k 1'' ,k 2  1 x 2   k и  k 1'k 1э k 2k 1э1 A 1 x 2 k ,иx 1k 1э  (1 x 1 )k 2 1 Аx11 Ax1k3  x2  kи,k 12э k э  Yипs  k и  k 12э  k 3 ,A1 x 1 1 x 2 ,1 Ax1A1 x 1 1 x 2  11 B1 x 1 Yипs  1 M ипshп  A где hпEиhEп и– эффективная толщина покрытия в идеализированной модели,поскольку А – эффективный параметр.76Очевидноh п  h и приприEпE А  ип  1EиEиE п  E ип  E и .Предельные случаи для YИПS и MИПSx1  x 2  1Отсутствие покрытия:Сплошное покрытие:x 1  x 2  0,(достаточно только x1=1,или только x2=1),E ипs 1,EиμMипs  ипs  1;μиYипs M ипsE ипs  E и ,μипsμE ипsE 1  А  ип ,EиEиμμВ1 ипs  1  ип ;μи1 В 1 В μ иYипs EиипsипsEип,ипДалее: п1  1 x 1  ,Δп1Δ п1 п11 x 1 Δ,1 Ax1Δ  ;1 Ax1ΔΔΔ 1 x 1  п1  x 1 s1 ; п1 s1s1  x 1  ,1 A x 1Δ s1  Δ,1 Ax1Δ s11 A  ; s1 1 Ax1 77σ1'  E иΔ п1 п1Δ п1 п1Δσ1э  E ип п1 п1σ 2  σ12э  σ1эσ1''  E пE и Δ,1 Ax 1 hиAE иE п Δ h пΔ  ,1 Ax 1 1 Аx 1 1 A E и ΔEhΔ ип   σ1'  п  σ1''  ,1 Ax 1 hи1 Ax1 Δ,k Δ k  k ΔΔΔσ э  э   12э 3   1 x 2  σ12э  x 2 σ 3  Yипs E и   E ипs  .S Sσ3  Eи Входящий в состав элементарной ячейки параллелепипед №1 споверхностным покрытием характеризуется относительной продольнойдеформацией ΔlП1/lП1, меньшей при х1 ≠ 0 и А ≠ 0, чем относительнаяпродольная деформация элементарной ячейкиΔΔ п1Δ  . п1 1 Аx1:Соответственно деформация ΔlП1/lП1, учитывая допущения рассматриваемойидеализированноймодели,относитсяинепосредственноксамомуповерхностному покрытию, т.е.

к напряжению σПS, которое действовало бы вобразце со сплошным покрытием σИП, если бы его относительная деформацияравнялась относительной деформации локальной области п1 покрытия при п1локальном покрытии σИПS, где:σ пs  σ1''и σ  σ ''п1связаны отношением:т.е. пs |σ пsσпx1  0,Δ п11 п1 ,Δ1 Аx1σпАx1 σ , σ п 1п1 Аx11Аx1 78а снижение σПS сравнительно с σП связано с увеличением долговечностипокрытия.Отметим, что с точки зрения деформаций элементарной ячейки случаи сх1 = 1 или с х2 = 1, обычно подразумевающие полное отсутствие покрытия,могут быть интерпретированы и как наличие бесконечно узких поперечных(при х1 = 1) или при продольных (при х2 = 1) полос покрытия,характеризуемых тем не менее конечными относительными деформациями.Например, при х1 = 1 имеем:lП1 = 0, lS1 = l;ΔlП1 = 0, ΔlS1 = Δl.ΔΔ п1E Δ   и, п1 1 А E ип  s1  , s1С математической точки зрения случай, когда отношение двухбесконечно малых (ΔlП1 и lП1) является конечным числом, довольно обычен.Параллелепипед №1 в случае х1 = 1 вырождается в бесконечно тонкийслой у основания элементарной ячейки, а растягивающие напряженияпринимают вид:ЕΔ E и 2 '  и  ,1σ 1 '' 1 АE ипE п Δ Е п E и Δ ,1 А E ип σ1э  σ 2  σ12э  σ 3  σ э  Е иΔ,Сопоставление сплошного и локального покрытий с точки зрениядействующих на них растягивающих напряжений при одинаковом значенииэффективногонапряженияσЭрастягивающей силы Р, посколькуприводиткситуации(приодинаковойвеличинестороннейрРPР  )эSn 2S n 2h и Н и h ипротивоположнойтой,котораяимеламестосопоставления при одинаковой величине Δl/l: при х1 ≠ 1, х2 ≠ 0 и А ≠ 079растягивающиенапряжениядлялокальногопокрытияпревышаютрастягивающие напряжения для сплошного покрытия.

Действительно:σэСплошное покрытие:Локальное покрытие:Δ σ э1 А σ э, Е ип Yипs E ипσΔ э ,Е ипΔσΔ п11 A   э  п1 1 Аx1 1 Ax1 Yипs E ипσэ1,АEип1x 1 x 1 1 А 2σΔ п1 Δ э , п1Е ипσп  ЕпΔ п1 E пσ . п1Е ип эΔ п1σп  п. п1 1 А x 1 x 11 А 2Процесс формирования покрытия приводит к появлению в нем большихσ пs  Е постаточных напряжений, которые увеличиваются по мере роста толщиныпокрытия и снижают его прочность [57]. Именно эти напряжения являютсяпричиной разрушения большинства покрытий.Известнытехнологическиеприемы,позволяющиерегулироватьостаточные напряжения в покрытиях, а, следовательно, и их прочность,например путем снижения модуля упругости покрытия введением впокрытиедобавокпластическогоматериала,которыеспособствуютрелаксации напряжений в покрытии вследствие пластической деформации[57].Поскольку структура покрытия играет большую роль в сниженииостаточных напряжений, то, в частности, желательно создание структурпокрытий,имеющихмягкиепрослойки.Такогородаподвижныекристаллические структуры имеют низкие модули упругости и сдвига, чтоспособствует релаксации напряжений.

К такому типу относится и локальное80диффузионное покрытие – структура с наличием мягких включений в видеобластей без покрытия.Схематично условная классификация покрытий, с точки зрениярассмотренной теоретической модели локального (ячеистого) покрытия,может быть представлена в виде:YИПS (x1, х2), M ИПS (x1, х2)Частные случаиКвадратно-ячеистые покрытияПолосковые покрытияx1 = x2 = х,YИПS (x), MИПS (x)Поперечно-полосковыеx1 ≠ 0Продольно-полосковыеx2 = 0x1 = 0YИПS1 , M ИПS1x2 ≠ 0YИПS2 , MИПS2x1 = x2 = хYИПS1 (x), M ИПS1 (x)YИПS2 (x), M ИПS2 (x)На этой схеме:А(1 x 1 )(1 x 2 )Yипs (x1 , x 2 )  1 ,1 Ax 1B(1 x 1 )(1 x 2 )M ипs (x 1 , x 2 )  1 ;1 B(1 x 1 )А(1 x 1 ),1 Ax1B(1 x 1 )M ипs1  1 ;1 B(1 x 1 ) 1ипs1YYипs2 1  А(1  x 2 ),А(1 x) 2Yипs (x)  1 ,1 AxB(1 x 1 )(1 x 2 )M ипs (x 1 , x 2 )  1 ;1 B(1 x 1 )Yипs1  1 M ипs1  1 Yипs2M ипs2  1 B(1  x 2 );1 BА(1 x),1 AxB(1 x);1 B(1 x) 1  А(1  x 2 ),M ипs2 (x)  1 B(1  x );1 B81Примеры зависимостей YИПS (x), YИПS1 (x) и YИПS2 (x) численнопредставлены в таблице 2.4 и графически на рисунке 2.7.Таблица 2.4 – Численное представление зависимостей YИПS(x), YИПS1(x) иYИПS2(x) для значений параметра А = 3; 7хYИПSА=3 YИПS1YИПS2YИПSА=7 YИПS1YИПS204,04,04,08,08,08,00,053,3543,4783,8505,6805,7147,6500,12,8693,0773,7004,3354,7067,3000,22,2002,5003,4002,8673,3336,6000,31,7742,1053,1002,1062,5815,9000,41,4911,8182,8001,6632,1055,2000,51,3001,6002,5001,3891,7784,5000,61,1711,4292,2001,2151,5383,8000,71,0871,2901,9001,1071,3563,1000,81,0351,1761,6001,0421,2122,4000,91,0081,0811,3001,0101,0961,7001,01,01,01,01,01,01,0Рисунок 2.7 – Графики зависимостей YИПS(x), YИПS1(x) и YИПS2(x) для А =3; 782Дополнительно на рис.

2.8 и в таблице 2.5 представлены зависимостиYИПS (x) для А =0,1; 0,2 и MИПS (x) для В = 0,1; 0,2 влияющих на локальноепокрытиедляпараметрахарактеризующегомодульупругостиикоэффициент Пуассона.Таблица 2.5 – Численное представление зависимостей YИПS (x) для А=0,1; 0,2 и MИПS (x) для В = 0,1; 0,2ХA=B=0,1 YипsMипsA=B=0,2 YипsMипs01,10,9091,20,8330,11,080,9261,1590,8630,21,0630,9411,1230,890,31,0480,9541,0920,9140,41,0350,9661,0670,9360,51,0240,9761,0450,9550,61,0150,9851,0290,970,71,0080,9911,0160,9830,81,0040,9961,0070,9920,91,0010,9991,0020,99811111Рисунок 2.8 – Графики зависимостей YИПS (x) для А =0,1; 0,2 и M ИПS (x)для В =0,1; 0,283Согласно использованной концепции двухпредельности приведенныезависимости в абсолютных значениях демонстрируют тенденции изменениймодуля Юнга (уменьшение) и коэффициента Пуассона (увеличение) дляперехода от сплошного покрытия при х = 0 к полному отсутствию покрытияпри х = 1:YИПS х  0  YИПS1 х  0  YИПS2 х  0  1  А ЕИП ,ЕИYИПS х  1  YИПS1 х  1  YИПS2 х  1  1;ЕИПS х  0  ЕИПS1 х  0  Е ИПS2 х  0  ЕИП ,ЕИПS х  1  ЕИПS1 х  1  Е ИПS2 х  1  Е И ;МИПS х  0  МИПS1 х  0  М ИПS2 х  0  1  В 1μИПμИ,МИПS х  1  МИПS1 х  1  М ИПS2 х  1  1;μИПS х  0  μИПS1 х  0  μ ИПS2 х  0  μИП ,μИПS х  1  μИПS1 х  1  μ ИПS2 х  1  μ ИОтметим, что использование полосковых покрытий приводит квозможности распространения трещин вдоль полос.2.2 Теоретические предпосылки формирования дискретногодиффузионного покрытия на рабочих поверхностях инструментаИзвестно,инструмента,чтохрупкоепроисходящееразрушениевотсутствиирабочейчастирежущегосколь-нибудьзаметногоостаточного деформирования, является наиболее частым случаем его отказа[1].

Таким образом, время непрерывной работы инструмента до отказа84вследствии хрупкогоразрушения, характеризует его долговечность взаданном режиме обработки. С точки зрения кинетической концепцииразрушения, акцентирующей внимание на влияние временного фактора напрочность, долговечность служит одной из важнейших прочностныххарактеристик материала (но не изделия в целом с учетом всех егоконструкционных особенностей). Однако для режущего инструмента егопрочностныехарактеристикинаходятсявпрямойзависимостиотпрочностных характеристик материала, в том числе от долговечности,определяемой формулой Журкова – базовой формуле кинетической теориипрочности [51].

Характеристики

Список файлов диссертации

Поверхностное упрочнение инструментальных и конструкционных материалов нанесением дискретного диффузионного покрытия
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее