Диссертация (1173110)
Текст из файла
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯМОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ «СТАНКИН»Хмыров Роман СергеевичРАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХКОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ WC-CoМЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯСпециальность 05.16.09 – «Материаловедение (машиностроение)»Диссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:к.т.н., доцент Тарасова Татьяна ВасильевнаМосква – 20182ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ..............................................................................................................
6ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИРАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ИСПОЛЬЗУЕМЫХМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА ............................ 121.1 Классификация методов аддитивного производства ................................ 121.2 Селективное лазерное плавление (СЛП) .................................................... 151.3 Материалы, используемые в аддитивном производстве .......................... 161.3.1Применениекерамическогопорошкаваддитивномпроизводстве……………………………………………………………………..181.3.2Применение металлокерамических композиций в аддитивномпроизводстве ..........................................................................................................
201.3.3 Методы получения металлокерамических композиций для СЛП .... 231.4 Металлокерамические материалы в традиционном производстве .......... 271.4.1 Технология изготовления твёрдых сплавов ........................................ 271.4.2 Стандартизация твёрдых сплавов ........................................................ 281.4.3 Жаростойкость и жаропрочность твёрдых сплавов ........................... 291.4.4 Наноструктурированные твёрдые сплавы ...........................................
291.5 Характеристика параметров СЛП ............................................................... 301.6 Обоснование и выбор направления исследований .................................... 32ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1 .......................................................................................... 36ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ..................................................................
382.1 Выбор исходных материалов ......................................................................... 382.2 Методика исследования исходных материалов ........................................... 402.3 Оборудование .................................................................................................. 412.4 Методика подготовки композиционного материала ................................... 4832.5 Методика определения окна параметров СЛП композиционногоматериала ............................................................................................................... 492.6Металлографический,энергодисперсионный,рентгеноструктурныйанализы ................................................................................................................... 512.7 Методика исследования износостойкости ...................................................
522.8 Методика исследования микротвердости и трещиностойкости ................ 542.9 Методика исследований жаростойкости ...................................................... 562.10 Методика измерения и контроля линейных размеров .............................. 58ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2 .......................................................................................... 61ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ СЕЛЕКТИВНОГОЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ ................................................................................
623.1 Математическая модель зоны лазерной обработки композиционногоматериала ............................................................................................................... 623.2 Расчет оптических и теплофизических свойств композиционногоматериала ............................................................................................................... 663.3 Расчеты параметров технологических режимов селективного лазерногоплавлениякомпозиционногоматериаладляобеспеченияпроведенияэкспериментальных исследований ...................................................................... 693.4 Проверка модели на примере разработки рациональных режимов СЛПсплава ВК20.
.......................................................................................................... 75ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3 .......................................................................................... 85ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОШКОВЫХМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СЛП ................................................................................... 864.1. Результаты исследования исходных порошков ..........................................
864.1.1 Микронный порошок кобальта............................................................. 864.1.2 Микронный порошок карбида вольфрама .......................................... 914.1.3 Нанопорошок кобальта.......................................................................... 934.1.4 Нанопорошок карбида вольфрама ....................................................... 9444.2 Приготовление порошковых смесей из исходных компонентов ............... 974.3 Исследование влияния параметров обработки планетарной мельницы накачество порошковой смеси. .............................................................................. 107ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4 ........................................................................................
109ГЛАВА 5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ОБРАЗЦОВ, ПОЛУЧЕННЫХМЕТОДОМ СЛП ................................................................................................. 1105.1 Исследование влияния параметров процесса селективного лазерногоплавления на геометрические характеристики одиночного валика .............. 1115.2 Исследование влияния параметров процесса селективного лазерногоплавления на шероховатость единичного слоя ................................................ 1185.3 Исследование влияния параметров процесса селективного лазерногоплавления на пористость объемных образцов .................................................
1235.4 Влияние режимов селективного лазерного плавления, процентногосостава и размера фракций WC на структуру и фазовый состав исследуемогоматериала.. ........................................................................................................... 1315.5 Исследование влияния процентного состава и размера фракций WC наобразование трещин в изделиях, изготовленных методом селективноголазерного плавления ...........................................................................................
1435.6. Влияние режимов селективного лазерного плавления на твердость,трещиностойкость и износостойкость образцов.............................................. 1465.7. Влияние режимов селективного лазерного плавления на жаростойкостьисследуемого материала ..................................................................................... 1505.8 Определение точности линейных размеров образцов............................... 1545.9 Влияние термической постобработки на структуру и свойства образцовполученных методом СЛП ................................................................................. 1595.10 Рекомендации для изготовления изделий из порошкового материаласистемы WC-Co методом селективного лазерного плавления.......................
1625ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5 ........................................................................................ 166ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ............................................................................................. 169СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 1726ВВЕДЕНИЕАктуальность работы. К настоящему времени разработано множествометаллокерамическихкомпозиционныхматериалов,отличающихсяповышенной механической прочностью, износо-, термо- и коррозионнойстойкостью, широкое применение которых сдерживается трудностьюполучения из них деталей заданной геометрической формы традиционнымиметодами спекания и механической обработки.
В настоящее времяперспективнымиметодамиформообразованиястановятсяаддитивныетехнологии, принцип которых состоит в том, что изделия синтезируютсяпослойно по данным цифровой трехмерной модели. Данная технологияпризвана стать альтернативой традиционному производству, основанному наудалении первичного материала заготовки (например, фрезерование илиточение). Применение аддитивных технологий могло бы решить проблемуформованиядеталеймеханическимиизразличныхсвойствами,материаловкоторыетрудносповышеннымиобрабатываютсятрадиционными методами.Степень разработанности.
На данный момент наиболее активноразвиваются два направления аддитивных технологий для изготовленияизделий из металлокерамических композиционных материалов: лазернаянаплавка и селективное лазерное плавление (СЛП). В обоих случаяхудавалось получать композиционные материалы с металлической матрицей,свысокими показателями механической прочности и жаростойкости.Размерная погрешность деталей, полученных лазерной наплавкой составляетоколо 1 мм, поэтому такие детали почти всегда требуют дополнительноймеханической обработки. Это приводит к значительным трудностям в случаетвёрдыхкомпозиционныхматериалов.Поэтомувработеизучаетсятехнология СЛП, размерная погрешность которой на порядок меньше.7СЛП принципиально не ограничено сложностью геометрической формыи тугоплавкостью материала.
Более того, высокие скорости охлажденияпорядка 106 К/с, характерные для этого процесса, часто обеспечиваютполучение наноструктурированного материала с повышенными прочностьюиизносостойкостью.металлическихТехнологияматериалов,наСЛПужепримереразработанакоторыхдлярядаподтверждаютсявышеуказанные преимущества. Накопленный опыт показывает, что СЛПочень чувствительно к выбору материала и к параметрам процесса.ТехнологическипроцессСЛПопределяетсябольшимчисломтехнологических параметров, такими как мощность лазера, скоростьсканирования, интервал сканирования (шаг перемещения лазерного луча),стратегия сканирования (направление и последовательность перемещенийлазерного луча), толщина слоя порошка, а также физико-химическимихарактеристиками материала, гранулометрическими и морфологическимипараметрами порошка.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
