Функциональные покрытия

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ ВЛАДИМИРА ДАЛЯ   
 
 
 
 
 
 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому  проекту

Тема: “Функциональные покрытия”

по дисциплине “Поверхностная обработка и функциональные покрытия” 
 
 
 

СТУДЕНТ:                                                       СТУДЕНТ С.С.

ГРУПА:                                                           ММ-000

РУКОВОДИТЕЛЬ:                            ПРЕПОД П.П. 
 
 
 
 
 

Луганск 2011

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ ВЛАДИМИРА ДАЛЯ 

Кафедра материаловедения

Дисциплина: Поверхностная обработка и функциональные покрытия

Специальность: инженерное метериаловедение

Курс 4  Группа ММ-000 Семестр 8 
 
 

ЗАДАНИЕ

к курсовому  проекту студента

Студента  Студента Студентовича 
 
 

1. Тема работы: “Функциональные покрытия”

2. Срок сдачи студентом завершенной работы 12.05.11

3. Исходные данные к работе: согласно заданию на курсовой проект (вариант №5) исходными данными для расчёта являются:

Раздел 1:

    - Материал покрытия: WC - 40 % Ni (основа – сталь 15)

    - Фотографии  микрошлифов покрытия ПГ-СР3 (основа – сталь 15) 

Раздел 2:

    - Марки  порошков: ПГ-СР3, ПТ-НА-01, Медь МО, ZrO₂ 

Раздел 3:

    - Материал покрытия - порошок Al₂O₃ (40…70)

    Разрушающее усилие при определении прочности  сцепления покрытий (диаметр штифта 2 мм) 

 

Разрушающее усилие при определении когезионной  прочности покрытий 

 

Раздел 4:

    - Материал  покрытия - Сталь 08Х18Н12Т (основа – сталь 15)

 

Раздел 5:

    - Материал  покрытия - порошок ZrO₂

4. Содержание пояснительной записки: задание, календарный план, реферат, содержание, введение, общие закономерности строения газотермических покрытий, определение свойств порошковых материалов для напыления покрытий, испытания покрытий на адгезионную и когезионную прочность, расчёт контактной температуры в системе “частица-основа”, экспертная оценка качества покрытий.

5. Список графического материала: 4 листа формата А1

6. Дата выдачи задания: 15.02.2011 
 
 
 
 
 

Календарный план 

 

Студент              Студент С.С.

Руководитель                                                                               Препод П.П. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ 

     Пояснительная записка содержит 63 стр., 23 рис., 18 табл., 9 литературных источников.

     В курсовой работе приведено изучение основных элементов микроструктуры газо-термических покрытий.

     Изучены методики определения основных свойств порошковых и гранулированных материалов.

     

      Показаны  методы определения прочности сцепления и когезионной прочности газотермических покрытий, а также методика испытаний покрытий на прочность сцепления вытягиванием конического штифта и методика определения когезионной прочности покрытий при растяжении.

      С целью выбора оптимальной температуры предварительного подогрева основы при напылении использован расчёт контактной температуры в системе “частица-основа”.

      На  основании измерения микротвердости и металлографического анализа газотермических покрытий дана экспертная оценка качества покрытий. 
 
 
 
 

     Ключевые  слова: ГАЗО-ТЕРМИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ, МИКРОСТРУКТУРА, НАПЫЛЯЕМЫЙ МАТЕРИАЛ, АДГЕЗИЯ, КОГЕЗИЯ, ПОРОШКИ, ПРОЧНОСТЬ СЦЕПЛЕНИЯ, ЧАСТИЦА, ОСНОВА, МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. 
 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………...…7

  1. Общие закономерности  строения газотермических  покрытий……..9

   2. Определение свойств порошковых материалов для напыления покрытий………………………………………..………………………..18

2.1. Методы  анализа дисперсного состава  порошков………………..…18

2.2. Определение  текучести порошков………………………………….22

2.3. Определение  насыпной плотности порошков……………………...23

3. Испытания покрытий  на адгезионную и когезионную прочность..27

3.1. Методика подготовки образцов к испытаниям…………………….27

3.2. Определение адгезионной и когезионной прочности материала покрытия порошок Al₂O₃…………………………………………………28

4. Расчёт контактной температуры в системе “частица-основа”…….34

5. Экспертная оценка  качества покрытий………………………………40

5.1. Определение микротвердости покрытий…………………………...40

5.2. Оценка качества покрытий металлографическим анализом………50

Заключение……………………………………………………………………...62

Список  использованных источников………………………………………..63 
 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ

     

     В процессе эксплуатации машин и механизмов их детали зачастую работают в жестких условиях контактирования с высокотемпературными газами, различными агрессивными средами и абразивными веществами, вызывающими интенсивную коррозию или износ поверхности. По мере повышения скорости действия машин и механизмов, увеличения их размеров и производительности условия работы поверхности детален становятся все более жесткими. В связи с этим возникает необходимость применения специальных мер, обеспечивающих радикальное повышение жаропрочности, коррозионной стойкости, износостойкости и других важных свойств поверхности материалов. Эта задача может быть успешно решена применением наплавки и напыления как способов поверхностного упрочнения материалов. Современные достижения в разработке и совершенствовании оборудования позволили значительно улучшить эксплуатационные свойства наносимых покрытий. Это особенно важно в условиях экономии сырья и повышения эффективности использования энергии.

     К рабочим поверхностям деталей машин  в зависимости от условии их эксплуатации предъявляют определенные требования по различным свойствам: износостойкости, жаростойкости, коррозионной стойкости и др. Прочность деталей достигается путем использования соответствующих материалов с необходимыми исходными свойствами. Иными словами, при проектировании машин необходимо исходить из прочности современных материалов.

     Важнейшими  факторами, определяющими эксплуатационную надежность и срок службы деталей  и конструкционных элементов машин, являются также свойства материалов поверхностей этих деталей и элементов.  

     

     

     Например, наземные здания и сооружения подвергаются разрушению под воздействием дождя, ветра и солнечных лучей, суда — от постоянного контакта с морской водой, химическое оборудование интенсивно изнашивается в результате агрессивного действия различных химикатов, жидкостей и газов, строительные машины изнашиваются от абразивного действия грунта и песка, изнашивание деталей машин общего назначения происходит в результате взаимного трения их рабочих поверхностей.