Процесс соединения порошка с подложкой определяется температурой контакта, длительностью взаимодействия и приложенным давлением за счет кинетической энергии летящей за счет кинетической энергии летящей частицы, под действием которого она деформируется, сближается с атомами основного металла, активизируя их в зоне контакта. Во время соударения её кинетическая энергия переходит в тепловую, происходит физико-химическое взаимодействие деформированной частицы с поверхностью подложки .
В зоне соударений предварительная подготовка подложки и её нагрев, обеспечение высокой скорости полёта сильно нагретых частиц способствует росту энергии активации, увеличению числа пятен контакта и их площади, прочности связи.
Поэтому процесс образования соединения между напылёнными частицами и подложкой следует рассматривать как результат не только механического сцепления, но и как следствие химической реакции разогретых частиц, вступивших в физический контакт вследствие деформации и растекания на границе раздела фаз, передачи теплоты в зоне контакта, установления контактной температуры. Причем повышение контактной температуры улучшает взаимодействие на границе контактирующих фаз, активирует реакции химических связей между частицами и подложкой [1].
Таким образом, температура подложки при контакте с частицами определяется теплофизическими свойствами их материалов и начальной температурой. Протекание химических реакций при высокой температуре содействует образованию хорошей адгезионной связи, достаточной прочности сцепления покрытия и распределительного вала.
Основные материалы при детонационно-газовом напылении – это порошки из однородных чистых металлов и их соединений, плакированные частицы и конгломерированные порошковые материалы. Они используются для напыления в основном износостойких, антикоррозионных и электропроводящих покрытий из алюминия, меди, хрома, молибдена. Никелевые и молибденовые порошки широко применяются для нанесения промежуточных слоёв, обеспечивающих повышенную прочность сцепления других покрытий с основным металлом.
Средний размер частиц порошков, применяемых для детонационно-газового напыления, - один из важнейших показателей структуры и качества покрытий. Рекомендации по использованию различных порошков, диапазон размеров частиц которых обеспечивает наиболее оптимальные показатели, приведены в приложении Е . Данные соответствуют европейскому стандарту ДИН 32529.
Наиболее приемлемые для детонационно-газового напыления порошки с размером частиц 40…63 мкм. С изменением их размеров свойства покрытия несколько изменяется.
В качестве материалов покрытий широко применяются порошки из кристаллических оксидов – оксида алюминия, оксида хрома, диоксида циркония и других независимо от их температуры плавления. Которые повышают химическую, термическую и механическую прочность поверхности распределительного вала. При этом разложения материала покрытия и окисления защищаемой поверхности не происходит.
Представляет интерес покрытие из сложного окисла Cr2O3 (80%) и Al2O3 (20%). Его плотность – 4,47 г/см3, пористость – 0,75…1,5%, предел прочности – 105 МПа, модуль упругости – 56 ГПа, микротвердость – 9100 МПа. Его применяют для повышения износостойкости распределительных валов[1].
В результате проведенного анализа литературных данных установлено, что используемый в дипломном проектировании детонационно-газовый метод нанесения покрытий обладает рядом существенных преимуществ, таких, как высокая твердость, низкий коэффициент трения. Низкая пористость, отсутствие термического воздействия на материал детали при нанесении покрытия позволяют получать восстановленные детали с повышенными эксплуатационными характеристиками, увеличивать ресурс работы деталей с покрытиями, а также исключить коробление деталей в процессе напыления, и, в результате – исключить из технологического процесса восстановления операцию правки деталей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.