Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"

В.М. Корж, В.Д. Кузнецов, Ю.С. Борисов, К.А. Ющенко

НАНЕСЕННЯ ПОКРИТТЯ

Навчальний посібник

За редакцією академіка НАН України К.А. Ющенка

Рекомендовано Міністерством освіти і науки України для студентів вищих навчальних закладів

ЗМІСТ

Вступ 5

1.Покриття. Поняття та визначення 6

1. Газотермічні покриття 6

2. Вакуумно-конденсаційні покриття 10

3. Газофазні покриття 14

4. Композиційні електролітичні покриття 16

2.Матеріали для нанесення покриття 18

1. Дроти …...............................................................................................18

2. Порошки 22

3. Пруткові матеріали та гнучкі шнури 27

4. Матеріали для аморфного покриття 29

3.Технологічні процеси підготовки поверхонь…………………………. 32

4 Газотермічні процеси нанесення покриття 48

1. Теоретичні відомості 48

2. Газополуменеве напилення 56

3. Детонаційне напилення 61

4. Електродугове напилення 68

5. Плазмове напилення 73

6. Газодинамічне напилення покриття 80

5. Вакуумно-конденсаційні процеси нанесення покриттів…………… 84

1. Теоретичні відомості 84

1. Вакуумно-конденсаційне напилення термічним

випаровуванням 93

2. Іонно-плазмове вакуумно-конденсаційне напилення покриття термічною сублімацією матеріалу 101

3. Вакуумно-конденсаційне нанесення покриття іонним

розпиленням 106

6.Технологічне устаткування для нанесення покриття 115

6.1.Обладнання для газотермічних процесів нанесення

покриття 115

1. Класифікація обладнання 115

2. Обладнання для газополуменевого напилення 117

3. Обладнання для детонаційного напилення 132

4. Обладнання для електродугового напилення 138

5. Обладнання для плазмового напилення 145

6. Обладнання для нанесення покриття у динамічному

вакуумі 155

7. Обладнання для газодинамічного нанесення

покриття 160

6.2.Обладнання для вакуумно-конденсаційних процесів нанесення покриття 163

1. Класифікація обладнання та комплектація установок ………163

2. Установки для вакуумно-конденсаційного нанесення

покриття 174

7. Хімічне осадження з газової (парової) фази 186

8. Композиційні електролітичні покриття 196

Список рекомендованої літератури 202

ВСТУП

Успішне вирішення завдання підвищення ефективності суспільного виробництва суттєво залежить від вирішення проблеми надійності та довговічності роботи машин та механізмів, економного використання матеріалів, енергії та трудових ресурсів. Це нерозривно пов'язано із за­безпеченням ефективного захисту поверхні деталей і конструкцій від корозії та спрацьовування. У наш час біля 30% щорічної виплавки мета­лів витрачається на відновлення втрат на корозію та спрацьовування.

Крім того, при розвитку та вдосконаленні техніки має місце підви­щення швидкості й експлуатаційного навантаження машин та меха­нізмів, агресивність середовища, де вони експлуатуються і т. ін. Використання традиційних конструкційних матеріалів в окремих випад­ках вже не задовольняє комплекс вимог, які висуваються до машин та механізмів. У зв'язку з цим економічно та технічно доцільно поширювати принципово новий підхід до вибору матеріалів на етапі проектування деталей машин та конструкцій, який полягає в тому, що механічна міц­ність деталі або конструкції гарантується за рахунок одного матеріалу, а спеціальні властивості (зносостійкість, жароміцність, корозійна . стійкість та ін.) за рахунок формування на поверхні тонких шарів інших матеріалів - покриттів. Внаслідок цього забезпечується підвищення довго вічності роботи деталі або конструкції, зменшуються витрати легуючих "лементів, знижується ціна виробу.

Найбільш перспективними методами нанесення захисних покриттів процеси газотермічного та вакуумно-конденсаційного нанесення по­рипів, хімічного осадження з парової (газової) фази та електрохімічного осадження.

Дисципліна "Нанесення покриття" у відповідності з узагальненим об'єктом діяльності бакалавра за напрямом 0923 "Зварювання" ПРОЦЕСИ УТВОРЕННЯ НЕРОЗ'ЄМНИХ З'ЄДНАНЬ, ПОВЕРХОНЬ, ВАРЮВАЛЬНЕ УСТАТКУВАННЯ, - охоплює процеси утворення поверхонь газотермічними, вакуумно-конденсаційними методами нанесення вкриття, хімічного осадження з парової (газової) фази та електрохімічного осадження.

Дисципліна входить до переліку дисциплін професійної підготовки

нормативної частини державної освітньо-професійної програми підготовки бакалаврів за напрямом 0923 "Зварювання" Галузевого стандарту

нормативної освіти України.

Представлений у навчальному посібнику матеріал відповідає навчальній програмі дисципліни, створеної на основі вимог освітньо-кваліфікаційної характеристки (ОКХ) та освітньо-професійної програми

(ОПП) підготовки бакалаврів напряму 0923 "Зварювання".