Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 icon

Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401




НазваМетодические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401
Сторінка1/4
Дата16.03.2013
Розмір0.81 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2   3   4


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ


НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению студентами лабораторного практикума

по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 7.090103 и «Композиционные и

порошковые материалы и покрытия» для специальности 7.090401


УТВЕРЖДЕНО

на заседании Ученого совета

академии

Протокол № 1 от 31.01.06


Днепропетровск НМетАУ 2006

Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 7.090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 7.090401/ Сост. А.Д.Рожков. - Днепропетровск: НМетАУ, 2006. – 60 с.


Приведенные лабораторные работы направлены на расширение и углубление знаний теоретических основ формирования газотермических и вакуумных конденсационных покрытий, технологических особенностей и оборудования для их нанесения, определение функциональных характеристик защитных покрытий.

Предназначены для студентов специальностей 7.090103 - композиционные и порошковые материалы, покрытия и 7.090401 - металлургия черных металлов.


Составитель А.Д.Рожков, канд. техн. наук, доц.


Ответственный за выпуск А.М.Грещик, канд. хим. наук, доц.


Рецензент Р.В.Анкудинов, канд. техн. наук, доц. (НМетАУ)


^ 1 ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ НАПЫЛЕННЫХ ПОКРЫТИЙ


1 Цель лабораторного занятия

Изучить особенности микроструктуры покрытий, полученных газотермическим напылением, основные дефекты напыленных покрытий и причины их образования.

^ Задачи проведения лабораторного занятия

В результате проведения лабораторной работы студенты должны:

Знать: особенности структуры покрытий, полученных при газотермических методах напыления, основные дефекты покрытий.

Уметь: на основании металлографических исследований диагностировать качество напыленных покрытий, объяснять причины образования дефектов в них.


^ 2 Основные теоретические положения

В процессе напыления покрытие формируется из отдельных расплавленных или близких к этому состоянию частиц. Эти частицы, обладающие высокой скоростью, соударяются с поверхностью основы и наслаиваются на нее. Т.е. покрытие является своеобразным материалом, полученным в результате удара, деформации и чрезвычайно быстрой кристаллизации небольших (20-200 мкм) частичек напыляемого материала. Последовательно накладываясь друг на друга, частицы образуют чешуйчатое, слоистое покрытие, которому присуща анизотропия физических и механических свойств, неоднородность в структурном и химическом отношении. Поэтому для напыленных газотермическими методами покрытий характерными признаками являются: развитая поверхность стыков между частицами и повышенное содержание оксидных включений, особенно по границам частиц и отдельных слоев.

Контактные процессы при ударе, деформации, затвердевании и охлаждении частиц, а также процессы их физико-химического взаимодействия с распыляющим газом и окружающей средой при движении от распылителя к основе определяют структуру и свойства покрытия. В реальном покрытии можно выделить ряд структурных элементов, которые имеют границы раздела с определенными свойствами (рис. 2.1).



1 – граница между покрытием и основой; 2 – граница между слоями; 3 – граница между частицами в слое; Dх – диаметр участка поверхности контакта, на котором произошло приваривание частицы.

Рис. 2.1 - Схема структуры покрытий, полученных при ГТН


В частицах напыляемого материала из-за быстротечности процесса кристаллизации могут сохраниться высокотемпературные фазы и растворенные при высоких температурах газы. Несмотря на небольшое время взаимодействия напыляемых частиц с газами (10-3 с) их материал может поглощать газы в количествах, превышающих пределы их растворимости. При затвердевании частиц эти газы частично выделяются с образованием открытых и закрытых пор.

Поверхность частиц, как правило, покрывается пленкой оксидов, которая остается на их границах в покрытии. Поэтому в напыляемом материале соединение частиц, помимо механического сцепления, происходит и через оксиды. В местах разрушения оксидных пленок происходит сплавление металлических частиц. При напылении металлов в контролируемой атмосфере, включающей их окисление, в процессе формирования покрытий происходит оплавление напыляемых частиц.

Малая длительность затвердевания (10-5 – 10-7 с) приводит к фиксации метастабильных структур в покрытии, в том числе аморфных.

Значительное влияние на строение покрытия оказывают метод напыления и параметры газотермического напыления.

Для исследования структуры напыленных покрытий наибольшее распространение получил металлографический метод.


3 Приборы, принадлежности и материалы

  1. Атлас микроструктур покрытий.

  2. Металлографический микроскоп.

  3. Материалы с покрытиями.

  4. Шлифовальный станок.

  5. Шлифовальная бумага, полировочные пасты.

  6. Эпоксидный клей или акрил.


4 Порядок проведения работы

В соответствии с заданием преподавателя студенты могут изучасть микроструктуры напыленных покрытий по атласу, либо указанное изучение микроструктуры дополняется изготовлением металлографических шлифов покрытий, полученных при различных режимах напыления, и их металлографическим исследованием.

  1. По литературным источникам ознакомиться с закономерностями формирования покрытий при газотермическом напылении и особенностями их микроструктуры.

  2. Получить задание у преподавателя.

  3. Изучить по атласу особенности структуры напыленных покрытий и зарисовать их в тетрадь.

  4. Дать описание микроструктуры покрытий, уделив особое внимание дефектам. Обосновать предположительную причину их возникновения.

  5. Приготовить металлографические шлифы заданных материалов с покрытиями.

  6. Провести исследование микроструктуры покрытий на металлографическом микроскопе.

  7. Зарисовать и дать описание исследованных микроструктур.


^ 5 Порядок оформления отчета

В отчете привести описание основных закономерностей формирования покрытий и дать их описание, указать на возможные причины выявленных дефектов покрытий.


^ 6 Задание на самостоятельную работу

По материалам лекций и учебным пособиям изучить процессы, протекающие при формировании напыленных покрытий газотермическими методами, их влияние на структуру покрытий,причины возникновения дефектов в покрытиях и пути их устранения.

Контрольные вопросы

  1. Назначение напыленных покрытий.

  2. Процессы, протекающие при ударе частиц об основу.

  3. Схема структуры покрытий, получаемых при ГТН.

  4. Взаимодействие напыляемых частиц с газами.

  5. Причины возникновения метастабильных структур в покрытиях.

  6. Влияние структуры на адгезионную и когезионную прочность.

  7. Основные дефкты микроструктуры покрытий и причины их возникновения.


Рекомендуемая литература

  1. Порошковая металлургия и напыленные покрытия /Под ред. Б.С.Митина.- М.: Металлургия, 1987. – 792 с.

  2. Хасуй А. Техника напыления. - М.: Машиностроение, 1972. – 288 с.

  3. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. - М.: Машиностроение, 1981. – 192 с.



^ 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ НАПЫЛЕННЫХ ПОКРЫТИЙ


1 Цель лабораторного занятия

Изучить влияние условий процесса газотермического напыления на плотность и пористость получения покрытий, ознакомиться с методами определения истинной плотности, открытой, закрытой и общей пористости покрытий.
  1   2   3   4

Схожі:

Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей
Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей....
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания
Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей....
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания к выполнению выпускной квалификационной работы образовательно-квалификационного уровня «магистр» для студентов специальности
Методические указания к выполнению выпускной квалификационной работы образовательно-квалификационного уровня «Магистр» для студентов...
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине Водоснабжение (для студентов 4 курса всех форм обучения специальности...
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Прикладная гидроэкология» (для студентов 3 курса дневной формы...
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconПрограмма и методические указания к выполнению практических заданий по дисциплинам "Прикладная аэроэкология" и "Инженерная аэроэкология" для студентов
Прикладная аэроэкология" и "Инженерная аэроэкология" (для студентов 3-6 курсов заочной формы обучения специальности "Экология и охрана...
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Программирование в Unix" для студентов специальности "Информатика"
move to 0-20604619
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания по организации выполнения контрольной работы рисунок 1 Пример оформления таблицы
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Локальные информационные сети» для студентов специальности 090803...
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Основы программирования и алгоритмические языки»
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Основы программирования и алгоритмические языки» для студентов...
Методические указания к выполнению студентами лабораторного практикума по дисциплинам «Теория процессов и формирования напыленных покрытий» для специальности 090103 и «Композиционные и порошковые материалы и покрытия» для специальности 090401 iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Механические свойства и конструкционная прочность металлов» для студентов специальности 090101
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Механиче­ские свойства и конструкционная прочность металлов» /Составитель...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи