8.1.Охарактеризовать методы локального упрочнения за счет химического воздействия.

Ионная имплантация: ионы необходимы для образования элемента, получают тем или иным способом, разгоняют до высоких скоростей и направлены на упрочняющую поверхность(мишень). В зависимости от скорости различают процессы: 1. Упругое соударение, проникновения иона в поверхность мишени, разрушения ядер атомов мишени. Внедряют ионы металлов и неметаллов: C, N, B, Cr, W Ni. Глубина проникновения ионов: несколько межатомных расстояний. Особенность: возможность получения пересыщенных тв. растворов, можно получать различаться структура упр.слоя: тв.растворы, аморфные слои, четырехфазные системы с различной степенью дисперсности избыточных фаз. Параметры: Энергия ионов до 4Мэв, удельная мощность пучка ионов 10в 14…10в16 см2. Назначения: повышения износа, коррозионной стойкости, усталостной прочности. Недостатки: Высокая стоимость, сложность оборудования, ограничения по размерам деталей, невысокая воспроизводительность результатов. Иммерсионная Ионная имплантация: в рабочее пространство заполняют газ содержащий необходимые элементы, возбуждают тлеющий разряд , между катодом и анодом подают высоко вольтные импульсы до 100 кВ. В поле происходит разгон ионов 1-100кВ-энергия ионов, температура детали от 100 до 600. Параметры: состав плазмы, давления в камере, величина, длительность и частота, температура изделия. Электроискровое упрочнения металлов: основано на электро эрозии материала электрода под воздействием искрового разряда, полосе частиц и пара материала на упрочняемую поверхность. При этом между частицами электрода и поверхностью возникает металлическая связь, т.е. частицы просто привариваются в тонкий оплавляемый слой. Его время осуществления 10в -4-10в -8сек. Используют такие электроды: Гр., Вк6, Вк8, Т5К10, ШХ15, Х12. Параметры: материал электрода, емкость конденсаторной батареи, исходная состояние поверхности, количество проходов, частота искрового разряда. Применяют для упрочнения режущих, мерительных инструментов, штампы. Преимущества: дешевое и простое оборудование. Недостатки: малая глубина слоя, повышения шероховатости, необходима шлифовка, неравномерное распределение напряжений по поверхности. Целесообразно для неответственных изделий.

8.2.Охарактеризовать технологию, параметры и область применения локального упрочнения с использованием электронного луча.

Параметры Р= 10в -3 до 10-4Па, Скорость 70-150кВ, q=5*10в 8 Вт/см2, общая мощность десятки киловатт. Суть упрочнения: упрочнить участок подвергаемой воздействию электронного луча при этом происходит передача кинетическая энергия элементов поверхностному слою, при этом кинетическая энергия передается поверхностному слою который нагревается до температуры выше критических, охлаждение происходит за счет теплоотвода в холодную среду. Преимущества: высокая общая мощность, это позволяет получить участок в 10мм, возможность гибкой регулировки параметров луча, а именно удельной мощности, форму луча, направления луча, полная автоматизация. Назначения: Поверхностное термо-упрочнение (закалка), поверхностное легирование, наплавка, отжиг, облагораживающий переплав, зонная плавка. Недостатки: Сложность оборудования, необходимость вакуумирования, ограничение размеров управления деталей, чем больше размеры вакуума, тем сильней надо систему откачки. В последние годы появилась новая лучевая технология обработки пучком релятивиских электронов.

Билет №8