Inżynieria powierzchni

Marek Blicharski

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-21602-3

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

409

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Blicharski, Marek. Inżynieria powierzchni. Red. . : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021, 409 s. ISBN 978-83-01-21602-3

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Blicharski, M.

T1 Inżynieria powierzchni

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

YR 2021

SN 978-83-01-21602-3

Bibliografia BibTex:

@Book{ 240742, author = "Blicharski, Marek", editor = "", title = "Inżynieria powierzchni", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2021", address = "", isbn = "978-83-01-21602-3" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Blicharski, Marek

ED -

TI - Inżynieria powierzchni

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY -

PY - 2021

SN - 978-83-01-21602-3

ER -

Netografia (standard APA):

Blicharski, Marek. Inżynieria powierzchni [baza danych online] : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021 [dostęp: 04 05 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/inzynieria-powierzchni-marek-blicharski-240742.

materiałoznawstwo, tarcie, zużycie, smarowanie, korozja, powłoki, struktura krystaliczna, tribologia, inżynieria warstwy wierzchniej, obróbka cieplno-chemiczna, natryskiwanie, napawanie

Inżynieria powierzchni jest wyodrębnionym działem inżynierii materiałowej zajmującym się strukturą materiałów warstwy wierzchniej wyrobów, procesami ich modyfikowania oraz wytwarzania, także degradacją ich składników mikrostruktury, prowadzącą do ...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-21602-3

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

409

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Od autora14
Wykaz skrótów18
1. Obróbka warstwy wierzchniej20
1.1. Klasyfikacja obróbki powierzchniowej22
1.2. Koncepcja inżynierii powierzchni25
1.3. Kryteria doboru procesów wytwarzania warstwy wierzchniej28
1.4. Naprężenia własne30
1.5. Przyczyny zniekształcenia wyrobów31
1.6. Zmiana kształtu i wymiarów wyrobów hartowanych32
1.7. Podstawowe obróbki warstwy wierzchniej wyrobów stalowych32
1.8. Ograniczenia projektowe33
1.9. Przygotowanie powierzchni podłoża34
1.10. Plazma w inżynierii powierzchni35
1.10.1. Plazma35
1.10.2. Właściwości plazmy35
1.10.3. Plazma niskotemperaturowa w obróbce warstwy wierzchniej37
1.11. Magnetronowe źródło rozpylania39
1.12. Przewodnictwo elektryczne39
2. Materiały i ich właściwości40
2.1. Rodzaje materiałów40
2.1.1. Metale i ich stopy41
2.1.2. Ceramika i szkło42
2.1.3. Polimery43
2.1.4. Kompozyty45
2.2. Właściwości materiałów46
2.1.5. Nanomateriały46
2.2.1. Właściwości mechaniczne48
2.2.2. Umocnienie dyslokacyjne48
2.2.3. Umocnienie roztworowe49
2.2.4. Umocnienie cząstkami innej fazy49
2.2.5. Umocnienie przez rozdrobnienie ziarna50
2.2.6. Pełzanie50
2.2.7. Moduł Younga52
2.2.8. Właściwości mechaniczne wyznaczane z próby rozciągania53
2.2.10. Twardość56
2.2.9. Wytrzymałość ceramiki56
2.2.11. Odporność na pękanie58
2.2.12. Wytrzymałość zmęczeniowa59
2.2.13. Gęstość61
3. Struktura atomu, wiązania chemiczne i struktura krystaliczna62
3.1. Struktura atomu62
3.2. Układ okresowy64
3.3. Wiązania chemiczne68
3.3.1. Wiązania jonowe69
3.3.2. Wiązania kowalencyjne71
3.3.3. Ciała stałe z wiązaniami jonowymi i kowalencyjnymi73
3.3.4. Wiązania metaliczne75
3.3.5. Wiązania wtórne (van der Waalsa)75
3.4. Klasyfikacja ciał stałych ze względu na wiązania78
3.3.6. Energia wiązań między atomami78
3.5. Wiązania w poszczególnych kategoriach materiałów79
3.6. Struktura krystaliczna81
3.6.1. Układy krystalograficzne i typy sieci82
3.6.2. Położenia sieci85
3.6.3. Kierunki sieci86
3.6.4. Płaszczyzny sieci87
3.6.5. Oznaczanie struktur krystalicznych88
3.7. Struktura krystaliczna metali89
3.8. Struktury o najgęstszym ułożeniu atomów91
3.9. Struktury krystaliczne ceramik93
3.9.1. Wymiary i rozmieszczenie luk93
3.9.2. Ceramiki jonowe i kowalencyjne95
3.9.3. Proste ceramiki jonowe96
3.9.4. Proste ceramiki kowalencyjne98
3.10. Polimorfizm99
3.11. Szkła krzemianowe101
4. Tarcie, zużycie i smarowanie102
4.1. Tribologia102
4.2. Warstwa wierzchnia105
4.3. Tarcie106
4.4. Zużycie112
4.4.1. Zużycie ścierne115
4.4.2. Zużycie adhezyjne119
4.4.3. Zużycio-korozja120
4.4.4. Zużycie utleniające122
4.4.5. Zużycie zmęczeniowe123
4.4.6. Erozja126
4.4.7. Korozjo-erozja129
4.4.8. Kawitacja129
4.4.10. Korozja frettingowa130
4.4.9. Fretting130
4.4.11. Zużycie wodorowe131
4.5. Smarowanie132
4.5.1. Środki smarne134
4.5.2. Oleje smarne134
4.5.3. Dodatki uszlachetniające134
4.5.4. Emulsje135
4.5.5. Smary plastyczne135
4.5.6. Smary stałe136
5. Korozja 138
5.1. Korozja chemiczna139
5.1.1. Mechanizm wzrostu warstwy tlenku140
5.1.2. Szybkość utleniania141
5.1.3. Warstwy ochronne – tlenki ochronne142
5.2. Korozja elektrochemiczna145
5.2.1. Elementy ogniwa elektrochemicznego145
5.2.2. Reakcje na anodzie146
5.2.3. Reakcje na katodzie147
5.2.4. Siła pędna korozji elektrochemicznej149
5.2.5. Szereg galwaniczny150
5.2.6. Pasywność metali152
5.2.7. Polaryzacja152
5.3. Rodzaje korozji elektrochemicznej (ogniwa korozyjne)153
5.3.1. Korozyjne ogniwo galwaniczne153
5.3.2. Korozja międzykrystaliczna154
5.3.3. Korozyjne ogniwo stężeniowe155
5.3.4. Korozja wżerowa (pittingowa)156
5.3.5. Korozja szczelinowa157
5.3.6. Korozyjne ogniwo naprężeniowe158
5.3.7. Korozja naprężeniowa158
5.3.8. Korozja zmęczeniowa160
5.3.10. Oddziaływanie powłoki161
5.3.9. Korozjo-erozja161
5.4. Metody zapobiegania korozji elektrochemicznej162
5.4.1. Projektowanie163
5.4.2. Dobór materiału i obróbki164
5.4.3. Powłoki ochronne166
5.4.4. Inhibitory171
5.4.5. Ochrona katodowa172
5.4.6. Pasywacja lub ochrona anodowa173
6. Obróbka warstwy wierzchniej bez zmiany jej składu chemicznego 174
6.1. Utwardzanie odkształceniowe (mechaniczne)174
6.1.1. Dogniatanie rolkami175
6.1.2. Kulowanie176
6.1.3. Utwardzanie laserowe176
6.2. Hartowanie powierzchniowe178
6.2.1. Stale do hartowania powierzchniowego180
6.2.2. Mikrostruktura181
6.2.3. Grubość warstwy zahartowanej183
6.2.4. Zmiana wymiarów183
6.2.5. Zalety hartowania powierzchniowego183
6.2.6. Hartowanie indukcyjne184
6.2.7. Hartowanie płomieniowe185
6.3. Obróbka powierzchniowa laserem187
6.4. Hartowanie wiązką elektronów189
6.5. Przetopienie warstwy wierzchniej189
7. Obróbka cieplno-chemiczna 191
7.1. P odstawy obróbki cieplno-chemicznej192
7.1.1. Potencjał węglowy193
7.1.2. Dyfuzja – podstawy194
7.1.3. Gęstość mocy plazmy w dyfuzyjnej obróbce plazmowej197
7.2. Nawęglanie199
7.2.1. Temperatura203
7.2.2. Czas205
7.2.3. Stale do nawęglania206
7.2.4. Nawęglanie w ośrodku stałym (w proszkach)208
7.2.5. Nawęglanie w cieczy210
7.2.6. Nawęglanie gazowe211
7.2.7. Nawęglanie próżniowe215
7.3. Plazmowe procesy dyfuzyjne obróbki warstwy wierzchniej217
7.4. Nawęglanie w złożu fluidalnym222
7.5. Obróbka cieplna po nawęglaniu223
7.5.1. Mikrostruktura stali nawęglonej224
7.5.2. Węgliki226
7.6. Azotonawęglanie227
7.6.1. Azotonawęglanie w cieczy230
7.7. Azotowanie231
7.6.2. Azotonawęglanie gazowe231
7.7.1. Warstwa wierzchnia i jej mikrostruktura232
7.7.2. Charakterystyka procesów azotowania i nawęglania235
7.7.3. Stale do azotowania235
7.7.4. Azotowanie w cieczach238
7.7.5. Azotowanie gazowe239
7.7.6. Azotowanie plazmowe241
7.8. Węgloazotowanie243
7.8.1. Węgloazotowanie w kąpieli solnej243
7.8.2. Węgloazotowanie gazowe244
7.8.3. Węgloazotowanie plazmowe245
7.9. Borowanie246
7.9.1. Borowanie w proszkach249
7.9.2. Borowanie z zastosowaniem pasty250
7.9.3. Borowanie wielopierwiastkowe250
7.10. Warstwy wierzchnie wzbogacone dyfuzyjnie pierwiastkami substytucyjnymi251
7.10.1. Aluminiowanie251
7.10.2. Wanadowanie255
7.10.3. Chromowanie256
8. Osadzanie z fazy gazowej chemiczne (CVD) i fizyczne (PVD)259
8.1. Osadzanie chemiczne z fazy gazowej (CVD)259
8.1.1. Wytwarzanie powłok TiC procesem CVD264
8.1.2. Osadzanie TiN procesem CVD264
8.1.3. Osadzanie Al2O3 procesem CVD265
8.1.4. Średniotemperaturowe procesy CVD (MTC VD) nanoszenia warstw Ti(C, N) i Al2O3266
8.1.5. Niskotemperaturowy proces CVD (bez wspomagania plazmą)266
8.1.6. Wspomagane plazmą CVD (PACVD)267
8.1.7. Mikrostruktura powłok CVD267
8.2. Osadzanie fizyczne z fazy gazowej (PVD)268
8.2.1. Osadzanie reaktywne270
8.2.2. Naparowanie272
8.2.3. Wytwarzanie materiałów w postaci pary w procesach PVD273
8.2.4. Rozpylanie274
8.2.5. Rodzaje rozpylania276
8.2.6. Napylanie jonowe277
8.2.7. Triodowe napylanie jonowe278
8.2.8. Procesy PVD stosujące plazmę o częstotliwości radiowej i wyższej279
8.2.9. Czynniki kształtujące mikrostrukturę powłok PVD279
8.3. Powłoki wytwarzane procesami CVD i P VD280
8.4. Powłoki diamentopodobne (DLC)282
8.5. Implantacja jonów283
9. Powłoki ogniowe 285
9.1. Wytwarzanie powłok ogniowych287
9.2. Proces okresowy288
9.3. Proces ciągły289
9.3.1. Powlekanie Zn290
9.3.2. Powłoki Zn-Fe292
9.3.3. Powłoki Al293
9.3.4. Powłoki cynk-aluminium294
9.4. Powlekanie ogniowe cyną296
9.5. Powłoki Pb-Sn296
10. Powłoki galwaniczne 298
10.1. Powłoki elektrolityczne298
10.1.1. Przygotowanie podłoża do powlekania301
10.1.2. Powłoki Cr302
10.1.3. Powłoki Ni303
10.1.4. Powłoki dwuwarstwowe Ni i C r304
10.1.5. Powłoki Sn304
10.1.6. Powłoki Sn-Ni307
10.1.7. Powłoki Sn-Zn307
10.1.8. Powłoki Zn307
10.1.10. Powłoki Zn-Fe308
10.1.11. Powłoki metali szlachetnych (Au, Ag, Pt)308
10.1.12. Powłoki elektroforetyczne308
10.1.9. Powłoki Zn-Ni308
10.2. Powłoki chemiczne309
10.1.13. Powłoki kompozytowe elektrolityczno-elektroforetyczne309
10.2.1. Powłoki Ni310
10.2.2. Powłoki Ni-P311
10.2.3. Powłoki Ni-B312
10.2.4. Powłoki stopów trójskładnikowych Ni312
10.2.5. Powłoki kompozytowe312
10.3. Powłoki konwersyjne313
10.3.1. Anodowanie313
10.3.2. Anodowanie konwencjonalne aluminium314
10.3.3. Anodowanie twarde aluminium315
10.3.4. Anodowanie mikrołukowe stopów aluminium316
10.3.5. Utlenianie316
10.3.6. Fosforanowanie317
10.3.7. Chromianowanie319
11. Natryskiwanie cieplne 321
11.1. Procesy natryskiwania cieplnego324
11.1.1. Natryskiwanie płomieniowe324
11.1.2. Natryskiwanie z dużą prędkością325
11.1.3. Natryskiwanie naddźwiękowe HVOF326
11.1.4. Natryskiwanie detonacyjne327
11.1.5. Natryskiwanie łukowe328
11.1.6. Natryskiwanie plazmowe329
11.1.7. Natryskiwanie z zastosowaniem zimnego gazu331
11.2. Charakterystyka powłok332
11.3. Materiały natryskiwane333
12. Napawanie336
12.1. Rozcieńczenie337
12.2. Podłoże338
12.3. Procesy napawania339
12.3.1. Napawanie gazowe339
12.3.2. Napawanie łukowe elektrodą nietopliwą w osłonie gazowej341
12.3.3. Biegunowość połączenia342
12.3.4. Napawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazowej343
12.3.5. Napawanie łukowe ręczne elektrodą otuloną344
12.3.6. Napawanie plazmowe345
12.3.7. Napawanie łukiem krytym (pod topnikiem)346
12.4. Laserowe wzbogacanie warstwy wierzchniej w pierwiastki stopowe347
12.3.8. Napawanie laserowe347
12.5. Materiały do napawania348
12.5.1. Stopy żelaza do napawania349
12.5.2. Stopy austenityczne351
12.5.3. Węgliki wolframu353
13. Powłoki malarskie354
13.1. Wyroby lakierowe354
13.1.1. Rodzaje wyrobów lakierowych (farb)356
13.1.2. Klasyfikacja farb ze względu na rodzaj substancji błonotwórczej358
13.1.3. Malowanie362
13.1.4. Powłoki organiczne nanoszone w sposób ciągły na wyroby stalowe365
13.2. Powłoki z emalii porcelanowej367
Pojęcia i ich definicje370
Bibliografia402
Skorowidz404

Naprężeniatworzącesiępodczaswytwarzaniawarstwywierzchniejmogąpowodować

odkształcenieplastycznewyrobu,oddzieleniewarstwywierzchniejodpodłożalubtwo-

rzeniesiępęknięćwwarstwiewierzchniej.Zachowaniewyrobówzmodyﬁkowanąwar-

stwąwierzchniątworzącąstyktocznywłożyskutocznymlubstykślizgowy,m.in.zęby

wprzekładnizębatejalbostykściernyztwardąchropowatąprzeciwpowierzchnią,jest

zależnenietylkoodwłaściwościwarstwywierzchniej,aletakżeodmateriałupodłoża,

azwłaszczaodgranicypodłoże-warstwa.Wyrobyzwarstwąwierzchniązużywająsię

stopniowolubgwałtowniewwynikuoddzieleniawarstwywierzchniejodpodłoża.Od-

dzieleniewarstwyodpodłożazależyprzedewszystkimodwytrzymałościpołączenia

podłoże-powłoka,intensywnościwarunkówtribologicznychorazgłębokościwarstwy

wierzchniej.Wprzypadkugranicydyfuzyjnejryzykooddzieleniapowłokiodpodłoża

jestmniejsze.

Powłoka,zewzględunaróżnewartościwspółczynnikarozszerzalnościcieplnejpowło-

kiipodłoża,jestprzyczynąpowstawanianaprężeńpodczasprocesuwytwarzaniaoraz

podczaschłodzeniawyrobuodtemperaturyprocesudotemperaturyotoczenia.Częstona

przekrojupowłokiwystępujegradientnaprężenia,jednakzewzględunajejmałągrubość

wodniesieniudowielkościwyrobumożnaprzyjąć,żewytworzonenaprężeniawpowłoce

sąjednorodnenagrubości.Jednocześniezakładając,żewpowłocewystępujedwuosiowy

stannaprężenia,wyrażenienagęstośćenergii(ilośćenergiiwjednostceobjętościmateriału)

odkształceniasprężystegowpowłoceΛpjestnastępujące:

(

−

)

gdzie:σp-naprężeniewłasnepowłoki,Ep-modułYoungamateriałupowłoki,νp-współ-

czynnikPoissonamateriałupowłoki.

Energięodkształceniasprężystegonajednostkępowierzchnigranicypowłoka-podłoże

uwalnianąpodczasoddzielaniapowłokiodpodłożaokreślawartośćiloczynugęstości

energiiodkształceniasprężystegoΛ

igrubościpowłokit.Jeżeliwartośćtegoiloczynu

jestwiększaniżwartośćenergiigranicypowłoka-podłożenajednostkępowierzchni,to

występujestanenergetycznypreferującyoddzieleniepowłokiodpodłożaipozainicjowaniu

oddzielaniebędziekontynuowane.Energiagranicypowłoka-podłożeniezależyodgrubo-

ścipowłoki,natomiastuwalnianaenergiaodkształceniasprężystegopodczasoddzielania

powłokiodpodłożajestproporcjonalnadojejgrubości.Stądpowłokiowiększejgrubości

wykazująwiększąskłonnośćdooddzielaniasięodpodłoża(delaminacji).

1.5.Przyczynyzniekształceniawyrobów

Przyczynamizniekształceniawyrobówsą:naprężeniacieplne,naprężeniawywołanezmia-

namiobjętościpodczasprzemianfazowych,pełzaniepodczaswygrzewania,anizotropia

1.OBRÓBKAWARSTWYWiERZCHNiEJ

Brak wyników

Inżynieria powierzchni

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra