Модификация поверхностного слоя металлических изделий

УДК 621.9.047

МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

С.В. Сафонов, С.Н. Григорьев, В.П. Смоленцев

Рассмотрено целевое назначение и классификация традиционных и новых (на уровне изобретений) методов модификации поверхностного слоя металлических изделий. Исследованы возможности управления свойствами слоя для повышения эксплуатационных показателей объектов производства, в том числе прочности, долговечности, товарного вида. Показаны возможности расширения спроса изделий с покрытием за счет повышения качества изделий с модифицированным поверхностным слоем

Ключевые слова: модификация, поверхностный слой, качество изделий, управление свойствами поверхностного

слоя

Эксплуатационные характеристики

изделий зависят от состояния поверхностного слоя материала. Для объектов машиностроения новых поколений требуется получить прочностные и эксплуатационные показатели, совмещающие полезные свойства различных слоев изделий, такие как: высокая твердость, механические свойства при минимальной массе объекта, высокая степень защиты от коррозии при хорошей адгезии, что в ряде случаев считается неосуществимым даже при замене металлов на композиционные материалы (например, углеграфиты, стеклопластики).

Одним из основных направлений исследований в машиностроении является создание поверхностных слоев, обладающих требуемыми эксплуатационными показателями при сохранении полезных свойств основного материала, например, высокой

теплостойкостью при применении легких сплавов с низкой температурой плавления.

В этом направлении в последние годы ведутся интенсивные исследования,

включающие тенденции развития в области формирования поверхностного слоя:

- удаление поверхностного слоя (полностью или частично);

- целенаправленное изменение состава и свойств поверхностного слоя для улучшения технологических характеристик изделий с покрытиями в направлении повышения эксплуатационных свойств до уровня, достигнутого в настоящее время. Дальнейшие исследования в этом направлении способствуют получению показателей, близких

Сафонов Сергей Владимирович - ВГТУ, канд. пед. наук, профессор, тел. (473) 246-29-90, e-mail: safonov@vorstu.ru Григорьев Сергей Николаевич - МГТУ (СТАНКИН), д-р техн. наук, профессор, тел. 8-499-972-94-00, e-mail: rector@stankin.ru

Смоленцев Владислав Павлович - ВГТУ, д-р техн. наук, профессор, тел. 8-903-655-99-70, e-mail: vsmolen@inbox.ru

к теоретическим пределам прочностных и других характеристик материалов с покрытиями;

- нанесение покрытий, обеспечивающих получение требуемых эксплуатационных показателей всей детали и дающих наибольший выигрыш от научно-обоснованного сочетания покрытия с основным металлом (требуемый ресурс, надежность, работоспособность и другие характеристики);

- придание изделию или его части специфичных свойств. К ним относятся теплозащита, теплостойкость, отражательная способность, тепло- и электропроводность, защита от коррозии и анодного растворения при воздействии электрического поля и др. Целью таких исследований может являться расширение технологических возможностей машин-строения, повышение прочностных и других свойств изделий (особенно вновь создаваемых наукоемких объектов транспортной техники), улучшение потребительских показателей (внешнего вида, эргономики, эстетики и др.), повышение эффективности восстановления и ремонта изделий, в том числе без их разборки.

Классификация методов модификации

В основу классификации технологических приемов для получения требуемых эксплуатационных свойств изделий с модифицированным поверхностным слоем положены требования к назначению объектов. Это может быть удаление дефектного слоя, изменение химических и физических характеристик в поверхностных зонах, передача части требований к детали на наносимое покрытие в виде однородного слоя или с включением гранул, закрепляемых на поверхности материала в зоне воздействия эксплуатационных факторов. Целевое назначение всех видов покрытий достаточно

близко, однако при их выборе следует учитывать ограничения по возможностям и эффективности процесса нанесения, вторичные факторы, изменяющие условия эксплуатации (например, утрату металлического контакта между токопроводом и заготовкой).

Применяемые способы модификации поверхностного слоя зависят от наличия технических средств, обеспечивающих выполнение операций по модификации,

Основные способы модификации приведены в табл. 1. Следует учитывать, что направленное изменение свойств

поверхностного слоя может принципиально изменить (как правило, улучшить) возможности создания как всего изделия, так и его элементов, а в ряде случаев становится основным фактором при реализации создания работоспособной, востребованной техники новых поколений, определяющих научный

целесообразности изменения свойств детали силами своего производства, степени освоения новой технологии, ряда организационных факторов. Для повышения эффективности применяемого способа модификации требуется создать систему многофакторной оптимизации выбора рационального способа

совершенствования эксплуатационных

характеристик поверхностного слоя, определяющих требуемые показатели изделия.

Таблица 1

прогресс и приоритеты государства в области машиностроения, особенно в его наукоемких отраслях.

В табл. 1 приведены основные источники информации из литературы, список которой имеется в конце статьи. Механическая обработка достаточно подробно исследована в учебной, справочной литературе и описана в монографиях. Больший интерес представляют нетрадиционные методы обработки, в

Способы получения поверхностного слоя с требуемыми свойствами

№ Основное назначение Эксплуатационные Основные способы Источники

п/п требования модификации поверхностного слоя информации

1 2 3 4 5

1 Восстановление Восстановление качества Удаление дефектного слоя

исходных свойств поверхностного слоя методами: - механической

изделия со снятием обработкой [13, 22, 23, 26, 281

припуска - вибрационными [24, 25]

- комбинированными с [14, 19, 27, 28]

наложением электрического

поля

2 Управляемое изменение Повышение Изменение свойств слоя

свойств изделия без эксплуатационных и методами: - -термический и

удаления припуска потребительских свойств химико-термический [22, 231

изделий - виброударный [11, 201

- комбинированный с [15, 21, 27]

наложением электрического

поля

3 Управляемое изменение Улучшение Нанесение:

свойств изделия с эксплуатационных - металлических тонких и [16, 17, 19, 22, 23,

нанесением слоев показателей изделий толстых покрытий (гальваника, напыление и др.) 26, 27]

- толстослойных покрытий [16, 17, 18, 21, 22,

(напыление, наплавка, 23, 26, 27, 29]

электроэрозионное покрытие и др)

- диэлектрических покрытий [22, 23, 26]

(лаки, краски, полимеры и

др.)

4 Придание изделиям Повышение жаростойкости, Комбинированное нанесение

особых характеристик, жаропрочности, покрытий:

определяемых износостойкости, - сочетанием металлов с

свойствами структурных отражательной способности, различными свойствами [18, 21, 27]

составляющих тепловых, механических,

покрытий электрических, оптических характеристик

- комбинированными [18, 26, 27]

методами

- подготовительный, включающий базирование заготовки на опорах в контейнере, установку вставок, заполнение емкости рабочей средой, герметизацию контейнера крышкой, расчет (или назначение) технологических режимов;

- регулировка установки: замер высоты заполнения контейнера по нижнему штуцеру; контроль частоты вибраций контейнера; соотношение объемов контейнеров рабочей среды: каучуковой массы и металлических шаров (рекомендуется 1:3 по весу); скорости прохождения массы между штуцерами (регулируют за счет амплитуды 0,2 - 0,8 мм); времени обработки (зависит от величины съема припуска);

- оценка результатов. Измеряют шероховатость, равномерность съема припуска.

Наиболее часто для восстановления свойств материала используются

комбинированные методы обработки с наложением электрического поля.

По патенту [2] для получения качественной исходной поверхности изделий металлургического передела для последующей переработки предложено использовать электрод-щетку, которую на первом этапе обработки нагревают до температуры обрабатываемого материала, после чего удаляют неровности и местные дефекты под током в газожидкостной слабопроводящей среде.

Созданы технологические процессы, позволяющие изменять свойства

поверхностного слоя без удаления припуска (табл. 2).

следующие этапы:

Таблица 2

Поверхностная обработка без удаления припуска (съем материала находится в пределах допуска _на размер детали)_

№ п/п Назначение операции Основные методы обработки Источник информации

1 2 3 4

1 Снятие поверхностных напряжений Термическая, химико-термическая обработка, травление [13, 22, 23, 26]

Скругление кромок переходных участков [3]

2 Повышение твердости и стойкости режущей части инструмента Термическая, химико-термическая обработка, напыление [22, 26]

Лучевые методы (плазма, лазер) [4]

Термохимическая импульсная обработка [5, 15]

3 Создание локального наклепанного слоя Механическая виброударная обработка [22, 16, 20]

Комбинированные импульсные воздействия в электрическом поле [6, 7, 8]

4 Защита металлических изделий (оснастки) от анодного растворения Пассивация поверхности тонким покрытием [9]

Химическая пассивация [10, 11]

частности, формируемые путем комбинации тепловых, магнитных, химических и механических воздействий (раздел 1 в табл. 1).

Рассмотрим некоторые, ранее мало известные, способы модификации свойств поверхностного слоя материала. По табл. 1, раздел 1 для обеспечения съема припуска и создания требуемой шероховатости каналов вибрационным методом предложен способ обработки по патенту [1], где чистовой съем припуска межлопаточных каналов в деталях типа «турбина» выполняется в контейнерах методом продавливания рабочей среды при частоте колебаний зоны обработки до 50 Гц с амплитудой не более величины межэлектродного зазора. Схема обработки приведена на рис. 1.

10

Рис. 1. Схема вибрационной обработки каналов, 1 -контейнер; 2 - крышка контейнера; 3 - емкость для рабочей среды; 4 - вал привода; 5 - базовая опора для заготовки 6; 7 - твердосплавные вставки, установленные на поворотном узле 8; 9 - жидкая рабочая среда с твердым наполнителем; 10 - штуцеры для подачи и удаления рабочей среды, поступающей от насоса 11; 12 -расходомеры для регулирования в контейнере рабочей среды

Технология обработки по рис. 1 имеет

По патенту [3] предложен способ формирования скругленной кромки,

позволяющей устранить острый переходный участок, являющийся местным концентратором напряжений. Операция скругления

осуществляется путем локального удаления с кромки заусенцев анодным растворением. Эффективность процесса обеспечивается путем прижима перед анодным растворением заусенцев к стенкам канала и за счет этого созданием условий для управляемого формирования процесса скругления. Устройство для осуществления способа (рис. 2) имеет диэлектрический элемент с конической направляющей, который совершает возвратно-поступательные движения на длину рабочей части инструмента и пригибает заусенцы к стенкам отверстия.

Рис. 2. Схема формирования скругления на кромках детали: 1 - электрод - инструмент (ЭИ); 2 - корпус ЭИ; 3 - рабочая часть ЭИ; 4 - направляющая с заборным конусом; 5, 9 - каналы для подачи электролита; 6 -обратный клапан на магистрали подачи электролита; 8 -деталь с рабочим торцем 7; 10 - заусенцы на кромке детали; 11 - заглушка для устранения утечек электролита; 12, 13 - привод для осуществления возвратно-поступательного движения ЭИ 1; 14 - датчик сопротивления движению ЭИ

Технологический процесс применения способа и устройства включает следующие этапы:

- подготовительный, на котором измеряют величину заусенцев и подбирают ЭИ с направляющей требуемого диаметра, назначают состав электролита и режимы обработки;

- работа на оборудовании; для чего канал 9 (рис. 2) заглушают со стороны, противоположной кромке с заусенцами 10, заглушкой 11. После этого устанавливают деталь 8 в электролит 12 так, чтобы его уровень был выше обратного клапана 6. Вводят направляющую 4 заборным конусом в канал 9, перемещают ее вдоль оси детали 8 так, чтобы торец 7 сминал заусенцы 10 и прижимал их к стенке отверстия детали. Величину перемещения ограничивают предельным

сопротивлением движению, оцениваемым датчиком 14, после чего изменяют направление движения от привода 13. Для анодного скругления кромки подается ток, а через канал 6 в канале 5 поступает электролит 12.

Рекомендуемые технологические режимы: напряжение 12 В, электролит - 15 % NN0^ частота возвратно-поступательного движения ЭИ - 1 Гц, время обработки около 1 минуты для удаления заусенцев высотой до 0,3 мм и получения скругления кромки радиусом около 0,2 мм.

По патенту [4] получение закаленного слоя требуемой твердости обеспечивается тем, что одновременно с воздействием лазерного луча на закаливаемые участки подают охлаждающую среду, количество которой определяет глубину залегания измененного слоя, отвечающего эксплуатационным требованиям к режущему инструменту.

Для создания локального наклепанного слоя (табл. 2, раздел 3) может использоваться виброударная обработка. В последние годы появились новые методы импульсного воздействия, часть которых приведена в табл. 2.

По патенту [5] создан новый способ электроэрозионного упрочнения, выполняемого в жидкой среде охлажденных газов (например, азота, углекислоты), инструментами из титана, сплавов с высоким содержанием вольфрама и углерода. В процессе упрочнения под действием больших градиентов температур в микроуглублениях поверхностного слоя формируются участки высокой твердости из нитридов титана или карбидов, которые диффузионно связаны с металлом детали и прочно соединяют стенки микротрещин. При этом основной материал имеет меньшую твердость и служит «смазкой», например при работе упрочненного режущего инструмента, а отсутствие микротрещин устраняет

возможность инфицирования инструмента в медицине (например, устройств для хирургических отделений лечебных заведений). Последнее дает возможность многократно использовать инструмент, имеющий высокую стоимость, который ранее утилизировался после разового применения. Способ по указанному патенту отличается тем, что в нем используется более доступная жидкая углекислота, имеющая температуру сжижения более высокую по сравнению с жидким азотом. Рабочая среда подается в виде аэрозоля под высоким давлением.

Для получения этим способом бездефектного слоя высокой твердости

рекомендуются режимы: емкость

конденсаторов 0,1 - 0,5 мкФ, напряжение на электродах 80 - 100 В, давление жидкой углекислоты 0,7 - 0,8 МПа, ее расход 0,05 м3/мин, скорость перемещения инструмента 3 -4 м/мин.

По патенту [6] для выравнивания скорости анодного растворения биметаллических материалов перед процессом снятия припусков с участков, имеющих пониженную скорость анодного растворения, их локально наклепывают, после чего некоторое время осуществляют общий съем, регулируя период обработки по наибольшей величине технологического тока. Если требуется обеспечить минимальную высоту неровностей, то процесс выполняют до снятия вершин микронеровностей, и за счет этого изменение геометрических размеров детали сохраняется в пределах допуска.

Способ поверхностного упрочнения по патенту [7] осуществляется за счет импульсов тока, подаваемых на металлические гранулы, помещенные в токопроводящую жидкость, и на средние секции секционных электродов. Упрочнение создается силовыми импульсами, формируемыми в зазоре между деталью и секциями. Схема обработки приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема магнитно-импульсного упрочнения: 1 - межлопаточный канал между лопатками 2 и 3; 4, 5 -секционные электроды; 6 - гранулы; 7 - токопроводящая жидкость; 8 - генератор импульсов; 9 - переключатель полярности

Способ осуществляют в несколько этапов:

- очищают гранулы 6 от загрязнений (продукты обработки от предшествующей операции и др.). Операцию выполняют на используемом оборудовании при прокачке жидкости 7 с гранулами 6 через канал 1 между лопатками 2, 3. Процесс повторяют несколько раз за период обработки;

- подключают ток от генератора 8 на секции электродов 4, 5. Полярность тока изменяют переключателем 9 так, чтобы импульсные нагрузки на гранулы 6 были направлены против гравитационной силы, воздействующей на деталь, перемещаемую во время упрочнения в нескольких направлениях.

Это обеспечивает равномерность наклепа всех элементов детали;

- выполняют упрочнение до получения требуемого наклепа поверхностного слоя (для жаропрочных сплавов 3,5 - 3,6 %). Рекомендуются следующие режимы: напряжение в импульсе - 1кВ, длительность импульса 100 мкс, время обработки 5 - 10 мин.

В авторском свидетельстве предложен способ локального упрочнения, например, для повышения точности и интенсификации процесса маркирования профильным электродом. Обработку ведут с вибрацией инструмента, и в момент сближения электродов на расстояние 0,1 - 0,2 от наибольшего зазора одному из них придают импульсное ускорение 3 - 40. При этом время пауз между импульсами берут равным длительности растворения металла под наносимым знаком с периодом, обеспечивающим заданную величину наклепа. Следует учитывать, что глубина цветного маркирования, для которого используется способ, не превышает 30 мкм. Поэтому такой наклеп практически не изменяет допустимых размеров геометрии детали.

На рис. 4 приведена схема упрочнения по авторскому свидетельству [8].

Рис. 4. Схема локального упрочнения под профилем инструмента для электрохимического маркирования: 1 -электрод - инструмент; 2 - деталь; 3 - источник тока; 4 -коммутатор; 5 - индуктор; Бр и Б0 _. рабочий и начальный межэлектродный зазор; У-скорость электрода-инструмента в конце подачи импульса

В процессе локального упрочнения (рис. 4) электрод-инструмент 1 и обрабатываемая деталь 2 связаны с источником 3 технологического тока через коммутирующее устройство 4. В качестве исполнительного органа механизма импульсных ускорений служит индуктор 5 в форме соленоида с расположенным внутри него электродом -инструментом 1. Источник технологического тока в этом случае имеет два режима работы: первый для создания импульсных ускорений; второй (рабочий) - для осуществления процесса анодного растворения.

В первом периоде цикла осуществляется подача электрода - инструмента 1 к

обрабатываемой поверхности детали 2. Рабочее напряжение на электродах отсутствует. Далее зазор между электродами уменьшается. При достижении зазором величины = (0,1...0,2) 80 через коммутирующее устройство на обмотки соленоида подается напряжение первого режима работы источника технологического тока. Электрический ток, проходя по обмоткам катушки соленоида, создает внутри нее электромагнитное поле, которое, воздействуя на электрод-инструмент, выталкивает его, придавая импульсные ускорения 3.. .40.

Электрод - инструмент под действием импульсных ускорений при скорости V приходит в соприкосновение с обрабатываемой деталью, создавая местный наклеп. Напряжение на электроды и соленоид не подается.

В следующем периоде рабочего цикла электрод-инструмент отводится от

обрабатываемой детали. В момент времени, когда наименьший зазор между электродами достигает требуемой рабочей величины 8р, в зону обработки подается электролит, а на электроды от источника тока импульс рабочего напряжения. Под действием технологического тока происходит процесс локального анодного растворения материала детали. Время протекания тока рассчитывают или выбирают равным времени растворения толщины слоя не более глубины наклепа.

Далее осуществляется остановка электрода - инструмента на расстоянии от

обрабатываемой детали. При этом напряжение на электродах отсутствует. Происходит интенсивная прокачка электролита через зазор . Величину зазора для промывки и обеспечения расхода электролита назначают в зависимости от свойств электролита и физико-механических свойств обрабатываемого материала. Повторение рабочих циклов производится до достижения заданной глубины маркирования.

Скорость анодного растворения существенно зависит от изменения степени наклепа обрабатываемой поверхности, причем для разных материалов она возрастает по линейной зависимости с возрастанием степени наклепа. По предлагаемому способу за счет местного поверхностного наклепа,

создаваемого электродом-инструментом 1 под действием сообщенных ему импульсных ускорений, удается локализовать процесс анодного растворения и получить повышенное качество наносимой информации.

Для развития перспективных

электрохимических и комбинированных

методов обработки требуется создание эффективных способов защиты от анодного растворения обработанных деталей, инструмента и другой технологической оснастки. При этом необходимо сохранить проводимость через них тока низкого напряжения (табл. 2, раздел 4) для подвода технологического тока в зону обработки.

По авторскому свидетельству [9] для защиты от анодного растворения прецизионных деталей предлагается формировать на них защитную зону с пассивирующей пленкой, получаемой на установке для формирования скругления на кромках (например по профилю зуба мелкомодульных колес) в среде химически нейтрального порошкового наполнителя (типа формовочной смеси) при напряжении 3 - 4 В в течение 1 - 2 секунд. После этого выполняют скругление кромок при напряжении 12 - 18 В в течение 2 - 6 секунд (съем материала с кромки несколько микрон).

Для защиты от анодного растворения приспособлений предложен способ по авторскому свидетельству [10], позволяющий осуществлять через защищенную поверхность прохождение больших технологических токов, но не подвергать оснастку опасности разрушения. Наиболее эффективным этот способ оказался для создания защиты от растворения для титановых элементов конструкций. Достоинством способа является возможность осуществления химических преобразований в поверхностном слое непосредственно на станке путем режимных манипуляций. Для этого применяют сильно зашламленный электролит (загрязнение более 10 - 16 % по объему относительно жидкой фазы), составленный на базе хлористого натрия. При прямой полярности и низкой плотности технологического тока (регулируют напряжением, поддерживая плотность 0,1 -0,5 А/см2) проводят процесс пассивации (съем металла с детали при такой плотности тока отсутствует). Через несколько минут обработку прекращают, оснастку освобождают от электролита, высушивают, после чего процесс повторяют. После 3 - 5 повторений поверхностный слой оснастки приобретает необходимые защитные свойства.

Аналогичный результат был получен для электродов-инструментов, выполненных (или покрытых слоем) из сплавов никеля по авторскому свидетельству [11], где на изготовленном инструменте формируют в зоне соприкосновения с электролитом окисную

пленку. Процесс выполняют путем нагрева на воздухе при температуре 1450 - 1490 К в течение 2 - 3 часов, после чего изделие охлаждают на воздухе. Изучение поверхности инструмента показало, что пленка на нем оплавилась и сформировалось надежное диэлектрическое покрытие, прочно связанное с материалом электрода. Исследование этого слоя показало, что он устойчиво переносит тепловые, ударные и химические воздействия, возникающие в процессе обработки. Для направленного подвода тока, требуемого для электрохимической размерной обработки, часть покрытия удаляется. При этом припуск не превышает 100 мкм, а границы покрытия не осыпаются при любой геометрии рабочей части инструмента. В результате практически исключается короткое замыкание (даже при высоких плотностях технологического тока), достигается лучшая локализация процесса обработки, повышается точность изготовления, снижаются затраты на изготовление и особенно на ремонт (в частности, при наблюдаемых ранее коротких замыканиях в случае нарушения технологической дисциплины).

В последние годы произошло сближение известных технологических приемов (например, виброударного метода, термической обработки) с процессами, протекающими под действием импульсных воздействий

(электромагнитный, ультразвуковой способ) наложением электрического поля

(электроэрозионная, электрохимическая

размерная обработка) с лучевыми методами (лазер, плазма, электронно-лучевая обработка). Различные сочетания известных физических воздействий являются базой для разработки новых технологических процессов

модификации поверхностного слоя (табл. 1, раздел 2 - 4).

Некоторые способы модификации (табл. 1) за счет изменения технологических режимов позволяют достичь нескольких назначений, отвечающих вопросам разработчиков новой техники. Так электроэрозионный процесс [22, 23, 27] может обеспечить создание новых видов металлических покрытий (табл. 1, раздел 3), обеспечить повышение эксплуатационных свойств без изменения геометрических размеров детали [15], удалить измененный слой [27]. Такие же возможности имеют лучевые методы (например, получение на изделиях поверхностных слоев с металлическими и диэлектрическими включениями) (табл. 1, раздел 4).

Заключение

Применение традиционных и вновь создаваемых способов модификации поверхностного слоя позволяет значительно расширить возможности разработчиков новой техники (особенно в авиакосмической отрасли) и создавать конкурентоспособную продукцию на уровне изобретений. Новые способы модификации открывают возможность полнее использовать полезные свойства материалов, применяемых в перспективных конструкциях изделий, и достигать уровня, близкого к теоретически возможным показателям современной техники.

Приведенные в работе результаты исследований способствуют эффективному развитию технологии машиностроения как на крупных машиностроительных предприятиях, так и в малом и среднем бизнесе промышленных отраслей.

Литература

1. Пат. 2269406 Российская Федерация, МПК В23Н. Способ вибрационной обработки [Текст] / Смоленцев В.П. и др.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2004113683; заявл. 05.05.2004; опубл. 11.11.2006, Бюл. № 4. - 3 с.

2. Пат. 2241582 Российская Федерация, МПК В23Н. Способ комбинированной зачистки изделий металлургического передела электродом - щеткой [Текст] / Смоленцев В.П., Кириллов О.Н., Смоленцев Е.В.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 200310323606; заявл. 03.02.2013; опубл. 11.11.2004, Бюл. № 34. - 3 с.

3. Пат. 2303087 Российская Федерация, МПК В23Н. Способ и устройство для локальной электрохимической обработки кромок каналов [Текст] / Грицюк В.Г., Смоленцев В.П. и др.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет.

- № 2005115603; заявл. 23.05.2005; опубл. 11.11.2007, Бюл. № 20. - 3 с.

4. Пат. 2522818 Российская Федерация, МПК В23Н. Способ лазерного упрочнения плоской заготовки [Текст] / Смоленцев В.П., Болдырев А.А., Болдырев А.И., Осеков

A.Н.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 201123034; заявл. 07.06.2011; опубл. 11.11.2014, Бюл. № 35. - 3 с.

5. Пат. 2333823 Российская Федерация, МПК В23Н. Криогенно-эрозионный способ упрочнения поверхностного слоя [Текст] / Смоленцев В.П. и др.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2006141994; заявл. 27.11.2006; опубл. 11.11.2008, Бюл. № 26. - 3 с.

6. Пат. 2277034 Российская Федерация, МПК В23Н. Способ электрохимической обработки [Текст] / Грицюк

B.Г., Смоленцев В.П. и др.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет.

- № 2004125209/02; заявл. 17.04.2004; опубл. 11.11.2006, Бюл. № 15. - 3 с.

7. Пат. 2333822 Российская Федерация, МПК В23Н. Способ комбинированной магнитно-импульсной обработки деталей лопаточных машин и устройство для его осуществления [Текст] / Смоленцев В.П. и др.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 20061413223; заявл. 22.11.2006; опубл. 11.11.2008, Бюл. № 26. - 3 с.

8. А.с. 1192917 (SU), МПК В23Р. Способ размерной электрохимической обработки [Текст] / Смоленцев В.П., Болдырев А.И., Смоленцев Г.П.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 3702600; заявл. 20.02.1984; опубл. 11.11.1985, Бюл. № 43. - 3 с.

9. А.с. 1093456 (SU) , МПК В23Р. Способ защиты необрабатываемых участков детали при электрохимической обработке [Текст] / Кешнер Р.Г. и др.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 3461724; заявл. 02.07.1982; опубл. 11.11.1984, Бюл. № 19. - 3 с.

10. А.с. 310772 (SU) МПК В23Р. Способ защиты токонесущих элементов из титановых сплавов при электрохимической обработке [Текст] / Шалишев В.М., Желтков 3.И., Баширов Н.С., Смоленцев В.П., Мелентьев А.М. ; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 1385196; заявл. 08.12.1969; опубл. 11.11.1971, Бюл. № 24. - 3 с.

11. А.с. 529040 (SU) МПК В23Р. Способ изготовления электрода инструмента [Текст] / Смоленцев Г.П., Смоленцев В.П.; заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. - № 2074104; заявл. 11.11.1974; опубл. 11.11.1976, Бюл. № 35. - 3 с.

12. Бабичев, А.П. Основы вибрационной технологии [Текст]/ А.П. Бабичев, И.А. Бабичев. - Ростов н/Д.: ДГТУ, 2008. - 694 с.

13. Оптимизация технологических условий механической обработки деталей газотурбинных двигателей [Текст] / В.Ф. Безъязычный и др. - М.: МАИ, 1993. - 184 с.

14. Болдырев, А.И. Электрохимикомеханическая обработка [Текст] / А.И. Болдырев. - Воронеж: ВГТУ, 2012. - 243 с.

15. Бондарь, А.В. Качество и надежность [Текст] / А.И. Болдырев. - М.: Машиностроение, 2007. - 308 с.

16. Васильев, А.С. Направленное формирование свойств изделий машиностроения [Текст] / А.С. Васильев и др. - М.: Машиностроение, 2005. - 352 с.

17. Григорьев, С.Н. Нанесение покрытий и поверхностная модификация инструмента [Текст] / С.Н. Григорьев, М.А. Волосова. - М.: Станкин, 2007. - 324 с.

18. Кадырметов, А.М. Управление технологическим обеспечением процессов плазменного нанесения покрытий в режиме модуляции электрических параметров [Текст] / А.М. Кадырметов. - Воронеж: Научная книга, 2013. - 260 с.

19. Кириллов, О.Н. Технология комбинированной обработки непрофилированным электродом [Текст] / О.Н. Кириллов. - Воронеж: ВГТУ, 2010. - 254 с.

20. Киричек, А.В. Технология и оборудование статико-импульсной обработки пластическим деформированием [Текст] / А.В. Киричек, Д.Л. Соловьев, А.Г. Лазуткин. - М.: Машиностроение, 2004. - 288 с.

21. Конструктивные особенности и технология изготовления ракетных двигателей нового поколения [Текст] // Сб. научн. трудов / под. ред. И.Т. Коптева и В.П. Смоленцева. - Воронеж: ВМЗ, 2014. - 190 с.

22. Машиностроение. Энциклопедия [Текст] / под. ред. А.Г. Суслова. - М.: Машиностроение, 2000. - Т. III—3.

- 840 с.

23. Наукоемкие технологии в машиностроении [Текст] / А.Г. Суслов, Б.М. Базров; под. ред. А.Г. Суслова.

- М.: Машиностроение, 2012. - 528 с.

24. Смоленцев, В.П. Направление технологической модернизации наукоемких отраслей машиностроения [Текст] / В.П. Смоленцев, В.П. Мельников. - Воронеж: Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2013. - Т. 9, № 4. - С. 69-73.

25. Смоленцев, В.П. Ресурсосберегающие способы удаления толстослойных загрязнений и покрытий [Текст] / В.П. Смоленцев, А.В. Гребенщиков. -Металлообработка. - 2008. - № 5 - С. 32 - 35.

26. Справочник технолога - машиностроителя [Текст]: в 2 т. / под. ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова. -М.: Машиностроение, 2001. - Т. 2. - 944 с.

27. Смоленцев, Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки [Текст] / Е.В. Смоленцев. - М.: Машиностроение, 2005. - 511 с.

28. Сухочев, Г.А. Управление качеством изделий, работающих в экстремальных условиях при нестационарных воздействиях [Текст] / Г.А. Сухочев. -М.: Машиностроение, 2004. - 287 с.

29. Теоретические основы проектирования технологических комплексов [Текст] / под ред. А.М. Русецкого. - Минск: Беларус. навука, 2012. - 239 с.

Воронежский государственный технический университет Московский государственный технологический университет

SURFACE LAYER MODIFICATION OF METAL PRODUCTS S.V. Safonov, S.N. Grigoriev, V.P. Smolentsev

The article discusses the purpose and classification of conventional and newly invented methods of surface layer modification of metal products. It studies the feasibility of regulating the layer properties for improving the operational parameters of products, including strength, durability and marketability. It also highlights the opportunities of boosting the demand for coated products by improving the quality of items with a modified surface layer

Key words: modification, surface layer, product quality, regulation of surface layer properties