Моделирования процессов формирования, изнашивания и разрушения газотермических покрытий на различных структурных уровнях

摘要

Моделирование процессов на различных структурных уровнях обеспечивает эффективное решение ряда физико-химических задач получения и применения газотермических покрытий. Применение методов структурно-имитационного моделирования позволяет оптимизировать структуру покрытий под условия их эксплуатационного нагружения. Рассмотрена двунаправленная шкала структурных уровней для моделирования свойств упрочняющих газотермических покрытий на изделиях машиностроения. Перемещаясь по шкале в положительном направлении имеем на структурных уровнях: группы нескольких напыленных частиц, протяженные армирующие элементы в виде проволоки или сетки, переходные межслоиные зоны, зоны между покрытием и основным материалом, отдельные слои, полученные за один проход, толстые переходные зоны градиентных покрытий с переменным составом по толщине, блоки из нескольких монослоев в многослойных покрытиях, островковые элементы дискретных покрытий, макроэлементы блочной структуры покрытий с регулируемым распределением микротрещин, отдельные макрополосы покрытия, сплошное одно- или многослойное покрытие, конструкционное покрытие. Двигаясь от нулевого уровня в противоположном направлении имеем элементы структуры: составные частицы конгломерированных порошков, плакирующие оболочки, зоны различного фазового состава, отдельные участки из напыленных частиц, отдельные элементы напыленных частиц и группы зерен, зерна, дендриты, зоны сдвига и системы скольжения, участки зерен, пакеты реек мартенсита, ячейки, дисклинационные петли и диполи, полосы в субструктуре, микрополосы сброса, микродвойники, группы дисклинаций, группы дислокаций, сплетения, полосы скольжения, зоны сдвига, дислокационные стенки, линейные дефекты в виде дислокаций, уступов на границе зерен и краудионов, перегибы и пороги, вследствие пересечения дислокаций, точечные дефекты реальной структуры твердых тел, кристаллическая структура, электронная структура вещества, электронная структура свободных атомов.