скачать
Аннотация
Предоставленные литературные сведения по влиянию повышенных скоростей нагрева и охлаждения на эксплуатационные свойства серых чугунов с электролитическими покрытиями ограничены и неоднозначны в их интерпретации, в связи с этим вопрос об установлении закономерностей структурообразования, изучения факторов состава и влияния этих факторов на изменение свойств материала, служащего объектом исследования, является востребованным как в научном, так и практическом плане.
Объектами служили композиционные электрохимические покрытия (КЭП) на основе хрома и зона взаимодействия (ПИС) с основой – подложкой. КЭП наносились в самолегирующемся электролите сульфатного типа (CrO3 – 250 г/л, SrSO4 – 6 г/л) при температуре 60°С, плотности тока 50 А/Дм2 для обеспечения формирования твердого износостойкого осадка хрома. В зависимости от времени электролиза 60–180 мин были сформированы КЭП различной толщины, от 15 до 130 мкм.
Для получения плазменно-диффузионных покрытий в качестве подложки использовался серый чугун марки СЧ-20 и двухслойный валковый чугун с рабочим слоем из ЛПХд-70. На отливку электролитическим способом при температуре 60°С и плотности тока 50 А/Дм2 наносился хром толщиной 100 и 300 мкм, который подвергался плазменной обработке по следующему режиму: плотность тока 7–8 МА/м2, расход плазмообразующего аргона 5–6 л/мин, удельная мощность плазмотрона 240–250 МВт/м2, диаметр сопла плазмотрона 8 мм, линейная скорость передвижения плазмотрона составляла 70 м/с. Упрочненные слои образовывались без принудительного охлаждения, только за счет теплоотвода в металле. Данный режим был выбран для обеспечения расплавления поверхности чугуна.
Повышение физикомеханических электролитического хрома возможно за счет его термической обработки (ТО). ТО может осуществляться различными способами, в частности плазменной обработкой, в условиях повышенных скоростей нагрева и охлаждения. При этом повышается адгезионная прочность покрытий и поверхностный измененный слой (ПИС) приобретает высокую износостойкость вследствие образования твердых мелкодисперсных карбидов хрома.
Ключевые слова
Диффузионное покрытие, износостойкость, плазменная обработка, двухслойные валки, твердый раствор.
Гадалов В.Н., Ворначева И.В., Абакумов А.В. Юго-Западный государственный университет, Курск, Россия
Щеренкова И.С., Липецкий государственный технический университет, Липецк, Россия
Журавлев Г.М., Тульский государственный университет, Тула, Россия
1. Антропов Л.И., Лебединский Ю.Н. Композиционные электрохимические покрытия и материалы. К.: Техника, 1986. 200 с.
2. Металлография металлов, порошковых материалов и покрытий, полученных электроискровыми способами / В.Н. Гадалов, В.Г. Сальников, Е.В. Агеев, Д.Н. Романенко. Курск: Инфра-М, 2011. 468 с.
3. Буркат Г.К., Долматов В.Ю. Ультрадисперсные алмазы в гальванотехнике // Физика твёрдого тела. 2004. Т. 46. Вып. 4. С. 685–692.
4. Ставрев Д.С., Ников Н.Я. Упрочнение серых чугунов при поверхностном отбеле низкотемпературной плазмой // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. №4. С. 15–18.
5. Костиков В.Н., Шестерин Ю.А. Плазменные покрытия. М.: Металлургия, 1978. 180 с.
6. Лащенко Г.И. Плазменное упрочнение и напыление. Киев: Экотехнология, 2003. 64 с.
