ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОМ МОДИФИЦИРОВАНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Представлены результаты исследования влияния материалов легирующих электродов при электроискровом модифицировании стальных деталей транспортно-технологических машин на фазовый состав формируемых покрытий и поверхностных слоев. Установлено, что при обработке электродом на основе карбида титана с добавками никеля, хрома, алюминия и шеелитового концентрата, в покрытии образуется упрочняющая фаза ‒ интерметаллид Ni3(AlTi). Кроме того, в работе приведены экспериментальные данные по влиянию газовой межэлектродной среды на толщину покрытия, плотность дефектов кристаллического строения материалов и трибологические свойства модифицированных поверхностных слоев и покрытий. Полученные результаты свидетельствуют об активном участии газовой среды в изменении физико-механических и трибологических свойств покрытий и поверхностных слоев. Так, при электроискровой обработке в атмосфере кислорода зафиксирована минимальная толщина покрытия (около 30 μm) и максимальная износостойкость. Это связано с тем, что кристаллическое состояние поверхностей, полученных в кислородсодержащей среде, характеризуется повышенной плотностью дислокаций. Кроме того, согласно рентгенофазовому анализу, под микроразмерным покрытием располагается дисперсно-упрочненный поверхностный слой с образованием интерметаллидов, что также способствует увеличению степени упрочнения стальной поверхности.

1. Lofaj, F. Transfer film in a friction contact in the nanocomposite WC-C coatings / F. Lofaj, M. Ferdinandy, G. Cempura, P. Hornak, M. Vnoucek // Journal of the Australian Ceramic Society. – 2013. – Vol. 49. – P. 34-43.

2. Jamnapara, N. I. Comparative analysis of insulating properties of plasma and thermally grown alumina films on electrospark aluminide coated 9Cr steels / N. I. Jamnapara, S. Frangini, J. Alphonsa, N. L. Chauhan, S. Mukherjee // Surface and Coatings Technology. – 2015. – Vol. 266. – P. 146-150.

3. Kolomeichenko, A. V. Tribotechnical properties of electrospark coatings of amorphous and nanocrystalline iron alloys / A. V. Kolomeichenko, I. S. Kuznetsov // Journal of Friction and Wear. – 2014. – Vol. 35. – No. 6. – P. 501-504.

4. Nikolenko, S. V. Superhigh-speed extrusion of tungsten-free electrodes for electrospark alloying of steel 45 / S. V. Nikolenko, N. A. Suy, M. A. Pugachevskii, L. P. Metlitskaya // Russian Engineering Research. – 2013. – Vol. 33. – No. 5. – P. 258-264.

5. Mashkov, Y.K. The effect of electric-spark treatment on the structure and properties of modified friction surfaces / Y. K. Mashkov, O. V. Malij, D. N. Korotaev, B. S. Alimbaeva, M. Y. Baybaratskaya // Journal of Friction and Wear. – 2016. – Vol. 37. – No 1. – P. 66-70.

6. Агеева, Е. В. Характеристики электроискровых покрытий, полученных электродным материалом из электроэрозионных порошков быстрорежущей стали / Е. В. Агеева, Е. В. Агеев, Р. А. Латыпов, В. Ю. Карпенко, А. Ю. Алтухов // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. – 2015. – No. 2. – С. 62-65.

7. Nikolenko, S. V. Generation and study of new electrode materials with self fluxing additives to improve the efficiency of mechanical electrospark alloying / S. V. Nikolenko, N. A. Syui, A. D. Verkhoturov // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. – 2015. – Vol. 51. – No. 1. – P. 38-45.

8. Петрова, Л. Г. Разработка технологий поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента на основе научно-методологического комплекса инженерии поверхности металлических материалов / Л. Г. Петрова // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2010. – No. 12. – С. 28-39.

9. Уманский, Я.С. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия/ Я.С. Уманский, Ю.А. Саканов, И.И. Иванов и др. – М. : Металлургия, 1982. – 631 с.

10. Машков, Ю. К. Исследование наноструктурных покрытий, синтезируемых методом электроискровой обработки / Ю. К. Машков, Д. Н. Коротаев, М. Ю. Байбарацкая, Б. Ш. Алимбаева // Журнал технической физики. – 2015. – Т. 85. – No. 10. – С.75-79.

11. Коротаев, Д. Н. Субструктурное поверхностное упрочнение деталей трибосистем методом электроискрового легирования / Д. Н. Коротаев, Е. В. Иванова // Перспективные материалы. – 2011. – No. 2. – С. 98-102.

12. Кристиан, Дж. Теория превращений в металлах и сплавах/ Дж. Кристиан. – М.: Мир, 1978. –С. 808.