Page 4 - Марков А
P. 4
2
Мета і задачі досліджень – встановити закономірності впливу структури по-
верхневих шарів алюмінієвих сплавів, зміцнених методами лазерного модифі-
кування карбідом SiC та високошвидкісного газополуменевого напилення карбідом
VC, на їх абразивну зносостійкість та корозійну тривкість.
Для досягнення поставленої мети слід розв’язати такі задачі:
➢ з’ясувати вплив режимів лазерного оплавлення алюмінієвого сплаву із
втіленням у його поверхневі шари часточок карбіду SiC на структурно-
фазовий стан модифікованої поверхні;
➢ встановити механізм формування зміцнених шарів;
➢ оцінити зносостійкість зміцнених карбідом SiC алюмінієвих сплавів та
встановити механізми зношування модифікованих шарів за різних умов
абразивного зношування;
➢ виявити вплив режимів напилення високошвидкісних газополуменевих
покриттів на їх структуру та абразивну зносостійкість;
➢ з’ясувати вплив лазерного модифікування поверхневих шарів часточками
карбідів SiC та високошвидкісного газополуменевого напилення покриттів із
включеннями карбідів VC на корозійну тривкість алюмінієвого сплаву В95 в
нейтральних водних розчинах;
➢ ранжувати за зносостійкістю та корозійною тривкістю алюмінієві сплави після
їх поверхневого зміцнення різними методами.
Об’єкт дослідження: шари, одержані на поверхні алюмінієвих сплавів лазерним
модифікуванням твердими часточками карбідів SiC, і покриття FeCr–VC та FeCr–VC–
Со, отримані високошвидкісним газополуменевим напиленням та плазмовим напилен-
ням у динамічному вакуумі.
Предмет дослідження: структурно-фазовий стан, фізико-механічні характеристи-
ки, зносостійкість та корозійна тривкість модифікованих шарів та сформованих покрит-
тів на алюмінієвих сплавах.
Методи дослідження: металографічні – сканівна електронна та оптична мікроско-
пія, скретч-метод, метод сегментації, рентгенофазовий та мікрорентгеноспектральний
аналізи, випробування на згин, потенціодинамічна вольтамперометрія, абразивне
зношування, трибологічні випробування.
Наукова новизна одержаних результатів:
• Вперше розкрито механізм формування лазерно модифікованих часточками
карбіду SiC поверхневих шарів на алюмінієвих сплавах. Встановлено, що у
верхній зоні модифікованого шару, де температура розплаву найвища, внас-
лідок дифузії алюмінію в поверхневий шар SiC, формуються глобулярні час-
точки Al 4SiC 4 згідно з реакцією 4SiC+4Al=Al 4SiC 4+3Si, а в нижній зоні – гол-
коподібні часточки Al 4C 3 за реакцією 3SiC+4Al=Al 4C 3+3Si. Коли вміст алюмі-
нію в поверхневому шарі часточок SiC досягає 8…10 мас.%, то внаслідок
напружень, що виникають, часточки карбідів алюмінію відокремлюються від
поверхні часточок SiC та конвективними потоками розподіляються в усьому
об’ємі модифікованого шару.
• Встановлено залежність розміру карбідів VC в структурі покриття від темпе-
ратури напилюваних краплин у процесі високошвидкісного газополуменевого
напилення. Виявлено, що чим вища їх температура, тим менший за розміром