Page 35 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

33

товщиною 5...10 мкм. Відносно сплаву Д16 зносостійкість таких анодованих
зразків зросла в 5…10 разів.
4. Встановлено, що легування ПЕО шарів магнієм, міддю, нікелем або титаном
зменшило їх поруватість від 8-10 до 2-3%, збільшило твердість від 1400 до 1800
HV 0,3 та вміст корунду від 30 до 70% внаслідок утворення у структурі ПЕО
шару легкоплавких та рідкотекучих евтектик із суміші оксидів (Al 2O 3+MgO),
(Al 2O 3+NiO), (Al 2O 3+CuO), (Al 2O 3+TiO 2), які повніше заповнюють розрядні
канали ніж тугоплавкий оксид Al 2O 3.
5. Встановлено, що коефіцієнт тертя, температура триборозігріву та знос
контртіл в парі з ПЕО шарами, синтезованими на електродугових покриттях,
легованих магнієм, міддю, нікелем та титаном, знизилися із підвищенням
твердості контртіл під час їх фрикційної взаємодії в середовищі оливи І-20.
Встановлено механізм зношування контртіл за фрикційної взаємодії з ПЕО
шаром. За твердості контртіла до 300 HV 0,3 зношування відбувалося за рахунок
стирання поверхні контртіла виступами на ПЕО шарі як різцями. Така пара
тертя придатна до використання за питомих навантажень лише до 4 МПа. За
твердості контртіла 300-1000 HV 0,3 зношування відбувалося внаслідок
багаторазової пружної або пружнопластичної деформації поверхні контртіла.
Така пара тертя може використовуватись за питомих навантажень до 10 МПа.
6. Розроблено ПД системи легування Fe-Cr-Si-Mn-Ti-B-C для електродугового
напилювання зносостійких покриттів із екзотермічною шихтою на основі
порошків карбіду бору, хрому, титану та заліза. У структурі покриттів
утворювалися нанорозмірні (50...150 нм) виділення боридів титану, хрому та
заліза, що забезпечило підвищення фізико-механічних характеристик
покриттів. Повного сплавлення компонентів шихти та оболонки досягли
додаванням до шихти ПД 1 мас.% суміші легкоплавких порошків евтектичного
складу (FeSi + FeMn + В 2О 3), що забезпечило отримання більш гомогенних
покриттів з наперед передбаченим структурно-фазовим складом.
Зносостійкість покриттів, напилених за надзвукового режиму, вдвічі
перевищила цей показник для сталі У12 з твердістю 840 HV 0,3.
7. Розроблено метод надзвукового електродугового напилювання зносостійких
відновних покриттів із ПД системи легування Fe-Cr-Si-Mn-B-C. Підвищення
тиску повітря на виході із сопла від 0,6 до 1,2 МПа, зумовило підвищення
швидкості повітряного струменю у 2 рази (від 300 до 600 м/с), а розплавлених
краплин від 150 м/с до 300 м/с. Твердість покриттів внаслідок цього зросла від
600 до 900 HV 0,3, абразивна зносостійкість – в 1,4...1,7 рази, а рівень
залишкових напружень розтягу першого роду у покритті знизився у 2 рази.
8. Запропоновано і обґрунтовано показник, практично придатний для атестації
покриттів за їх схильністю до тріщиноутворення, який визначили як
співвідношення залишкових напружень розтягу І роду в покриттях σ зал до їх
когезивної міцності σ В (σ зал/σ В). На основі аналізу схильності до
тріщиноутворення отриманих покриттів обґрунтовано граничні для
практичного використання значення введеного показника: σ зал/σ В > 0,75 –
відповідає початку утворення поодиноких тріщин у покриттях, що робить