1. Іскрабяспечныя борсодержащие термодиффузионные пласты на вугляродзістай канструкцыйных сталях.
Распрацоўка ставіцца да вобласці металургіі, а менавіта стварэнню сплаваў і пакрыццяў высокай іскрабяспекі і можа быць скарыстана для ўмацавання сталёвых дэталяў і забеспячэнні падвышанай іскрабяспекі ва ўмовах фрыкцыйнага кантакту.
Распрацаваны склады насычальных асяроддзяў і вызначаны ўмовы насычэння для забеспячэння высокіх паказчыкаў зносаўстойлівасці ва ўмовах трэння слізгацення і іскрабяспекі пакрыццяў дыфузійнага тыпу на сталях, атрыманых у працэсе комплекснай апрацоўкі ў барзмяшчальным асяроддзі.
Узоры выпрабаваны ва ўмовах іскраўтварэння на спецыяльна сканструяваным модулі з максімальнай хуткасцю фрыкцыйнага ўзаемадзеяння да 80 м/с.
У якасці вынікаў выпрабаванняў прыведзены фатаграфіі іскраўтварэння ўзораў са сталі без пакрыцця (малюнак а) і з борсодержащим пакрыццём (малюнак б), пры аднолькавых умовах правядзення выпрабаванняў. Па прадстаўленых выніках пацвярджаецца эфектыўнасць прапанаванай апрацоўкі, якая забяспечвае нізкі ўзровень іскраўтварэння ва ўмовах фрыкцыйнага кантакту. Шматкампанентнае насычэнне, насычэнне ў сістэме на аснове бора - эфектыўнае тэхналагічнае рашэнне для стварэння іскрабяспечных пластоў на вугляродзістай сталях тыпу Сталь 40, Сталь 45 і інш.
|
а) |
б) |
|
а - сталь 45 без пакрыцця; бы - сталь 45 пасля насычэння паверхні борсодержащим комплексам Малюнак – Іскраўтварэнне доследных узораў |
|
2. Комплексныя зносаўстойлівасцю борзмяшчальныя термодиффузионные пласты паніжанай далікатнасці.
Распрацоўка ставіцца да вобласці металургіі, а менавіта да хіміка-тэрмічнай апрацоўкі і можа быць скарыстана для выраба дыфузійна-умацаваных сталёвых дэталяў, мелых падвышаную даўгавечнасць пры эксплуатацыі ва ўмовах механічнага зносу з умеранымі ўдарнымі нагрузкамі.
Спосаб тэрмадыфузійнага баравання добра вядомы і эфектыўны для многіх вырабаў машынабудавання, сельскай гаспадаркі, будаўніцтва. Тым не менш, які стрымлівае фактарам актыўнага ўкаранення дадзенай тэхналогіі ў шматлікія вобласці з'яўляецца падвышаная далікатнасць пластоў і не здольнасць працаваць ва ўмовах ударных уздзеянняў, якія выклікаюць сколванне які ўтварыўся пласта. Дадзеная распрацоўка за рахунак арыгінальных складаў сумесяў, кіраванні тэмпературна-часавымі паказчыкамі, правядзенні папярэдняй падрыхтоўкі паверхні дазваляе атрымліваць адмысловую марфалогію пласта, якая кампенсуе пругкія ўзаемадзеянні паміж структурнымі складнікамі і забяспечвае падвышаную пластычнасць пласта. У выніку павялічваецца ўстойлівасць ва ўмовах умераных ударных нагрузак і адпаведна пашыраецца наменклатура ўмацаваных вырабаў.
На малюнку прыведзена мікраструктура мадыфікаванага барыднага пласта на сталі, якая мае частковую фрагментацыю ігольчастай структуры за кошт складу сумесі, умоў папярэдняй апрацоўкі і тэмпературна-часавых умоў насычэння.
Малюнак - Мікраструктуры мадыфікаванага барыднага пласта на сталі
Максімальнае значэнне мікрацвёрдасці ў дадзеных пластоў на сталях дасягаецца ў паверхні ўзору і можа складаць 18 гПа, што адпавядае мікрацвёрдасці фазы FeB.
Разгляданыя комплексныя пакрыцці маюць паніжаную далікатнасць, вызначаную па напрузе скола, у 1,5..1,8 разу менш чым традыцыйнае бараванне. Функцыянальна, такія пласты за кошт зніжэння далікатнасці паказваюць высокія паказчыкі зносаўстойлівасці ва ўмовах выпрабаванняў з умеранымі ўдарнымі нагрузкамі.
3. Зноса- і каразійнатрывалыя азот-, вуглярод-, борсодержащие кампазіцыйныя пакрыцці на інструментальных сталях, атрыманыя термодиффузионным насычэннем і вакуумным аблогай.
Распрацавана гама кампазіцыйных пакрыццяў на аснове TiN, TiAlN і інш. атрыманых па тэхналогіі ўмацавання, якія ўключаюць папярэднюю хіміка-тэрмічную апрацоўку падкладкі і наступнае нанясенне вакуумнага пакрыцця. У выніку сумеснага ўжывання хіміка-тэрмічнай і вакуумнай іённа-плазменнай апрацоўкі на паверхні сталёвага выраба шляхам тэрмахімічнага ўздзеяння і вакуумнага аблогі фармуецца пласт новага, выдатнага па складзе і ўласцівасцях матэрыялу – кампазіцыйнага пакрыцця «тэрмадыфузійны пласт – іённа-плазменнае пакрыццё».
Мікрацвёрдасць і зносаўстойлівасць кампазіцыйных пакрыццяў «тэрмодыфузійны пласт – пакрыццё TiAlN», якія атрымліваюцца ў выніку розных відаў хіміка-тэрмічнай апрацоўкі (ХТО) прадстаўлена ў табліцы ніжэй.
Табліца - Уласцівасці сталей з дыфузійнымі пластамі і пакрыццём TiAlN
Для разгляданых пакрыццяў адзначаецца неадытыўнае павышэнне мікрацвёрдасці і зносаўстойлівасці паверхні сталі ў выніку карбонітрацыі і нанясенні пакрыцця TiN. Павелічэнне мікрацвёрдасці і зносаўстойлівасці ад комплекснай апрацоўкі больш за ў 3,0…6,2 і 2,4…10,8 разу адпаведна перавышае сумарнае павелічэнне названых уласцівасцяў ад карбонітрацыі і нанясенні пакрыцця TiN у асобнасці. Прысутнасць на сталёвай падкладцы карбанітрыднага пласта ўзмацняе адгезію пакрыццяў TiN і TiAlN і спрыяе іх глейкаму разбурэнню. Гэта злучана з фармаваннем пераходнага дыфузійнага пласта паміж термодиффузионным пластом і вакуумным пакрыццём і працэсамі другаснага структураўтварэння.
4. Наплавачныя матэрыялы і матэрыялы для напылення, атрыманыя тэрмадыфузійным легіраваннем.
Сутнасць распрацоўкі гэта выкарыстанне павярхоўна-легіраванага дыскрэтнага матэрыялу ў выглядзе парашка або дробу ў якасці наплавачнага сплава. Акрамя гэтага эфектыўным з'яўляецца выкарыстанне дроту, які пасля насычэння здольна прымяняцца для працэсаў наплаўкі і напылення (металізацыі). У агульным выглядзе можна вылучыць наступныя кірункі сінтэзу новых матэрыялаў для наплаўкі і напыленні:
- павярхоўнае легаванне флюсуюча-якія ўмацоўваюць элементамі парашкоў чыгуноў, у тым ліку чыгуннай стружкі (стружкі чыгуноў: ИЧХ28Н2, СЧ20);
- павярхоўнае легаванне флюсуюча-якія ўмацоўваюць элементамі сталёвых парашкоў (парашкі: ПР-сталь 45, ПР-10P6M5, ПР-Х18H9);
- павярхоўнае легаванне флюсуюча-якія ўмацоўваюць элементамі сталёвых дратоў (дроту: У7, сталь 08).
Малюнак – Дыфузійна-легіраваныя парашковыя матэрыялы для наплаўкі і напылення
Адметная асаблівасць - выкарыстанне ў якасці зыходнага кампанента адходаў вытворчасці ў выглядзе стружкі або дробу. Пры гэтым дасягаецца рэзкае зніжэнне затрат на наплавачны матэрыял. Ужываецца такі матэрыял, як правіла, для індукцыйнай наплаўкі. Парашковую шыхты наносяць на апрацоўваную паверхню пластом зададзенай таўшчыні, затым індуктарам разаграваюць паверхню дэталі і парашок. Фармуецца зносаўстойлівасць наплаўка таўшчынёй парадку 1,0 – 2 мм. Сітаватасць атрыманых пластоў складае каля 3 – 5 %. Пры выкарыстанні чыгуннага дробу структура наплаўленага пласта мае ўчасткі даэўтэктычнай, эўтэктычнай і заэўтэктычнай будовы, цвёрдасць наплаўленых пластоў да 60 HRC.
5. Высокаэфектыўная тэхналогіі тэрмадыфузійнага цынкавання сталёвых вырабаў .
Сутнасць распрацоўкі гэта фармаванне ахоўнага пласта шляхам термодиффузионной апрацоўкі ў парашковых асяроддзях на аснове адыходаў гарачага цынкавання.
У выніку забяспечваецца высокая эканамічная эфектыўнасць тэрмадыфузійнага цынкавання абумоўленая выкарыстаннем сінтэтычных асяроддзяў на аснове адходаў гарачага цынкавання;, а таксама эканомія энергарэсурсаў за кошт ухілення заключных аперацый тэрмічнай апрацоўкі вырабаў, аб'яднанне ў адну тэхналагічную аперацыю нанясенне ахоўнага пласта і фармаванне патрабаваных эксплуатацыйных уласцівасцяў вырабаў.
Тэхналогія забяспечвае апрацоўку вырабаў з паверхняй любой складанасці. Пакрыццё аднастайна і ў дакладнасці паўтарае профіль паверхні. Акрамя гэтага фармуецца выдатная адгезія з лакафарбавымі пакрыццямі без выкарыстання грунтовак. Практычна ўсе віды прамысловых фарбаў добра прылягаюць да дадзенага пакрыцця, што, практычна выключае ўздуцце і адслаенне фарбаў ад паверхні.
Якая ўтвараецца структура і фазавы склад пласта забяспечваюць падвышаную ўстойлівасць да каразійнага разбурэння і механічным уздзеянням (максімальная інтэгральная мікрацвёрдасць з усіх вядомых цынкавых пакрыццяў, да 4500 Мпа). Працэс тэрмадыфузійнага цынкавання з'яўляецца экалагічна бяспечным, т.я. працэс працякае ў герметычна зачыненых кантэйнерах.
Малюнак – Крапежныя элементы пасля тэрмадыфузійнага цынкавання
