Влияние структуры и свойств на износостойкость покрытий из порошковых проволок с тугоплавками добавками, полученных при электродуговой металлизации

• Автор: Стручков, Николай Федорович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 112 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Порошковые материалы для получения износостойких покрытий высокоэнергетическими методами и методы исследования их структуры

1.1. Порошковые материалы для получения износостойких покрытий

и материалов, их модифицирование

1.2. Порошковые проволоки для высокоэнергетических технологий обработки материалов

1.3. Исследование структуры износостойких покрытий

Заключение к главе

Глава 2. Исследование структуры и микротвердости газотермических покрытий из порошковых проволок

2.1. Методика экспериментальных исследований

2.2. Результаты металлографических исследований структуры газотермических покрытий из порошковых проволок
2.3. Результаты исследований распределения микротвердости
газотермических покрытий из порошковых проволок
Заключение к главе
Глава 3. Исследование распределения фаз газотермических покрытий из порошковых проволок
3.1. Результаты микрорентгеноспектральных исследований газотермических покрытий из порошковых проволок
Заключение к главе
Глава 4. Исследование закономерностей изнашивания газотермических покрытий из проволок при трении скольжения
4.1. Методика испытаний на износ покрытий из порошковых проволок
4.2. Методика определения шероховатости поверхности трения

4.3. Результаты исследований износа газотермических покрытий из порошковых проволок
4.4. Результаты исследований шероховатости газотермических покрытий
из порошковых проволок при трении скольжения
Заключение к главе
Глава 5. Исследование влияния дополнительной термической обработки на структуру, микротвердость и износостойкость газотермических покрытий с стугоплавкими добавками
5.1. Влияние дополнительной обработки на структуру и микротвердость покрытий из порошковых проволок с тугоплавкими добавками
5.2. Результаты испытаний на износ термообработапных покрытий с тугоплавкими доб авками
5.3. Результаты профилометрических и аналитических исследований поверхности трения покрытия с тугоплавкими добавками
Заключение к главе
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение
В настоящее время для упрочнения поверхности деталей машин и механизмов широкое применение получили различные технологии порошковой металлургии. Наиболее перспективными из них являются высокоэнергетические способы нанесения износостойких покрытий (плазменное и газопламенное напыление, электродуговая металлизация проволок и др.). Как показывает анализ работ, для восстановления изношенных деталей техники в промышленных масштабах ремонтного производства по технико-экономическим показателям наиболее эффективна технология электродуговой металлизации порошковых проволок. Для высокоэнергетических технологий нанесения износостойких покрытий в основном используются самофлюсующиеся сплавы на никелевой или кобальтовой основе и их смеси с модификаторами из тугоплавких металлов, карбидов, нитридов, оксидов и др., которые обеспечивают образование упрочняющих фаз и улучшают структуру. Покрытия из порошковых проволок характеризуются высокой степенью неоднородности структуры — выделениями избыточных дисперсных и коагулированных фаз, слоистым строением и пористостью. Это обусловлено спецификой высокоэнергетических технологических процессов, заключающейся в быстропротекаю-щем (10'3-10'5с) высокотемпературном (до температуры плавления) нагреве частиц порошкового материала и их последующем высокоскоростном охлаждении и застывании.
Физико-механические свойства упрочняющих фаз в структуре покрытий из порошковых проволок существенно влияют на эксплуатационные характеристики обработанной поверхности деталей машин и механизмов. Поэтому исследование структуры порошковых покрытий, распределения, состава и свойств фаз позволяет оценить износостойкость упрочненной поверхности. При этом следует выявить, как особенности структуры покрытия из порошковой проволоки, будут проявляться в процессе изнашивания его поверхности трения.
Таким образом, исследование взаимосвязи состава, структуры и
свойств износостойких покрытий из порошковых проволок с характеристи-

пористость образцов незначительная. В переходной зоне покрытия (по направлению к основе) выявлены выступы протуберанцев, возникшие видимо в результате термической деформации поверхности.
Таким образом, металлографические исследования показали, что покрытие состоит из сильно деформированных частиц, отделенных друг от друга тонкими окисными пленками, характеризуется наличием пор (4—20%), а также слоями, разделенными более толстыми окисными пленками (рис.2.2). При электродуговой металлизации порошковых проволок формирование покрытия происходит наложением расплавленных частиц, состоящих из основной фазы оболочки и порошковой набивки. Установлено, что в отличие от напыления порошковых материалов, электродуговая металлизация порошковых проволок приводит к более сложным формам частиц покрытия, которые сильно отклоняются от сферической и эллипсоидальной. Тугоплавкие компоненты порошковой основы застывают в виде отдельных нерасплавленных частиц, формы которых близки к эллипсоидальным.
Все покрытия из порошковой проволоки характеризуются неоднородной пространственной структурой, границы между частицами обозначаются оксидными пленками, пористость покрытий невысокая.
Исследования показали, что покрытия из порошковой проволоки, полученные при больших значениях тока дуги, обладают более однородной структурой [53-62].
2.3. Результаты исследований распределения микротвердости газотермических покрытий из порошковых проволок
Для исследования распределения микротвердости были изготовлены шлифы покрытий из порошковых проволок, на которых проведены измерения на микротвердомере «ПМТ-ЗМ». Установлено, что в зависимости от формирующегося состава и структуры меняется микротвердость исследованных покрытий из порошковых проволок. Показано, что наибольшую микро-