Цементация стальных деталей электроискровым легированием

В. Б. Тарельник$^{1}$, О. П. Гапонова$^{2}$, Г. В. Кирик$^{1}$, T. В. Коноплянченко$^{1}$, Н. В. Тарельник$^{1}$, М. А. Микулина$^{1}$

$^{1}$Сумский национальный аграрный университет, ул. Герасима Кондратьева, 160, 40021 Сумы, Украина
$^{2}$Сумский государственный университет, ул. Римского-Корсакова, 2, 40007 Сумы, Украина

Получена: 26.12.2019; окончательный вариант - 02.04.2020. Скачать: PDF

Рассмотрен способ цементации методом электроискрового легирования (ЦЭИЛ). Исследовались образцы из стали 20. В качестве методов исследования использовали металлографический, дюрометрический, микрорентгеноспектральный анализы и исследования шероховатости поверхности. Показано, что традиционная технология ЦЭИЛ графитовым электродом не позволяет получить покрытия высокого качества. Предложена новая технология ЦЭИЛ, заключающаяся в поэтапной обработке образцов: на первом этапе осуществляется ЦЭИЛ поверхности образца в соответствии с выбранной энергией разряда и с производительностью 1 см$^{2}$/мин; на втором этапе на сформированную на первом этапе поверхность детали наносят, тщательно втирая, порошок графита в виде суспензии, изготовленной в соотношении $\cong$80% порошка графита и 20% вазелина; на третьем этапе, не дожидаясь высыхания, проводят ЦЭИЛ обработанной на втором этапе поверхности, причем на том же режиме и с такой же производительностью, как и на первом этапе. Сравнительный анализ качественных параметров слоя после традиционной и предлагаемой технологий ЦЭИЛ показал, что после обработки поверхности по предлагаемой технологии шероховатость поверхности уменьшается с 8,3–9,0 мкм до 3,2–4,8 мкм, увеличивается сплошность легированного слоя до 100% и глубина диффузионной зоны углерода до 80 мкм, а также микротвёрдость «белого» слоя и его толщина до 9932 МПа и до 230 мкм соответственно.

Ключевые слова: электроискровое легирование, цементация, покрытие, микроструктура, микротвёрдость, шероховатость, рентгеноспектральный анализ.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i05/0655.html

PACS: 62.20.Qp, 68.35.Ct, 68.35.Dv, 68.35.Fx, 68.35.Gy, 81.65.Lp, 81.65.Ps


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. А. В. Шовкопляс, Лесотехнический журнал, № 1: 203 (2016). Crossref
  2. Е. А. Митрюшин, Ю. А. Моргунов, С. Б. Саушкин, Металлообработка, 42, № 2: (2010).
  3. Д. Н. Коротаев, Е. В. Иванова, Физика и xимия обработки материалов, № 6: 81 (2010).
  4. V. B. Tarel’nik, A. V. Paustovskii, Yu. G. Tkachenko, V. S. Martsinkovskii, A. V. Belous, E. V. Konoplyanchenko, and O. P. Gaponova, Surf. Eng. Appl. Electrochem., 54: 147 (2018). Crossref
  5. V. B. Tarelnyk, O. P. Gaponova, Ye. V. Konoplianchenko, V. S. Martsynkovskyy, N. V. Tarelnyk, and O. O. Vasylenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 1: 47 (2019). Crossref
  6. V. B. Tarelnyk, O. P. Gaponova, I. V. Konoplianchenko, V. A. Herasymenko, and N. S. Evtushenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 40, No. 2: 235 (2018). Crossref
  7. V. B. Tarel’nik, E. V. Konoplyanchenko, P. V. Kosenko, and V. S. Martsinkovskii, Chem. Petrol Eng., 53: 540 (2017). Crossref
  8. V. B. Tarel’nik, V. S. Martsinkovskii, and A. N. Zhukov, Chem. Petrol Eng., 53: 266 (2017). Crossref
  9. V. B. Tarel’nik, V. S. Martsinkovskii, and V. I. Yurko, Chem. Petrol Eng, 51: 402 (2015). Crossref
  10. А. И. Михайлюк, А. Е. Гиглевич, А. Н. Иванов, Электронная обработка материалов, № 4: 24 (1986).
  11. А. Д. Верхотуров, А. И. Михайлюк, И. М. Муха, Н. С. Столярова, Электронная обработка материалов, № 2: 13 (1988).
  12. А. И. Михайлюк, А. Е. Гитлевич, А. И. Иванов, Е. И. Фомичев, Электронная обработка материалов, № 4: 23 (1986).
  13. А. И. Михайлюк, А. Е. Гитлевич, Электронная обработка материалов, 46(5): 37 (2010).
  14. В. М. Ершов, Сборник научных трудов сотрудников Донбасского государственного технического университета, 31: 219 (2011).
  15. А. И. Михайлюк, В. Г. Ревенко, Н. Н. Натаров, Физика и химия обработки материалов, № 1: 101 (1993).
  16. А. И. Михайлюк, Электронная обработка материалов, 39(3): 21 (2003).
  17. В. С. Марцинковский, В. Б. Тарельник, М. П. Братущак, Спосіб цементації сталевих деталей електроерозійним легуванням: Патент України № 101715 (Опубл. 25.04.2013).
  18. В. С. Марцинковський, В. Б. Тарельник, А. В. Білоус, Спосіб цементації сталевих деталей електроерозійним легуванням: Патент України № 82948 (Опубл. 26.05.2008).
  19. Н. И. Лазаренко, Электроискровое легирование металлических поверхностей (Москва: Машиностроение: 1976).