Цементація сталевих деталей електроіскровим леґуванням

В. Б. Тарельник$^{1}$, О. П. Гапонова$^{2}$, Г. В. Кирик$^{1}$, Є. В. Коноплянченко$^{1}$, Н. В. Тарельник$^{1}$, М. О. Мікуліна$^{1}$

$^{1}$Сумський національний аграрний університет, вул. Герасима Кондратьєва, 160, 40021, Суми, Україна
$^{2}$Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна

Отримано: 26.12.2019; остаточний варіант - 02.04.2020. Завантажити: PDF

Розглянуто спосіб цементації методом електроіскрового леґування (ЦЕІЛ). Досліджувалися зразки зі сталі 20. Як методи дослідження використовували металографічний, дюрометричний, мікрорентґеноспектральний аналізи та дослідження шорсткості поверхні. Показано, що традиційна технологія ЦЕІЛ графітовим електродом не дозволяє отримати покриття високої якості. Запропонована нова технологія ЦЕІЛ, що полягає в поетапному обробленні зразків: на першому етапі здійснюється ЦЕІЛ поверхні зразка відповідно до обраної енергії розряду і з продуктивністю 1 см$^{2}$/хв; на другому етапі на сформовану на першому етапі поверхню деталі наносять, ретельно втираючи, порошок графіту у вигляді суспензії, виготовленої у співвідношенні $\cong$80% порошку графіту і 20% вазеліну; на третьому етапі, не чекаючи висихання, проводять ЦЕІЛ сформованої на другому етапі поверхні, причому на тому ж режимі і з такою ж продуктивністю, як і на першому етапі. Порівняльний аналіз якісних параметрів шару після традиційної і пропонованої технологій ЦЕІЛ показав, що після обробки поверхні за пропонованою технологією шорсткість поверхні зменшується з 8,3–9,0 мкм до 3,2–4,8 мкм, збільшується суцільність леґованого шару до 100% та глибина дифузійної зони Вуглецю до 80 мкм, а також мікротвердість «білого» шару і його товщина до 9932 МПа і до 230 мкм відповідно.

Ключові слова: електроіскрове леґування, цементація, покриття, мікроструктура, мікротвердість, шорсткість, рентґеноспектральний аналіз.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).