Випуски МФіНТ »  Том 45, випуск 5

Властивості поверхонь деталів із криці зі зносостійкими покриттями складу 1М і 90% ВК6 + 10% 1М, нанесеними методом електроіскрового леґування з використанням спеціяльних технологічних середовищ. Ч. 1. Особливості структурного стану зміцнених поверхонь

В. Б. Тарельник$^{1}$, О. П. Гапонова$^{2}$, В. І. Мельник$^{3}$, Н. В. Тарельник$^{1}$, В. М. Зубко$^{1}$, В. М. Власовець$^{4}$, Є. В. Коноплянченко$^{1}$, С. Г. Бондарев$^{1}$, О. В. Радіонов$^{1}$, М. М. Майфат$^{1}$, В. О. Охріменко$^{2}$, А. В. Ткаченко$^{1}$

$^{1}$Сумський національний аграрний університет, вул. Герасима Кондратьєва, 160, 40021 Суми, Україна
$^{2}$Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна
$^{3}$Державний біотехнологічний університет, вул. Алчевських, 44, 61002 Харків, Україна
$^{4}$Львівський національний університет природокористування, вул. Володимира Великого, 1, 30831 Дубляни, Україна

Отримано: 07.04.2023; остаточний варіант - 13.04.2023. Завантажити: PDF

В статті описано новий спосіб формування захисних покриттів деталів із криці, що працюють в умовах абразивного зношування як в загальному машинобудуванні складу 90% ВК6 + 10% 1М, так і на виробництвах, де може бути радіяційне опромінення - 1М (70% Ni, 20% Cr, 5% Si, 5% B), шляхом нанесення їх методом електроіскрового леґування (ЕІЛ) компактними електродами-інструментами з ніхромового дроту Х20Н80 і твердого стопу ВК6 та використання спеціяльних технологічних середовищ (СТС), в склад яких входять необхідні леґувальні елементи. В результаті проведених досліджень встановлено, що поверхневі шари із криць 45 і Р6М5 після нанесення зносостійких покриттів мають структуру, яка складається з трьох ділянок: «білий шар», перехідна зона нижче й основний метал. Із збільшенням енергії розряду ($Wp$) від 0,52 до 2,6 Дж зростають товщини «білого шару» та перехідної зони, їхні мікротвердість і шерсткість поверхні, але суцільність нанесеного покриття зменшується. Найвища мікротвердість у 9750-12800 і 14250-14600 МПа відповідає покриттям, сформованим на крицях 45 і Р6М5 відповідно за ЕІЛ компактними електродами-інструментами з твердого стопу ВК6 і СТС складу 0,5% Si + 0,5% B + 2% Cr + 7% Ni + 90% вазелін.

Ключові слова: електроіскрове леґування, електрод-інструмент, покриття, «білий шар», мікротвердість, шерсткість, суцільність.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i05/0663.html

PACS: 61.72.Ff, 62.20.Qp, 68.35.Ct, 68.35.Gy, 68.55.J-, 81.15.Rs, 81.40.Pq

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. I. Kuric, M. Kandera, J. Klarák, V. Ivanov, and D. Więcek, Advanced Manufacturing Processes (Eds. V. Tonkonogyi, V. Ivanov, J. Trojanowska, G. Oborskyi, M. Edl, I. Kuric, I. Pavlenko, and P. Dasic) (Springer: 2020), p. 148. Crossref
  2. A. Zahorulko, C. Kundera, and S. Hudkov, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233: 012039 (2017). Crossref
  3. A. Zahorulko, Sealing Technology, 2015, Iss. 8: 7 (2015). Crossref
  4. A. Kotliar, Y. Basova, V. Ivanov, O. Murzabulatova, S. Vasyltsova, M. Litvynenko, and O. Zinchenko, Management and Production Engineering Review, 11, No. 1: 52 (2020).
  5. V. Ivanov, I. Dehtiarov, Y. Denysenko, N. Malovana, and N. Martynova, Diagnostyka, 19, No. 3: 3 (2018). Crossref
  6. V. Ivanov, I. Dehtiarov, I. Pavlenko, M. Kosov, and M. Hatala, Advances in Design, Simulation and Manufacturing II (Eds. V. Ivanov, J. Trojanowska, J. Machado, O. Liaposhchenko, J. Zajac, I. Pavlenko, M. Edl, and D. Perakovic) (Springer: 2019), p. 114. Crossref
  7. V. Ivanov, I. Pavlenko, I. Kuric, and M. Kosov, Industry 4.0: Trends in Management of Intelligent Manufacturing Systems (Eds. L. Knapčíková and M. Balog) (Springer: 2019), p. 133. Crossref
  8. S. Pylypaka, T. Zaharova, O. Zalevska, D. Kozlov, and O. Podliniaieva, Advanced Manufacturing Processes (Eds. V. Tonkonogyi, V. Ivanov, J. Trojanowska, G. Oborskyi, M. Edl, I. Kuric, I. Pavlenko, and P. Dasic) (Springer: 2020), p. 582.
  9. S. Pylypaka, T. M. Volina, M. Mukvich, G. Efremova, and O. Kozlova, Advances in Design, Simulation and Manufacturing III (Eds. V. Ivanov, I. Pavlenko, O. Liaposhchenko, J. Machado, and M. Edl) (Springer: 2020), p. 63. Crossref
  10. S. Pylypaka, V. Nesvidomin, T. Volina, L. Sirykh, and L. Ivashyna, Inmateh Agricultural Engineering, 62, No. 3: 79 (2020). Crossref
  11. S. Pylypaka, T. Volina, I. Hryshchenko, I. Rybenko, and N. Sydorenko, Advanced Manufacturing Processes II (Eds. V. Tonkonogyi, V. Ivanov, J. Trojanowska, G. Oborskyi, A. Grabchenko, I. Pavlenko, M. Edl, I. Kuric, and P. Dasic) (Springer: 2021), p. 196.
  12. T. Volina, S. Pylypaka, A. Rebrii, O. Pavlenko, and Y. Kremets, Advanced Manufacturing Processes II (Eds. V. Tonkonogyi, V. Ivanov, J. Trojanowska, G. Oborskyi, A. Grabchenko, I. Pavlenko, M. Edl, I. Kuric, and P. Dasic) (Springer: 2021), p. 237.
  13. A. A. Parkin, S. S. Zhatkin, and A. B. Semin, Izvestiya Samarskogo Nauchnogo Tsentra Rossiyskoy Akademii Nauk, 18, No. 4 (2): 362 (2016) (in Russian).
  14. A. Panasyuk, O. Umanskyi, M. Storozhenko, and V. Akopyan, Key Engineering Materials, 527: 9 (2013). Crossref
  15. O. Umanskyi, M. Storozhenko, M. Antonov, O. Terentjev, O. Koval, and D. Goljandin, Key Engineering Materials, 604: 16 (2019). Crossref
  16. N. Radek and K. Bartkowiak, Physics Procedia A, 5: 417 (2010). Crossref
  17. V. G. Smelov, A. V. Sotov, and S. A. Kosirev, ARPN J. Eng. Applied Sci., 9, No. 10: 1854 (2014).
  18. O. Gaponova, C. Kundera, G. Kirik, V. Tarelnyk, V. Martsynkovskyy, Ie. Konoplianchenko, M. Dovzhyk, A. Belous, and O. Vasilenko, Advances in Thin Films, Nanostructured Materials, and Coatings (Eds. A. D. Pogrebnjak and V. Novosad) (Springer: 2019), p. 249. Crossref
  19. V. Tarelnyk, I. Konoplianchenko, O. Gaponova, N. V. Tarelnyk, V. S. Martsynkovskyy, B. O. Sarzhanov, O. A. Sarzhanov, and B. Antoszewski, Powder Metall. Met. Ceram., 58: 703 (2020). Crossref
  20. A. D. Pogrebnyak, A. M. Mahmud, I. T. Karasha, G. V. Kirik, R. Y. Tkachenko, and A. P. Sypylenko, J. Nano- Electron. Phys., 3, No. 4: 73 (2011).
  21. В. Н. Радзиевский, Ю. Ф. Гарцунов, Г. Г. Ткаченко, Автоматическая сварка, № 3: 48 (1997).
  22. Shu-Hung Yeh, Liu-Ho Chiu, and Heng Chang, Engineering, 3, No. 9: 942 (2011).
  23. S. Ben Slima, Materials Sciences and Applications, 3, Iss. 9: 640 (2012).
  24. C. M. Suh, J. K. Hwang, K. S. Son, and H. K. Jang, Mater. Sci. Eng. A, 392, Nos. 1–2: 31 (2005). Crossref
  25. J. Baranowska and S. E. Franklin, Wear, 264, Nos. 9–10: 899 (2008). Crossref
  26. V. Martsinkovsky, V. Yurko, V. Tarelnik, and Y. Filonenko, Procedia Engineering, 39: 148 (2012). Crossref
  27. V. Martsinkovsky, V. Yurko, V. Tarelnik, and Y. Filonenko, Procedia Engineering, 39: 157 (2012). Crossref
  28. В. Б. Тарельник, О. П. Гапонова, Е. В. Коноплянченко, Н. С. Евтушенко, В. О. Герасименко, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 6: 795 (2018). Crossref
  29. V. B. Tarelnyk, A. V. Paustovskii, Y. G. Tkachenko, E. V. Konoplianchenko, V. S. Martsynkovskyi, and B. Antoszewski, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 55: 585 (2017). Crossref
  30. V. B. Tarel’nik, A. V. Paustovskii, Y. G. Tkachenko, V. S. Martsinkovskii, E. V. Konoplyanchenko, and K. Antoshevskii, Surf. Eng. Applied Electrochemistry, 53: 258 (2017). Crossref
  31. V. B. Tarelnyk, O. P. Gaponova, V. B. Loboda, E. V. Konoplyanchenko, V. S. Martsinkovskii, Yu. I. Semirnenko, N. V. Tarelnyk, M. A. Mikulina, and B. A. Sarzhanov, Surf. Eng. Applied Electrochemistry, 57: 173 (2021). Crossref
  32. V. B. Tarel’nik, V. S. Martsinkovskii, and A. N. Zhukov, Chem. Petroleum Eng., 53: 266 (2017). Crossref
  33. V. B. Tarel’nik, V. S. Martsinkovskii, and A. N. Zhukov, Chem. Petroleum Eng., 53: 385 (2017). Crossref
  34. В. Б. Тарельник, О. П. Гапонова, Е. В. Коноплянченко, В. С. Марцинковский, Н. В. Тарельник, О. А. Василенко, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 1: 47 (2019). Crossref
  35. V. Tarelnyk, V. Martsynkovskyy, O. Gaponova, I. Konoplianchenko, A. Belous, V. Gerasimenko, and M. Zakharov, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233: 012048 (2017). Crossref
  36. V. Tarelnyk, V. Martsynkovskyy, O. Gaponova, I. Konoplianchenko, M. Dovzyk, N. Tarelnyk, and S. Gorovoy, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233: 012049 (2017). Crossref
  37. O. Gaponova, C. Kundera, G. Kirik, V. Tarelnyk, V. Martsynkovskyy, Ie. Konoplianchenko, M. Dovzhyk, A. Belous, and O. Vasilenko, Advances in Thin Films, Nanostructured Materials, and Coatings (Eds. A. D. Pogrebnjak and V. Novosad) (Springer: 2019), p. 249. Crossref
  38. Н. В. Тарельник, Ìåòàëîôіç. íîâітні òåõíол., 44, № 8: 1037 (2022). Crossref
  39. О. П. Гапонова, Н. В. Тарельник, Ìåòàëîôіç. íîâітні òåõíол., 44, № 9: 1103 (2022). Crossref
  40. В. Б. Тарельник, О. П. Гапонова, Є. В. Коноплянченко, Н. В. Тарельник, М. О. Мікуліна, В. О. Герасименко, О. О. Василенко, В. М. Зубко, В. І. Мельник, Ìåòàëîôіç. íîâітні òåõíол., 44, № 10: 1323 (2022). Crossref
  41. Ю. Ф. Баландин, И. Б. Горынин, Ю. И. Звездин, Б. Г. Мирков, Конструкционные материалы АЭС (Москва: Энергоатомиздат: 1984).
  42. Э. Майер, Торцовые уплотнения (Москва: Машиностроение: 1978) (пер. с нем.).
  43. А. С. Шелегов, С. Т. Лескин, В. И. Слободчук, Физические особенности и конструкция реактора ВВЭР-1000 (Москва: НИЯУ «МИФИ»: 2011).
  44. E. M. Prokhorenko, V. Klepikov, V. V. Lytvynenko, A. Zakharchenko, and M. Khazhmuradov, Problems of Atomic Science and Technology, No. 2:193 (2015).
  45. V. V. Bryukhovetsky, V. F. Klepikov, V. V. Lytvynenko, D. E. Myla, V. P. Poyda, A. V. Poyda, V. T. Uvarov, Yu. F. Lonin, and A. G. Ponomarev, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 499: 25 (2021). Crossref
  46. S. E. Donets, V. F. Klepikov, V. V. Lytvynenko, Yu. F. Lonin, A. G. Ponomarev, O. A. Startsev, and V. T. Uvarov, Problems of Atomic Scienceand Technology, No. 4: 302 (2015).
  47. V. F. Klepikov, V. V. Lytvynenko, Yu. F. Lonin, A. G. Ponomarev, O. G. Tolstolutskiy, V. V. Uvarov, and V. T. Uvarov, Problems of Atomic Science and Technology, No. 1: 119 (2009).
  48. A. G. Kobets, P. R. Horodek, O. A. Startsev, V. V. Lytvynenko, Yu. F. Lonin, A. G. Ponomarev, and V. T. Uvarov, Surf. Eng. Applied Electrochemistry, 51: 478 (2015). Crossref

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2023 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»