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. 2. Зносостійкість, топографічні та механічні властивості

В. Б. Тарельник$^{1}$, О. П. Гапонова$^{2}$, Н. В. Тарельник$^{1}$, Є. В. Коноплянченко$^{1}$, С. Г. Бондарев$^{1}$, О. В. Радіонов$^{1}$, М. М. Майфат$^{1}$, А. В. Охріменко$^{2}$, М. Ю. Думанчук$^{1}$, К. Г. Сировацький$^{1}$

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

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

В статті в результаті порівняльних випробувань встановлено, що ліпшу стійкість проти гідроабразивного зносу мають зразки криці 45 з покриттям, нанесеним методом електроіскрового леґування (ЕІЛ) електродою з твердого стопу ВК6 з використанням спеціяльного технологічного середовища (СТС) складу 0,5%Si + 0,5%В + 2%Cr + 7%Ni + 90% вазелін, знос яких після 24 годин випробування складає 221 мг, що на 122% менше, ніж у зразків без покриття, на 15% і 31% — ніж у зразків з покриттями, нанесеними електродами з ніхромового дроту Х20Н80 з використанням СТС складу 0,5%Si + 0,5%B + 59%ВК6 + 40% вазелін і СТС складу 5%Si + 5%B + 90% вазелін відповідно, та на 22% і 47% менше, ніж з покриттями, нанесеними електродами, виготовленими методом порошкової металурґії (ПМ) складу 90%ВК6 + 10%1М і 1М відповідно. Для криці Р6М5 ліпшу стійкість проти гідроабразивного зносу мають зразки з покриттям, нанесеним методом ЕІЛ електродою з твердого стопу ВК6 з використанням СТС складу 0,5%Si + 0,5%В + 2%Cr + 7%Ni + 90% вазелін, знос яких після 24 годин випробування складає 188 мг, що на 43% менше, ніж у зразків без покриття, на 6% і 15% — ніж у зразків з покриттям, нанесеним методом ЕІЛ електродою з ніхромового дроту складу Х20Н80 з використанням СТС складу 0,5%Si + 0,5%B + 59%ВК6 + 40% вазелін і СТС складу 5%Si + 5%B + 90% вазелін відповідно, та на 24 і 27% менше, ніж з покриттями, нанесеними електродами, виготовленими методом ПМ, складу 90%ВК6 + 10%1М і 1М відповідно. За ЕІЛ електродами-інструментами, виготовленими як методом ПМ, так і за новою технологією з дроту Х20Н80 і твердого стопу ВК6 і СТС, деталів із криці 45 і криці Р6М5 відбувається пониження межі міцности та межі плинности відповідно, а відносне подовження та відносне звуження зростають. За подальшого проведення БУФО межа міцности та межа плинности збільшуються, а відносне подовження та відносне звуження зменшуються. До практичної реалізації пропонуються зносостійкі покриття, сформовані за новою технологією, з використанням електрод-інструментів з дроту Х20Н80 і твердого стопу ВК6 та СТС у два етапи з наступним БУФО, зростання межі міцности та межі плинности яких збільшуються для криці 45 і криці Р6М5, відповідно, на 4,9% і 4,6% та 3,5% і 2,7%, а відносне подовження та відносне звуження зменшуються, відповідно, на 1,7% і 1,3% та 2,0% і 1,7%; в той же час шерсткість поверхні складає $R_{a}$ = 1,1 мкм, а суцільність - 100%.

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

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i06/0773.html

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. В. Б. Тарельник, О. П. Гапонова, В. І. Мельник, Н. В. Тарельник, В. М. Зубко, В. М., Власовець, Є. В. Коноплянченко, С. Г. Бондарев, О. В. Радіонов, М. М. Майфат, В. О. Охріменко, А. В. Ткаченко, Ìåòàëîôіç. íîâітні òåõíол., 45, № 5: 663 (2023).
  2. 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
  3. A. Zahorulko, C. Kundera, and S. Hudkov, IOP ConferenceSeries: Materials Scienceand Engineering, 233: 012039 (2017). Crossref
  4. A. Zahorulko, Sealing Technology, 2015, Iss. 8: 7 (2015). Crossref
  5. A. A. Parkin, S. S. Zhatkin, and A. B. Semin, Izvestiya Samarskogo Nauchnogo Tsentra Rossiyskoy Akademii Nauk, 18, No. 4 (2): 362 (2016) (inRussian).
  6. A. Panasyuk, O. Umanskyi, M. Storozhenko, and V. Akopyan, Key Engineering Materials, 527: 9 (2013). Crossref
  7. O. Umanskyi, M. Storozhenko, M. Antonov, O. Terentjev, O. Koval, and D. Goljandin, Key Engineering Materials, 604: 16 (2019). Crossref
  8. N. Radek and K. Bartkowiak, Physics Procedia A, 5: 417 (2010). Crossref
  9. V. G. Smelov, A. V. Sotov, and S. A. Kosirev, ARPN J. Eng. AppliedSci., 9, No. 10: 1854 (2014).
  10. 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
  11. V. Tarelnyk, I. Konoplianchenko, O. Gaponova, N. Tarelnyk, V. Martsynkovskyy, B. Sarzhanov, O. Sarzhanov, and B. Antoszewski, Powder Metall. Met. Ceram., 58: 703 (2020). Crossref
  12. 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).
  13. В. Б. Тарельник, О. П. Гапонова, Е. В. Коноплянченко, В. С. Марцинковский, Н. В. Тарельник, О. А. Василенко, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 2: 173 (2019).
  14. V. Martsinkovsky, V. Yurko, V. Tarelnik, and Y. Filonenko, Procedia Engineering, 39: 148 (2012). Crossref
  15. V. Martsinkovsky, V. Yurko, V. Tarelnik, and Y. Filonenko, Procedia Engineering, 39:157 (2012). Crossref
  16. B. Antoszewski, O. Gaponova, V. Tarelnyk, O. Myslyvchenko, P. Kurp, T. Zhylenko, and Ie. Konoplianchenko, Materials, 14: 739 (2021). Crossref
  17. 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
  18. V. B. Tarel’nik, A. V. Paustovskii, Y. G. Tkachenko, V. S. Martsinkovskii, E. V. Konoplyanchenko, and K. Antoshevskii, Surf. Eng. Applied Electrochemistry, 53: 285 (2017). Crossref
  19. V. B. Tarel’nik, V. S. Martsinkovskii, and A. N. Zhukov, Chem. Petroleum Eng., 53: 266 (2017). Crossref
  20. V. B. Tarel’nik, V. S. Martsinkovskii, and A. N. Zhukov, Chem. Petroleum Eng., 53: 385 (2017). Crossref
  21. 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).
  22. В. Б. Тарельник, О. П. Гапонова, Е. В. Коноплянченко, В. С. Марцинковский, Н. В. Тарельник, О. А. Василенко, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 3: 313 (2019).
  23. V. B. Tarelnyk, O. P. Gaponova, V. B. Loboda, E. V. Konoplyanchenko, V. S. Martsinkovskii, Y. I. Semirnenko, N. V. Tarelnyk, M. A. Mikulina, and B. A. Sarzhanov, Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 57, Iss. 2: 173 (2021). Crossref
  24. В. О. Пчелінцев, Т. П. Говорун, В. М. Раб, Х. В. Берладір, Вісник СумДУ, 4: 123 (2012).
  25. V. M. Golubets, I. M. Honchar, and Y. S. Shpulyar, Науковий вісник НЛТУ України, 28 (2): 111 (2018). Crossref
  26. ДСТУ 2249:2021 Оброблення різанням. Терміни, визначення понять та познаки.
  27. V. Tarelnyk, I. Konoplianchenko, O. Gaponova, and B. Sarzhanov, Key Engineering Materials, 864: 265 (2020). Crossref