CC BY
0
ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ СТАЛИ 12Х18Н8Т КОМБИНИРОВАННЫМ ЭЛЕКТРОДОМ В4С+Си Гомжин Владимир Владимирович аспирант v.gomzhin@mail.ru Орлов Вадим Леонидович, старший преподаватель
vorlov67@mail.ru Еремеева Жанна Владимировна, д.т.н., профессор eremeeva-shanna@yandex.ru Московский политехнический университет Национальный исследовательский технологический университет МИСИС
В данной статье описан процесс электроискрового легирования стали 12Х18Н8Т комбинированным электродом В4С+^ при различных режимах.
Ключевые слова: подложка сталь 12Х18Н8Т, электрод, аргон, электроискровое легирование, покрытие
В данной работе описана отработка режимов с использованием электродов на основе В4С+Си в среде аргона. Состав электрода 50% В4С+50 % Си. Эксперимент проводился на установке ЭИЛ ЛЫБК-303 с установленными режимами [1-3]:
Длительность импульса: 3-100 мкс ± 20% Амплитудное значение тока импульса 170 А ± 20% Частота импульсов (коэф. энергии 0.2): 3200х0.2=100 - 3000Гц Порошки на основе 50%В4С+50% Си засыпались в тонкостенные металлические трубки. Порошки засыпались с периодическим утрамбовыванием для увеличения плотности порошка внутри трубок, один конец был плотно завальцован (Рисунок 1).
Рисунок 1 - Трубки с порошками
На рисунке 2 приведены кинетические зависимости суммарного привеса катода ХДк и суммарной эрозии анода ХДа от времени легирования при
варьировании частотно-энергетических параметров импульсных разрядов, а именно частоты (Г) и продолжительности (т) при использовании электродов на основе В4С+Си в среде аргона .
50
-300
1 - 1=170 А Г=100 Гц т=100 мкс;
2 - 1=170 А Г=200 Гц т=50 мкс;
3 - 1=170 А Г=3000 Гц т= 3 мкс
Рисунок 2 - Зависимость суммарной эрозии анода X Да и суммарного привеса катода X Дк от времени ЭИЛ
Как видно из рисунка 2, зависимости суммарного привеса катода от времени имеют классический вид - с увеличением продолжительности обработки растет величина суммарного привеса материала катода (ХДк).
На рисунке 3 показаны образец после проведения электроискрового легирования.
Рисунок 3 - внешний вид подложки с покрытием В4С+Си
После нанесения покрытия был проведен рентгенофазовый анализ образцов. Его результаты представлены на рисунке 4.
«Мог Index Formula McDB WcUwr so System Spat» Group a с
Ш 1 Си З.ЗБО 0.000 43.8 % Cubic Ffn-Sm ¡225) 159314 A
УвЕ ■ 2 Fe23(B1.5C4.5j 2.320 0.000 56.2% Cubic Fm-3im ¡225) 10.58300 A
Рисунок 4 - Результаты РФА ЭИЛ-покрытия на стали 12Х18Н8Т
Полученное покрытие состоит из боридов железа и равномерно распределенной по всей поверхности образца меди.
а
. - » ' . • • * .. ^
. фгЯ* ■ V* V- ТР ^ т" и т>& ? Ъ
) » л л ■. \
б
Рисунок 5 - Микроструктура электроискровых покрытий. Подложка сталь 12Х18Н8Т. Режим обработки 1=340 А, 1=200 Гц, 1=100 мкс
Проведение металлографического исследования полученных покрытий показали, что покрытия на стали 12Х18Н8Т получаются равномерные, толщиной 10-15мкм. В состав однослойных покрытий входит бориды железа и равномерно распределенная медь.
Выводы
1.Получены зависимости суммарного привеса катода ХДк и суммарной эрозии анода ХДа от времени легирования при варьировании частотно-энергетических параметров импульсных разрядов, а именно частоты (1) и продолжительности (т) при использовании электродов на основе В4С+Си в среде аргона . Исследования показали, что на всех режимах обработки на-
блюдается устойчивый рост суммарного привеса катода за все время легирования (10 мин), но при этом величина ИДк на 2 режиме достигла наибольшего значения 19,06 х 10-4 см3.
2. Металлографические исследования показали, что покрытия на подложке из стали 12Х18Н8Т подвергнутые ЭИЛ получаются равномерные, толщиной 10-15 мкм Список литературы
1. Аксенов Л.Б., Петров В.М., Кудряшов А.Е., Кункин С.Н. /Повышение износостойкости штампов из стали 5ХНМ методом электроискрового легирования//Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2011. № 2. С. 33-38.
2. Макаров А.В., Титова А.П., Афонин А.Н., Кудряшов А.Е., Владимиров А.А./Перспективы применения поверхностного пластического деформирования для снижения шероховатости поверхностей деталей прокатных станов, упрочненных свс-электродными материалами//Вестник Брянского государственного технического университета. 2020. № 8 (93). С. 4-12.
3. Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Бондарев А.В./ Структура и свойства антифрикционных покрытий Cu, Cu-C и DLCZ/Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120. № 7. С. 764-770.
Gomzhin Vladimir Vladimirovich postgraduate student v.gomzhin@mail.ru
Orlov Vadim Leonidovich, senior lecturer vorlov67@mail.ru
Eremeeva Zhanna Vladimirovna, Doctor of Technical Sciences, Professor
eremeeva-shanna@yandex.ru
Moscow Polytechnic University
National Research Technological University MISIS
ELECTRIC SPARK ALLOYING OF STEEL 12X18N8T WITH A COMBINED ELECTRODE IN 4 C+Cu
This article describes the process of electric spark alloying of steel 12X18N8T with a combined electrode in 4C + Cu under various modes.
Keywords: substrate steel 12X18N8T, electrode, argon, electric spark alloying, coating
