CC BY
28
Romanenko Dmitry Nikolaevich, candidate of technical sciences, docent, Romanen-ko-kstu46@yandex.ru, Russia, Moscow, Russian Scientific Research Institute of Aviation Materials,
Kalinin Anton Alekseevich, engineer, antony-akamail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Filatov Evgeny Alekseevich, postgraduate, Don filiiis a mail. ru, Russia, Kursk, Southwestern State University,
Makarova Irina Aleksandrovna, postgraduate, makarova. miaayandex. ru, Russia, Kursk, Southwestern State University,
Erokhin Roman Yur'yevich, postgraduate, Don_filius@,mail. ru, Russia, Kursk, Southwestern State University,
Selifontov Denis Olegovich, postgraduate, denis-selifontovamail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.793
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ УПРОЧНЕННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ, ЕГО СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА НА СПЕЧЕННОМ СПЛАВЕ ОТ4, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ С ЛОКАЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫМ
НАНЕСЕНИЕМ ПОКРЫТИЯ
В.Н. Гадалов, Е.А. Филатов, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, И. А. Макарова, И.В. Ворначева
Приведены результаты исследования кинетики процесса формирования поверхностного слоя, его структуры и фазового состава, упрочненного электроискровым легированием. Показано, что временные зависимости эрозии анода и катода стабилизируются при удельной длительности легирования 8...10 мин/см2. Отмечается возникновение на поверхности анода вторичной структуры за счет обратного переноса материала, имеющей повышенную твердость 8.10 ГПа. Исследованы продукты эрозии, полученные в процессе ЛЭНП. Соотношение жидкой и твердой фаз составляет 73 . 75 % и 25.27 % соответственно. Размер частиц твердой фазы (20.25). 760мкм (преобладающийразмер 75 мкм), жидкой фазы - (6.8). 76 (преобладающий размер 13 мкм). Представлены микроструктурные, калориметрические, рентгенодифракционные исследования композита. Проведена качественная оценка прочности легированных слоев. Исследование полученных композитов в условиях абразивного изнашивания подтвердило повышение их работоспособности в 1,5 - 1,7 раз по сравнению с исходным порошковым сплавом.
Ключевые слова: титановый сплав, электроискровое легирование, поверхностный слой, кинетика формирования, структура, фазовый состав.
На подложку из спеченного сплава ОТ4 [1] методом ЭИЛ [2] было нанесено самофлюсующее покрытие системы Ni-Cr-Si-B-C близкое по составу порошковому сплаву ПГ-12Н-03 (15 Сг; 4 Fe; 3 В; 1,5 Si; 1,5 С; Ni
153
ост. в ат.%). Покрытия наносились на оптимизированном режиме, обеспечивающем достаточную эрозию электродного материала и повышение износостойкости на 30.. .35 % .
При нанесении электроискровых покрытий на порошковые титановые сплавы следует учитывать их особенности, обусловленные, прежде всего, пористостью основы. С увеличением пористости материала связана возможность образования пропитанной поверхностной зоны с легко сплавляющимися составляющими. Более высокая удельная поверхность спеченного материала создает опасность окисления при нагреве, что может привести к охрупчиванию материала основы и ухудшению смачиваемости с ним защитного слоя. Для установления влияния указанных факторов на процесс формирования и свойства электроискровых покрытий были проведены исследования структуры.
Металлографическими исследованиями [3] установлено, что при ЭИЛ на порошковые титановые сплавы самофлюсующихся сплавов на основе никеля, изменения структуры и состава переходной зоны более существенно, чем при ЛЭНП на компактные титановые сплавы.
Общее представление о кинетике формирования покрытий с помощью установки «ЭЛФА-541» на спеченном сплаве ОТ4 электродами их самофлюсующихся сплавов на никелевой основе системы №-Сг-81-В-С типа ПГ-12Н-03 дают данные, приведенные на рис. 1, 2. Из рис. 1 видно, суммарная эрозия исследуемых материалов изменяется по нелинейному закону с ростом времени легирования.
ЕЛО; К
1
75
50
| 25\
'I
!
—-
/^
О
2
10 г мин/см
Рис. 1. Влияние удельного времени нанесения покрытия на суммарный привес анода (ЕАа -1) и катода (ИАк- 2) при ЛЭН обработке порошкового сплава ОТ4 электродом из самофлюсующегося сплава системы №-Сг-81-В-С типа ПГ-12Н-03
Временные зависимости эрозии этих сплавов уменьшаются уже после трех минут легирования и стабилизируются при удельной длительности легирования туд > 8...10 мин/см2 (рис. 2). Такая зависимость обусловле-
2
на тем, что при ЛЭНП длительностью (2,0...3,0)мин/см эрозия материала легирующего электрода определяется исходным состоянием, которое соответствует физико-химическим свойствам материала легирующего электрода. С увеличением длительности легирования за счет обратного переноса материала с легируемой поверхности (подложки катода) на электрод (деталь - анод), на поверхности последнего возникает слой измененной структуры (не исходный материал), который получил название вторичной структуры [4].
Ла /Г
7.5
5,0
2,5
=34
^Ч^ 7
/ / / /
// // // /1 2
О 2
удельное б/уеггя занесения покрытая
70
минуем
Рис. 2. Влияние удельного времени нанесения покрытия (туд) на эрозию анода (1АЛа -1) и катода (1Дк - 2) при ЛЭН обработке порошкового сплава ОТ4 электродом из самофлюсующегося сплава системы М-Сг-81-В-С типа ПГ-12Н-03
Эта структура до полного расхода легирующего электрода является истинным объектом эрозии, оказывающим существенное влияние на формирование ЛЭНП. Вторичная структура возникает за счет воздействия межэлектродной фазы, импульсных термомеханических нагрузок искрового разряда и обратного переноса материала (с катода на анод). Превалирующее влияние одного из вышеперечисленных факторов определяет вид кинетической эрозии и в конечном счете - условия формирования измененного поверхностного слоя покрытия. Влияние вторичной структуры на формирование покрытия неоднозначно, но, как правило, при ЛЭНП, металлами и сплавами вторичная структура увеличивает суммарный привес катода. Внешние термомеханические воздействия неизменно приводят к разрушению вторичных структур, разрушение которых происходит преимущественно в подслое с явными признаками пластической деформации (рис. 3 (а, б, в)).
Ударно-тепловое воздействие разряда ускоряет диффузионные процессы, также фазовую и динамическую перекристаллизацию материалов, что приводит к повышению уровня механических свойств вторичной
структуры по сравнению с материалом основы. Возникающая вторичная структура имеет повышенную микротвердость (8... 10) ГПа. Импульсные тепловые и механические нагрузки и сопровождающие процессы переноса материала с катода и из межэлектродной среды обеспечивают регенерацию экранирующей фазы на аноде.
яв т ^I 1 V V** " Л * ' >.," "с Ц Ш
а (х800) б (Х1600) в (.х3200)
Рис. 3. Электронные фрактограммы вторичной структуры анода после ЛЭН: катод - спеченный сплав ОТ4, анод - самофлюсующийся сплав системы №-Сг-81-В-С
типа ПГ-12Н-03
Материал электродов, режим обработки, состав межэлектродной фазы влияют на характер структуры поверхности анода после ЭИЛ, в частности ЛЭНП. По существу, на подложку переносится не исходный легирующий сплав, а сложный композиционный материал, образовавшийся в результате воздействия на него искровых разрядов, межэлектродной среды и обратного массопереноса [5-7].
При ЛЭНП имеет большое значение смачиваемость катода жидко-фазной составляющей материала анода. В связи с этим мы исследовали продукты эрозии, полученные в процессе ЛЭН на спеченном сплаве ОТ4. Соотношение жидкой и твердой фаз в продуктах эрозии составляет 73...75 и 25...27 % соответственно. Размер частиц твердой фазы(20...25)- 760/75 мкм, а жидкой (6...8) - 76/13 мкм (в знаменателе преобладающий размер частиц (>50 %)).
Микроструктурные исследования композита (рис. 4) подтверждают высокую сплошность ЛЭНП из сплава системы №-Сг-81-В-С типа ПГ-12Н-03 на подложке из спеченного сплава ОТ4.
х) . ;
(х240)
Рис. 4. Микроструктура вышеуказанного композита Сплошность ЛЭН покрытия - 99,5 %
156
В процессе электроискровой обработки происходит быстрое расплавление электродного материала и сверхбыстрое охлаждение расплава в слоях толщиной 5...25 мкм. Это создает предпосылки, как было уже сказано, для образования метастабильных кристаллических и аморфных фаз. Присутствие аморфных и кристаллических фаз подтверждается методом просвечивающей электронной микроскопии. На отдельных микродифракционных картинках от тонких фольг, полученных электрохимической полировкой покрытий, отсутствуют четкие дифракционные максимумы. Наблюдается лишь достаточно интенсивно размытое кольцо вокруг не отклоненного пучка электронов, а также второе и третье еще более размытые кольца значительно меньшей интенсивности, что характерно для аморфных материалов. Аморфные участки имели диаметр 2.3,5 мкм, внутри которых присутствовали кристаллы размером 0,1.0,3 мкм, часто шаровидной формы. Это подтверждается наличием соответствующих линий на рентгенограммах, полученных методом косых съемок.
Последнее позволяет сделать вывод, что частичная кристаллизация аморфной фазы происходит непосредственно в процессе ЛЭНП за счет многократных термических воздействий при каждом элементарном акте переноса материала.
Электроискровые слои сохраняют аморфную структуру и мелкокристаллическое строение и после длительных высокотемпературных отжигов (рис. 4, 5). После отжига при 640. 740 °С в течение 4 часов обнаружены белые слоистые прослойки с размером зерна 0,25. 0,5 мкм.
В тоже время отдельные свойства электроискровых покрытий, в частности, его коррозионные характеристики, меняются при более низких температурах, что обусловлено распадом метастабильных фаз. Так перенасыщенный у - твердый раствор при нагреве распадается с выделением дополнительного количества борида №Б, который также распадается при дальнейшем нагреве. Калориметрически установлено, что избыточная фаза растворяется при ~500 °С, а распад завершается при ~ 400 °С. По данным электрохимических исследований обнаружено, что после распада пересыщенного у твердого раствора и аморфной фазы при температуре ~ 400 ° С на анодной поляризационной кривой сплава с покрытием установлено резкое повышение тока активного растворения.
а б в г
Рис. 5. Электронограммы с электроискровых покрытий, полученных методом ЛЭНП, нагретых до температур, °С: а - 740 °С; б - 690 °С; в - 640 °С; г - 440 °С
Таким образом, проведенные исследования показали, что в результате электроискровой обработки самофлюсующимися сплавами типа ПГ-12Н-03, близкого по составу МСг15Ее4814Б3С1,5 на поверхности изучаемого спеченного сплава происходят существенные изменения, характеризуемые образованием белого слоя с микрокристаллической структурой, сложного и неоднородного по составу, содержащего метастабильные кристаллическую и аморфную фазы. Соотношение объемного содержания этих фаз, в основном, определяется химическим составом электродной материала, и в меньшей степени зависит от условий технологии. Присутствие этих фаз оказывает существенное влияние на физико-механические свойства электроискровых покрытий.
Выявлен главный структурный фактор аморфная фаза, обеспечивающая повышение износо- и коррозионных характеристик полученных композитов. Количество аморфной фазы зависит от состава электродного материала и в меньшей степени от технологических параметров ЛЭН. Использование полученных композитов в условиях абразивного изнашивания подтвердило повышение их работоспособности в (1,5.1,7) раза по сравнению с исходным порошковым сплавом ОТ-4. Как было отмечено выше центральным вопросом электроискрового легирования является формирование упрочняющего слоя. Качественная оценка прочности легированных слоев проводится по величине нормальной нагрузки, вызывающей разрушение покрытия при скольжении сферического или пирамидального алмазного индентора. Разрушение упрочняющего слоя фиксируется по сколам и трещинам в краях канавки, образованной при скольжении индентора и наблюдаемых в оптический микроскоп. Такой косвенный метод не дает возможность получения истинных значений характеристик, определяющих сцепление и прочность покрытий, но удобен для сравнительной оценки и позволяет оценить качественно их адгезионную прочность [8, 9]. Как было озвучено выше, оптимизация процесса электроискрового легирования приводит к упрочнению поверхностного слоя. Проведенная оценка адгезионной прочности электроискрового покрытия на оптимизированном режиме по методике [6] подтверждает эффективность оптимизации.
Полученные результаты могут быть использованы при разработке ресурсосберегающих процессов и технологий обработки промышленных материалов с использованием новых наноконструкционных смазок и покрытий [9-31].
Список литературы
1.Изучение быстрозакристаллизованных порошков из отходов титановых сплавов ОТ-4 и ВТ20 после электроимпульсной обработки /
B.Н. Гадалов, О.В. Винокуров, В.И. Савельев, А. А. Толкушев, И.В. Ворна-чева // Заготовительные производства в машиностроении. 2016. №11.
C. 42-46.
2. Описание процесса электроискрового легирования (Обобщенная модель) / В.Н. Гадалов, А.В.Филонович, В.В. Шкатов, О.А.Тураева, И.В. Ворначева, А.Ю.Розин // Известия Юго-Западного государственного университета. Техника и технологии. 2016. №4(21). С. 58-66.
3. Металлография металлов порошковых материалов и покрытий, полученных электроискровыми способами: монография / В.Н. Гадалов [и др.]. М.: ИНФРА-М, 2011. 468с.
4. Формирование вторичной структуры на аноде в процессе электроискрового легирования / А.Д. Верхотуров, И.А. Подчерняева, Л.Н. Ку-риленко // Электронная обработка материалов. 1987. №1. С. 26-32.
5. Влияние свойств карбидов на эрозионную стойкость в режимах электроискровой обработки / Г.В. Самсонов [и др.] // Порошковая металлургия. 1977. №3. С. 55-59.
6. Намитоков, К.К. Об агрегатном состоянии, составе и строении продуктов электрической эрозии металлов // Физические основы электроискровой обработки материалов. М.: Наука, 1966. С. 86-107.
7. Золотых В.Н., Коробова И.Д., Стрыгин Э.М. О роли механических факторов в процессе эрозии в импульсном разряде // Физические основы электроискровой обработки материалов. 1966. С. 63-73.
8. Использование метода склерометрии для оценки металлов и сплавов с электрофизическими покрытиями / В.Н. Гадалов [и др.] // Сб. матер. 6-й Межд. научн.-техн. конф. «Новые материалы и технологии в машиностроении». Брянск:БГИТА, 2006. С. 10-14.
9. Применение износостойких минералокерамических и твердосплавных инденторов для повышения надежности и качества деталей / В.Н. Гадалов, А.Е. Гвоздев, Д.Н. Романенко, И.В. Ворначева, С.В. Ковалев// Вестник машиностроения. 2016. №6. С. 63-66.
10. Технология конструкционных и эксплуатационных материалов: учебник / А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, В.И. Золотухин, Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, А.Д. Бреки; под ред. проф. А.Е. Гвоздева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. 351 с.
11. Триботехнические характеристики композиционных покрытий с матрицей из полигетероарилена ПМ-ДАДФЭ и наполнителями из наноча-стиц дихалькогенидов вольфрама при трении скольжения в среде жидкого смазочного материала / А.Д. Бреки, А. Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, А.Г. Колмаков, Ю.А. Фадин, Н.Е. Стариков, А.Е. Гвоздев, Н.Н. Сергеев, Е.В. Агеев, Д.А. Провоторов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. №1 (66). С. 17-28.
12. Триботехнические свойства композиционных покрытий с поли-имидными матрицами и наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама для узлов трения машин: монография / А.Д. Бреки, В.В. Кудрявцев, А. Л. Диденко, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев, Н.Е. Стариков, А.Е. Гвоздев; под ред. А.Д. Бреки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 128 с.
13. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт автомобиля: учебное пособие / Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, А.Н. Сергеев, К.Г. Мирза, Ю.С. Дорохин, Д.М. Хонелидзе. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 174 с.
14. Основы технологической подготовки: учебное пособие / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, А.Д. Бреки, Д.А. Про-воторов, В.И. Золотухин Н.Е. Стариков, П.Н. Медведев, Д.В. Малий, Ю.С. Дорохин, Д.Н. Боголюбова, А. А. Калинин, О.В. Кузовлева, К.Н. Старикова, С.Н. Кутепов, Д.М. Хонелидзе, В.В. Новикова.; под ред. проф. А.Е. Гвоздева. Изд. 2-е, испр. и доп. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 187 с.
15. Материаловедение: учебник для вузов / Ф.К. Малыгин, Н.Е. Стариков, А.Е. Гвоздев, В.И. Золотухин, Н.Н. Сергеев, А.Д. Бреки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 268 с.
16.Триботехнические характеристики жидких смазочных и полиамидных композиционных материалов, содержащих антифрикционные на-ночастицы дихалькогенидов вольфрама / А.Д. Бреки, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Е. Стариков, Н.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, А.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев; под ред. А.Д. Бреки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 276 с.
17. Многопараметрическая оптимизация параметров лазерной резки стальных листов / А.Е.Гвоздев, И.В.Голышев, И.В.Минаев, А.Н.Сергеев, Н.Н.Сергеев, И.В.Тихонова, Д.М. Хонелидзе, А.Г. Колмаков // Материаловедение. 2015. №2. С. 31-36.
18. Синтез и триботехнические свойства композиционных покрытий с матрицей из полиамида ПМ-ДАДФЭ и наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама при сухом трении скольжения / А.Д. Бреки, А. Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, А.Г. Колмаков, Ю.А. Фадин, Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов // Материаловедение. 2015. №12. С. 36-40.
19. Постановка задачи расчета деформационной повреждаемости металлов и сплавов / Г.М. Журавлев, А.Е. Гвоздев, Н.Н. Сергеев, В.И. Золотухин, Д.А. Провоторов // Производство проката. 2015. № 10. С. 18-26.
20. Триботехнические свойства композиционных покрытий на основе полигетероарилена «Р-ОДФО» с наполнителем из наночастиц дисе-ленида вольфрама / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А. Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2015. Вып.11. Ч. 1. С. 133-139.
21. Влияние смазочного композиционного материала с наночасти-цами диселенида вольфрама на трение в подшипниках качения / А.Д. Бреки, В.В. Медведева, Ю.А. Фадин, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Ю.Е. Титова // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.11. Ч. 1. С. 171-180.
22. Триботехнические свойства композиционных покрытий на основе полигетероарилена «ДАИ» с наполнителем из наночастиц дихалько-генидов вольфрама / А. Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А. Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, А. А. Калинин, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.8. Ч. 2. С. 148-155.
23. Триботехнические свойства композиционных покрытий на основе полигетероарилена «Р-ОООД» с наполнителем из наночастицдиселени-да вольфрама / А.Д.Бреки, Ю.А.Фадин, А.Л.Диденко, В.В.Кудрявцев, О.В.Толочко, Е.С.Васильева, А.Е.Гвоздев, Н.Е.Стариков, Д.А.Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.8. Ч. 2. С. 181-188.
24. Взаимодействие дисперсных компонентов смазочного композиционного материала, содержащего наночастицы дихалькогенидов вольфрама / А. Д. Бреки, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.7. Ч. 1. С. 197-205.
25. Выбор дисперсности наполнителя из частиц дихалькогенидов вольфрама для создания смазочного композиционного материала /
A. Д. Бреки, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.7. Ч. 1. С. 235-243.
26. Оценка влияния размера частиц и концентрации порошков горных пород на противоизносные свойства жидких смазочных композиций /
B.В.Медведева, М.А. Скотникова, А. Д. Бреки, Н.А. Крылов, Ю.А. Фадин, А.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.11. Ч. 1. С. 57-65.
27. Влияние смазочного композиционного материала с наночасти-цами дисульфида вольфрама на трение в подшипниках качения / А.Д. Бре-ки, В.В. Медведева, Ю.А. Фадин, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.11. Ч. 1.
C. 78-86.
28. Оценка взаимодействия между наночастицами дихалькогенидов вольфрама в среде жидкого смазочного материала / А. Д. Бреки, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып.7. Ч. 2. С. 8-14.
29. Оценка влияния жидкого смазочного композиционного материала с наночастицами геомодификатора на трение в подшипниковом узле / А.Д. Бреки, О.В. Толочко, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов, Е.В. Агеев, А.Е. Гвоздев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2015. №3 (16). С. 17-23.
30. Комплексный подход к исследованию экстремальных эффектов в металлических, композиционных и нанокристаллических материалах: коллективная монография / А.Е. Гвоздев, Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, В.И. Золотухин, А. Д. Бреки, П.Н. Медведев, М.Н. Гаврилин, Г.М. Журавлев, Д.В. Малий, Ю.С. Дорохин, Д.Н. Боголюбова, А. А. Калинин, Д.Н. Романенко, И.В. Минаев, О.В. Кузовлева, Н.Е. Проскуряков, А.С. Пустовгар,Ю.Е. Титова, И.В. Тихонова. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. 128 с.
31. Триботехнические свойства жидких смазочных композиционных материалов, содержащих полученные методом газофазного синтеза высокодисперсные дисульфид и диселенид вольфрама: монография / А.Д. Бреки, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев; под ред. А.Д. Бреки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. 152 с.
32. Жидкие смазочные композиционные материалы, содержащие высокодисперсные наполнители, для подшипниковых узлов управляемых систем: монография / А.Д. Бреки, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. 144 с.
Гадалов Владимир Николаевич, д-р техн. наук, проф., проф., Gadalov-VN@yandex. ru, Россия, Курск, Юго-Западный государственный университет,
Филатов Евгений Алексеевич, асп., Don filius a mail. ru, Россия, Курск, Юго-Западный государственный университет,
Гвоздев Александр Евгеньевич, д-р техн. наук, проф., проф., gwozdew.alexandr2013@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,
Стариков Николай Евгеньевич, д-р техн. наук, проф., starikov taiiaimail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Макарова Ирина Александровна, асп., makarova.mia'a yandex.ru, Россия, Курск, Юго-Западный государственный университет,
Ворначева Ирина Валерьевна, ассист., vornairina2008@yandex.ru, Россия, Курск, Юго-западный государственный университет
INVESTIGA TION OF THE KINETICS OF THE PROCESS OF FORMA TION OF THE SIMPLE SURFACE LAYER, ITS STRUCTURE AND PHASE COMPOSITION ON THE SOVINE ALLOY FROM4, OBTAINED BY THE METHOD OF ELECTROEROZY DISPERSION WITH A LOCAL ELECTROSCRIPT COA TING APPLICA TION
V.N. Gadalov, E.A. Filatov, A.E. Gvozdev, N.E. Starikov, I.A. Makarova, I. V. Vornacheva
The results of the study of the kinetics of the process of formation of the surface layer, its structure and phase composition, strengthened by electrospark alloying are presented. It is shown that the time dependences of erosion of the anode and cathode are stabilized at a specific doping time (8 ... 10) min / cm2. An appearance of the secondary structure
162
on the surface of the anode is noted due to the reverse transfer of material having an increased hardness (8 ... 10) GPa. The erosion products obtained in the LDPE process were investigated. The ratio of liquid and solid phases is (73 ... 75)% and (25 ... 27)%, respectively. The particle size of the solid phase (20 ... 25) ... 760 ¡j.m (the prevailing size is 75 ¡j.m), the liquid phase is (6 ... 8) ... 76 (theprevailing size is 13 ¡j.m). Microstructural, calorimetric, X-ray diffraction studies of the composite are presented. A qualitative evaluation of the strength of doped layers was carried out. The study of the composites obtained in the conditions of abrasive wear confirmed the increase in their operability in (1.5 ... 1.7) times in comparison with the initial powder alloy.
Key words: titanium alloy, electrospark alloying, surface layer, formation kinetics, structure, phase composition.
Gadalov Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, professor, Gadalov- VN@,yandex. ru, Russia, Kursk, Southwestern State University,
Filatov Evgeny Alekseevich, postgraduate, Don filiusamail. ru, Russia, Kursk, Southwestern State University,
Gvozdev Alexander Evgenievich, doctor of technical sciences, professor, professor, gwozdew.alexandr2013@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State Pedagogical University named after. L.N. Tolstoy,
Starikov Nikolai Evgenevich, doctor of technical sciences, professor, stari-kov_taii@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Makarova Irina Aleksandrovna, postgraduate, makarova. mia@yandex. ru, Russia, Kursk, Southwestern State University,
Vornacheva Irina Valer'yevna, asistant, vornairina2008@yandex.ru, Russia, Kursk, Southwestern State University
