| Popis: |
Об’єкт дослідження – поверхневі шари сталі 40Х13, отримані електроіскровим легуванням анодами вольфраму, хрому та графіту на повітрі. Метою даної роботи є дослідження будови та властивостей поверхневих шарів сталі 40Х13 після електроіскрового легування (ЕІЛ) вольфрамом, хромом і вуглецем в різній послідовності. Методи дослідження – мікроструктурний, мікродюрометричний, гравіметричний, рентгеноструктурний, випробування на зносостійкість. Продемонстрована можливість створення зміцнених покриттів електроіскровим легуванням сталі 40Х13 за схемами W-Cr-C, W-C-Cr, Cr - W- Cта Сr-C-W (з мікротвердістю до 7 ГПа – 11,6 ГПа) товщиною від 15 мкм до 30 мкм. Зафіксовано, вплив послідовності нанесення вольфраму, хрому та графіту в процесі електроіскрового легування сталі 40Х13 на кінетику формування легованого шару, структуру та фазовий склад, поверхневу мікротвердість та стійкість до зношування. Виявлено, що найбільшу зносостійкість має легований шар при послідовності легування Cr-W-C (в 3,6 разів в порівнянні з необробленим зразком), а найвищу мікротвердість (11,6 ГПа) – легований шар після ЕІЛ сталі в послідовності W-C-Cr. Практичне значення: отримані в роботі результати та встановлені закономірності формування структури та властивостей легованих шарів в результаті електроіскрового легування можуть бути використані для подовження строку експлуатації деталей машин та механізмів. The object of the study is the surface layers of 40X13 steel obtained by the electrospark alloying of tungsten, chromium and graphite in the air. The purpose of this work is to study the structure and properties of surface layers of steel 40X13 after electrospark alloying (ESA) tungsten, chromium and carbon in different sequences. Investigation methods - microstructural, microdurmetric, gravimetric, Xray, wear resistance test. The possibility of hardened coatings creation by the electric-spark alloying of steel 40X13 according to schemes W-Cr-C, W-C-Cr, Cr-W-C and Cr-C-W (with a microhardness up to 7 GPa - 11.6 GPa) in the thickness from 15 microns to 30 microns was shown. It was recorded the influence of the sequence of tungsten, chromium and graphite application in the process of electric-spark alloying of steel 40X13 on the kinetics of the alloyed layer formation, structure and phase composition, surface microhardness and wear resistance. It was found that the highest wear resistance is due to the alloyed layer at the Cr-W-C alloying sequence (3.6 times as compared to the untreated sample), and the highest microhardness (11.6 GPa) alloyed layer after ESA of steel in the W-C-Cr sequence. Practical value: the results obtained in the work and the established patterns of formation of the structure and properties of the alloyed layers as a result of the electric-spark alloying can be used to extend the life of the parts of machines and mechanisms. |
