Структура и триботехнические свойства хромовых покрытий, сформированных электродеформационным плакированием гибким инструментом


https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-5-359-368

Полный текст:


Аннотация

Приведены результаты исследований структуры и триботехнических свойств хромовых покрытий, сформированных методом электродеформационного плакирования гибким инструментом (ЭДПГИ), выполненных с целью оценки перспектив их применения в качестве альтернативы гальваническому хромированию, широко используемому при изготовлении штоков гидроцилиндров металлорежущих станков. В качестве гибкого инструмента применялись вращающиеся металлические щетки с проволочным ворсом, выполненным из стали 65Г и нержавеющей стали 03Х17Н14М2. Материал-донор при ЭДПГИ – компактированный брусок, полученный путем спекания смеси порошков чистого хрома и наноразмерной алмазно-графитовой шихты УДАГ. По результатам исследований установлено, что при формировании покрытий щеткой из нержавеющей стали в состав покрытия привносятся легирующие элементы проволочного ворса, такие как хром и никель. Так, в случае использования щеток с проволочным ворсом из нержавеющей стали 03Х17Н14М2 количество хрома и никеля в плакированном слое покрытия по процентному содержанию соответственно в 5,3 и 9,6 раза больше, чем в покрытии, сформированном щеткой из стали 65Г, что может способствовать повышению коррозионной стойкости покрытий. При этом рельеф поверхности покрытия имеет развитую шероховатую структуру, состоящую из плотно уложенных и вытянутых в направлении вращения щетки различных по размерам микрочастиц хрома, а также сглаженных микровыступов и микроуглублений, дефекты покрытия в виде несплошностей и отслоений отсутствуют. Триботехнические испытания выполнялись в условиях «граничной смазки» на машине трения вращательного типа, реализующей трение резинового индентора по плоской поверхности вращающегося диска. По данным триботехнических испытаний установлено, что в условиях «граничного трения» спаренных образцов «диск с покрытием – резиновый ролик» наименьшими значениями величин коэффициента трения скольжения (fтр = 0,023) обладают хромовые покрытия, сформированные методом ЭДПГИ, которые в 7,5 раза меньше, чем у хромовых, полученных гальваническим осаждением. В то же время износ резиновых роликов в парах с гальваническими хромовыми покрытиями оказывался меньшим, чем в парах с покрытием, сформированным методом ЭДПГИ.

Об авторах

В. К. Шелег
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор

Адрес для переписки: Шелег Валерий Константинович – Белорусский национальный технический университет, ул. Б. Хмельницкого, 9, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 292-74-54    metech@bntu.by



М. А. Леванцевич
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Кандидат технических наук


Е. В. Пилипчук
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Магистр технических наук


С. М. Назаров
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Инженер


Список литературы

1. Свешников, В. К. Станочные гидроприводы: справочник / В. К. Свешников. М.: Машиностроение, 2004. 512 с.

2. Гидроцилиндры: учебно-методическое пособие / Д. Ю. Воронов [и др.]. Тольятти: ТГУ, 2011. 72 с.

3. Беленький, М. А. Электроосаждение металлических покрытий: справочник / М. А. Беленький, А. Ф. Иванов. М.: Металлургия, 1985. 288 с.

4. Фаличева, А. И. Экологические проблемы хромирования и альтернативного покрытия / А. И. Фаличева, Ю. А. Стекольников, Н. И. Глянцев // Вестн. Тамб. университета. Сер. Естеств. и техн. науки. 1999. Т. 4, вып. 2. С. 256–257.

5. Перспективы замены гальванического хромирования гиперзвуковой металлизацией / М. А. Белоцерковский [и др.] // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. / Объединенный ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: А. А. Дюжев [и др.]. Минск, 2014. Вып. 3. С. 324–328.

6. Verstak, A. Activated Combustion HVAF Coatings for Protection against Wear and High Temperature Corrosion / А. Verstak, V. Baranovski // Thermal Spray 2003. Advancing the Science and Applying the Technology: Proceedings of the 2003 International Thermal Spray Conference, 5-8 May 2003 Orlando, Florida. USA, Ohio, 2003. Р. 535–541.

7. Пилюшина, Г. А. Состояние и пути повышения работоспособности гидропривода лесозаготовительных машин / Г. А. Пилюшина, С. В. Тяпин // "Автотракторостроение-2009", международный научный симпозиум (Москва). М.: МГТУ «МАМИ», 2009. Кн. 1. С. 452–455.

8. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика) / Ф. Х. Бурумкулов [и др.]. Саранск: Красный Октябрь, 2003. 504 с.

9. Raykis, O. High-Speed Laser Metal Deposition Replaces Hard Chrome Plating / О. Raykis // Laser Technik Journal. 2017. No 1. P. 28–30. https://doi.org/10.1002/latj.201700006

10. Белевский, Л. С. Фрикционный и электрофрикционный способы нанесения покрытий / Л. С. Белевский, И. В. Белевская // Обработка сплошных и слоистых материалов. 2012. № 38. С. 158–163.

11. Износостойкость легированных хромовых покрытий, сформированных способом деформационного плакирования с электрическим напряжением / М. А. Леванцевич [и др.] // Актуальные вопросы машиноведения : сб. науч. тр. / Объединенный ин-т машиностроения НАН Беларуси ; редкол.: С. Н. Поддубко [и др.]. Минск, 2017. Вып. 6. С. 159–162.

12. Борисов, Г. А. Технологические основы повышения ресурса штокового узла гидроцилиндра / Г. А. Борисов, Е. Е. Семенова, В. Ю. Чикунков // Вестник РГАТУ. 2010. № 2. С. 44–50.

13. Шнейдер, Ю. Г. Влияние шероховатости металлической поверхности на трение в гидроуплотнительных парах возвратно-поступательного движения / Ю. Г. Шнейдер, А. Л. Рейнус // Вестник машиностроения. 1970. № 5. 19–20.

14. Проволоцкий, А. Е. Технологические методы повышения долговечности деталей гидромашин / А. Е. Проволоцкий, С. П. Лапшин, С. Л. Негруб // Промислова гідравліка і пневматика. 2004. Т. 4, вып. 2. С. 68–71.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Шелег В.К., Леванцевич М.А., Пилипчук Е.В., Назаров С.М. Структура и триботехнические свойства хромовых покрытий, сформированных электродеформационным плакированием гибким инструментом. НАУКА и ТЕХНИКА. 2019;18(5):359-368. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-5-359-368

For citation: Sheleg V.K., Levantsevich M.A., Pilipchuk Y.V., Nazarov S.M. Structure and Tribological Properties of Chromium Coatings Formed by Electrodeformation Cladding with Flexible Tools. Science & Technique. 2019;18(5):359-368. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-5-359-368

Просмотров: 122

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)