ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ АЛЮМІНІЄВОГО СПЛАВУ Д16 РІЗНИМИ МЕТОДАМИ ПОВЕРХНЕВОГО ЗМІЦНЕННЯ - Калахан, О.; Задорожна, Х.; Студент, М.; Веселівська, Г. (Вісник Львівського національного університету природокористування. Серія «Агроінженерні дослідження», 2018)
Стаття присвячена оцінці впливу поверхневозміцнювальної обробки на структуру та зносостійкість алюмінієвого сплаву Д16. Поверхню зміцнювали такими методами: надзвуковим газополуменевим (HVOF) та плазмовим напилюванням покриттів VC-FeCr у динамічному вакуумі, лазерним оплавленням поверхневих шарів сплаву з уведенням у них дисперсних порошків SiC та плазмоелектролітним оксидуванням. Надзвуковим газополуменевим методом (HVOF) покриття напиляли використовуючи установки для високошвидкісного напилювання покриттів Diamond Jet Hybrid gun та JP5000 gun. Швидкість частинок порошку, фракцією 20…45 мкм, становила 650 м/с. Для напилювання використовували порошки карбіду ванадію, ферохрому та сплаву кобальту з нікелем. Для лазерного поверхневого армування сплаву Д16 застосовували порошок SiC дисперсністю 80 мкм, твердістю 2600 HV і температурою плавлення 2760°С. Порошок вдували струменем аргону в поверхневий шар зразків, оплавлених лазером (Nd:YAG Lazer Rofin Sinar DY 044/022), зі швидкістю 25 мм/с. Попередньо зразок підігрівали до температури 170°С. Плазмоелектролітно оксидовані (ПЕО) шари формували на установці ІМПЕЛОМ в електролітній плазмі в електроліті складу 3 г/л КОН + 2 г/л nNa2O·mSiO2, решта дистильована вода. Густина струму 10 А/дм2, співвідношення між Іс/Іа = 1, тривалість синтезу покриттів 60 хв. Зносостійкість поверхневих шарів оцінювали за умов тертя жорстко та нежорстко закріпленими абразивними частинками та порівнювали з еталонами зносостійкості – сталлю ШХ-15, наплавленим шаром ПД 80Х20Р3Т та покриттям, одержаним електродуговою металізацією з порошкового дроту ПД 70Х18Р3. Покриття на основі VC-FeCr виявляє високу абразивну зносостійкість незалежно від виду палива. Під час лазерного модифікування поверхні сплаву Д16 частинки SiC активно взаємодіють із розплавом алюмінію з утворенням карбідів Al4C3. Зносостійкість лазерно зміцненої поверхні, за умов жорстко закріпленого абразиву, у понад 220 разів вища, ніж незміцненої. За умови зношування нежорстко закріпленим абразивом лазерне армування сплаву незначно змінює його зносостійкість. Із досліджуваних покриттів найбільшу зносостійкість мають плазмоелектролітні оксидні шари на сплаві Д16. Встановлено, що зносостійкість напилених покриттів у 85–100 разів вища, ніж основи сплаву Д16, у 4-5 разів вища, ніж сталі ШХ15 та дещо вища, ніж наплавленого шару з ПД 80Х20Р3Т. Плазмоелектролітне оксидування забезпечує найвищу зносостійкість поверхневого шару на сплаві Д16, незалежно від умов абразивного зношування.