Obrabotka Metallov 2015 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (68) 2015 8 технология ниобия), гексагональный нитрид бора и др.), антифрикционные покрытия, образованные на рабочих поверхностях в результате химической реакции (сульфиды, фосфаты, высокотемпера- турные термохимические покрытия на основе молибдена (димолиты) и ниобия), мягкие ме- таллы и их окислы (медь и ее сплавы, свинец, баббиты и др.), полимерные материалы и другие твердые смазки. В случае применения антифрик- ционных покрытий, образованных на рабочих поверхностях в результате химической реакции полимерных материалов и некоторых других твердых смазок, необходимо обеспечить тем- пературную стойкость наносимого материала в процессе электромеханического сглаживания и исключить образование вторичного абразива в поверхностном слое. Твердосмазочные материалы могут быть на- несены на обрабатываемые поверхности одним из нижеперечисленных способов: натиранием поверхности, нанесением из суспензии в смеси с поверхностно-активным веществом (ПАВ), нанесение методами газоплазменного распы- ления, газодинамического напыления, напыле- нием ультразвуковым инструментом, покрытие поверхности со связующим и без него, подачей струей жидкости или газа, нанесением магнит- ным методом, гальваническим способом, фрик- ционной наплавкой, напылением в вакууме, термическим разложением паров металлоорга- нических соединений, ротапринтным методом и др. [4]. При этом с целью повышения качества предварительного нанесения твердосмазочного материала на поверхность детали поверхность может быть заранее обработана до необходимой шероховатости или ранее выполняемые опера- ции механической обработки могут учитывать последующее нанесение антифрикционного материала одним из вышеперечисленных спо- собов, обеспечив необходимую шероховатость и твердость. На рис. 1 представлена поэтапно схема АФЭМО. На поверхность с исходной шерохова- тостью (рис. 1,  а ), получаемой на предыдущих этапах механической обработки, которая может быть поставлена в зависимость от наносимого твердосмазочного материала и технологии его нанесения, наносят твердосмазочный матери- ал, например, принудительным трением о по- верхность детали [7]. Получается поверхность, состоящая из основного материала 1 и анти- фрикционного слоя 2 , частицы которого рас- полагаются во впадинах исходного профиля (рис. 1, б ). При последующей электромехани- ческой обработке в месте контакта обрабатыва- ющего инструмента с деталью происходит де- формация и местный нагрев поверхности выше температуры фазового превращения, что приво- дит к смятию микронеровностей с одновремен- ным заполнениемполостей, устьев микротрещин и углублений твердосмазочным антифрикци- онным материалом (рис. 1,  г ) и образованием «белого» слоя высокой твердости 3 [9, 10]. На рис. 1,  в представлена поэтапно схема АФЭМО с нанесением антифрикционного слоя 4 из суспен- зии в смеси с ПАВ [8, 10], возможно, на заранее подготовленную поверхность 1 , например, обра- ботанную предварительно электромеханической обработкой инструментом с малым углом при вершине. Предварительная обработка позволя- ет получить регулярный микрорельеф с опреде- ленными характеристиками, способствующими улучшению качества и производительности про- цесса нанесения антифрикционного материала. Последующая ЭМО формирует поверхность с требуемыми, наперед заданными антифрикци- онными характеристиками, впадины которой за- полнены твердосмазочным антифрикционным материалом 4 (рис. 1, д ), продукты деструкции которого остаются на обрабатываемой поверх- ности и способствуют повышению антифрикци- онных свойств, кроме того, за счет термодефор- мационного воздействия образуется «белый» слой 3 большой твердости. В процессе работы трибосистемы находя- щаяся во впадинах суспензия твердосмазочного материала за счет нагрева и последующего рас- ширения заполняет пространство между трущи- мися деталями, обеспечивая их смазку, в эти же полости может попадать и дополнительная смаз- ка, подаваемая к трущимся деталям, действие которой аналогично. Комбинированное воздействие в процессе АФЭМО позволяет получить поверхность, со- стоящую из упрочненного слоя с твердостью до 9 ГПа (белый слой 3 (рис. 1, г и 1, д )) и участками с твердосмазочным покрытием, что повышает антифрикционные свойства поверх- ностного слоя деталей, а также коррозионную стойкость.