Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 4

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 4. 2017 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 111 Образцы с цинковым диффузионным слоем продемонстрировали меньшую долговечность и меньшее предельное напряжение при изгибе в сравнении со стальными образцами без защитного цинкового покрытия. Данный факт может быть обусловлен формированием хрупких интерметаллидных фаз (Г - фаза) в переходной зоне от стальной основы к диффузионному слою в исследуемых образцах. Они являются концентраторами напряжений, которые, при увеличении знакопеременной внешней нагрузки, могут являться причиной зарождения усталостной трещины [6]. Фрактографический анализ изломов образцов после испытаний с цинковым диффузионным слоем (а) и без защитного покрытия (б) свидетельствуют о формировании усталостной трещины в поверхностной зоне детали (рисунок 5). а б Рис. 5. Характер изломов образцов после проведения усталостных испытаний Х 20 (а) – образец с цинковым диффузионным слоем (б) – образец без защитного покрытия Выводы Применяя технологии ТДЦ для антикоррозионной защиты деталей с регламентируемыми прочностными параметрами, следует учитывать влияние температур реализации процесса ТДЦ на структуру и эксплуатационные свойства изделий. Фактическое значение временного сопротивления образцов, оцинкованных способом ТДЦ, сопоставимо с данными временного сопротивления для образцов с электролитическим цинковым покрытием. Данный факт свидетельствует об исключении влияния температур реализации процессов ТДЦ до (420 °С) на прочностные характеристики изделий. С повышением температуры диффузионного цинкования свыше 420 °С вероятность разупрочнения термически обработанного крепежа возрастает. Для деталей, работающих в условиях повторно статического (малоциклогвого) и усталостного (многоциклового) нагружений, испытывающих при эксплуатации свыше 10 4 циклов нагружений, антикоррозионная защита способом ТДЦ, может стать причиной снижения усталостных свойств за счет наличия высокотвердых хрупких фаз в цинковом диффузионном слое. В свою очередь способ термодиффузионного цинкования можно применять для ряда деталей, испытывающих в процессе эксплуатации до 10 2 циклов нагружений, (статическое нагружение) без потери эксплуатационных свойств изделий. Очаг разрушения Очаг разрушения Зона стабильного развития трещины Зона долома Зона стабильного развития трещины Зона долома Усталостные бороздки Усталостные бороздки