Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 3-4

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 5. № 3-4. 2018 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 25 источниками энергии, явным преимуществом обладает высокоэнергетический нагрев токами высокой частоты [5-8]. Особенностью этого процесса является выделение энергии в поверхностном слое. Характерной чертой формирования износостойких металлокерамических покрытий является возможность получения композиций, в которых один компонент обеспечивает высокий уровень твердости, а другой – служит связкой, что в целом обеспечивает рациональное соотношение свойств. Среди многообразия технологий получения композиционных покрытий предпочтительным является использование механических смесей порошковых материалов [9, 10], поскольку плазменное напыление порошков в виде механических смесей является технологически более производительным и менее трудоемким процессом, а так же позволяет варьировать структурой и свойствами покрытий путем изменения состава и соотношения компонентов. Целью настоящей работы является исследование износостойкости плазменных никелевых покрытий полученных в условиях комбинированной обработки. Методика проведения экспериментов Нанесение плазменных покрытий производилось электродуговым плазмотроном ПУН-3 мощностью 40 кВт. В качестве образцов служили тонкостенные втулки из стали 20 с наружным диаметром 25 мм и шириной 12 мм. Поверхность заготовок предварительно подвергалась процессу струйно-абразивной очистки. Режимные параметры плазменного напыления: величина тока дуги плазмотрона, напряжение, расход плазмообразующего газа (воздуха), дистанция напыления, подача плазмотрона и скорость вращения образцов были приняты по результатам проведенных ранее исследований [11, 12]. Толщина покрытий обеспечивалась в пределах 500…540 мкм. Материалом для нанесения покрытий служил никелевый самофлюсующийся порошок ПГ- 12Н-01 с размером частиц 50…100 мкм. Оплавление поверхности образцов осуществлялось на экспериментальной установке, снабженной генератором ВЧГ 6-60/0,44 с рабочей частотой тока 440 кГц и регулируемым приводом вращательного движения. Процесс нагрева производился индуктором петлевого типа, оснащенным магнитопроводом марки N 87, глубина выделения энергии составила порядка 0,6…0,8 мм. Удельная мощность варьировалась в пределах от 3,1∙10 8 Вт/м 2 до 3,2∙10 8 Вт/м 2 , а скорость перемещения поверхности образцов относительно индуктора – от 70 мм/с до 75 мм/с [13 - 16]. Для нанесения металлокерамических покрытий использовалась механическая смесь, полученная из никелевого порошка и оксидной керамики марки 15А зернистостью 20…28 мкм, с объемным соотношением компонентов равным 1/4 [12, 17]. Испытания стойкости покрытий на износ в условиях трения скольжения проводились на экспериментальной установке реализующей схему, представленную на рисунке 1.