Obrabotka Metallov 2013 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (58) 2013 29 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ различия не наблюдалось. Наиболее равномер- ными цинковыми покрытиями оказались термо- диффузионное и гальваническое. Максимальное отклонение от среднего значения толщины у ГЦ-покрытия составило 17,4%. При проведении оценки прочности сцепле- ния покрытия с основой методом нагрева ни на одном из трех образцов не было обнаружено вздутий и отслаивания покрытия, что свидетель- ствует о высокой адгезии всех исследованных покрытий с основой. Результаты измерения микротвердости на по- перечных шлифах образцов приведены в табл. 4. Показано, что более твердыми оказались термо- диффузионные покрытия, так как в этом случае в нем наблюдается промежуточная фаза δ 1 состава FeZn 10 , имеющая высокую твердость. Отметим, что внутри одной технологии нанесения цинко- вого покрытия его твердость для разного мате- риала подложки практически не меняется [4]. Установлено, что цинковое покрытие, по- лученное по технологии ТДЦ, обладает по- вышенной износостойкостью в сравнении с гальваническим покрытием. После 30 циклов свинчивания-развинчивания на муфте с термо- диффузионным покрытием отмечается уменьше- ние натяга резьбы на 1,5 мм, с гальваническим – на 2,6 мм, с горячим – на 4,3 мм. При этом размер натяга резьбы на первых двух муфтах остался в пределах допуска, а результаты измерения по- следней превысили это значение. Осмотр резь- бовой поверхности муфт показал, что на муфтах с ТДЦ и ГВЦ покрытиями имеются разрушении по вершинам резьбы на первых трех и восьми витках, соответственно. Остальные витки резь- бы остаются без повреждений. На муфте с цин- ковым покрытием, полученным горячим спосо- бом, наблюдается полное разрушение покрытия на первых восьми витках и незначительные по вершинам резьбы на пятнадцати. По результатам трибологических испытаний горячее покрытие на пути трения L = 40 – 120 м характеризуется существенно большими значе- ниями износа (Δ m / L = (57,3 – 89,1) ⋅ 10 −3 мг/м и коэффициента трения ( f = 0,60 – 0,53) по срав- нению с покрытиями ГВЦ и ТДЦ (рис. 2). При увеличении пути трения до L = 200 и L = 240 м у образца, подвергнутого горячему цинкованию, Т а б л и ц а 3 Толщина цинковых покрытий Материал Режим термообработки (ТО) Группа прочности Среднее значение толщины цинковых покрытий, мкм Номер режима ТО Марка стали ГЦ ГВЦ ТДЦ 1 30Г2 Закалка от 850°C, 40 мин, вода; отпуск 500°C, 80 мин М 100,4 21,6 41,8 2 37Г2Ф С прокатного нагрева (1280-1180 ° С) без ТО Е 99,6 20,4 41,4 3 45 С прокатного нагрева (1280-1180 ° С) без ТО Д 105,4 22,8 42,6 4 30Г2 Закалка 900°C, 50 мин, вода; отпуск 550°C, 60 мин Л 101,0 20,8 39,6 5 37Г2С С прокатного нагрева(1280-1180 ° С) без ТО К 99,0 20,4 40,2 Т а б л и ц а 4 Результаты измерения микротвердости цинковых покрытий Материал Группа прочности по ГОСТ 633-80 Микротвердость покрытия, HV 0,1 Номер режима ТО Марка стали ГВЦ ТДЦ ГЦ 1 30Г2 М 43 408 56 2 37Г2Ф Е 47 402 57 3 45 Д 48 389 58 4 30Г2 Л 48 413 58 5 37Г2С К 47 392 57 Средние значения 47 401 57