Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 108 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП магнитного поля 3,95·10 6 А/м (напряженность им- пульса магнитного поля индуктора определялась индукционным датчиком, совмещенным через инте- грирующую цепочку с осциллографом); 5) перемещение образца в зону загрузки, снятие и выдержка образца на неметаллической подложке в течение 24 ч. По окончании выдержки подготавливались попе- речные микрошлифы обработанных и контрольных образцов для проведения дюрометрических испы- таний, металлографических и рентгеноструктурных исследований. Результаты исследований Микротвердость поверхности и распределение микротвердости по глубине обработки определялись в соответствии с ГОСТ 25172-82 с помощью микро- твердомера WolpertGroup 402MVD. На рис. 2 приведен сравнительный график рас- пределения микротвердости по глубине как необра- Рис. 2. Распределение микротвердости по глубине хром-алмазнного покрытия до и после КМИО ботанного образца с хром-алмазным покры- тием, так и образца после КМИО. Хром-алмазное покрытие в целом ха- рактеризуется высокой микротвердостью, в среднем 960 HV. Однако по мере прибли- жения к поверхности подложки твердость уменьшается. Средняя микротвердость под- ложки составляет 320 HV. Образец, прошед- ший КМИО, показал повышенную микро- твердость подложки вблизи границы раздела на глубину около 25 мкм, что свидетельству- ет о наличии микроструктурного упрочне- ния за счет проникновения импульса маг- нитного поля в приповерхностную область ферромагнитного материала подложки. Из- менений микротвердости самого хромового покрытия в целом не наблюдается ввиду па- рамагнитных свойств хрома при выбранной температуре КМИО (250 °С), однако по мере приближения к подложке покрытия микротвердость увеличивается. Увеличение микротвердости хром- алмазного покрытия вблизи поверхности основного материала составляет в среднем 110 HV (см. рис. 2). Предположительно данное увеличение микротвер- дости возникает вследствие изменения напряжен- ного состояния ферромагнитной основы покрытия в процессе КМИО за счет магнитострикционных на- пряжений, которые, в свою очередь, воздействуя на материал покрытия, приводят к увеличению плот- ности микроструктурных дефектов и, как показали дальнейшие исследования, к образованию микротре- щин [3]. На рис. 3 представлены фотографии хром- алмазного покрытия после КМИО, сделанные в про- цессе оптической (рис. 3, а ) и растрово-электронной (рис. 3, б ) микроскопии, на которых наблюдается уве- личение плотности микротрещин в покрытии по мере приближения к границе с основным материалом. На рис. 4 приведен аналогичный сравнительный график распределения микротвердости по глубине для никель-алмазных покрытий. Никель-алмазное покрытие без КМИО в целом характеризуется средним значением – 389 HV и яв- Рис. 1. Схема установки и приспособления для КМИО ПРУ – пускорегулирующее устройство; ПУ/В – повышающее устройство и выпрямитель; ЭМ – электромагнит; УИН – установка индукционного нагрева; БУ – блок управления; БК – батарея конденсаторов, М – мотор Рис. 3. Поверхность хром-алмазного покрытия после КМИО: а – при увеличении × 700; б – при увеличении × 5000