Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 123 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП Как видно на рис. 4, а , на поверхности стальных шариков наблюдаются светлые участки (указаны стрел- ками), представляющие частицы серпентина, образо- вавшие адгезионную связь с покрытием. На поверхно- сти покрытия со стороны отрыва от основы (рис. 4, б ) видны углубления (указаны стрелками), соизмеримые по площади со светлыми участками серпентина на по- верхности шариков. На данных участках границы раз- дела «покрытие-основа» когезионная связь оказалась слабее адгезионной, и при отрыве покрытия часть ма- териала покрытия осталась на поверхности стальной основы. На поверхности с САО площадь участков с адгезионной связью между покрытием и основой со- ставляет не менее 40 %. На полированной поверхности основы участков с неотделенными частицами покры- тия значительно меньше – не более 15 %. На полированной основе снижение площади участков с адгезионной связью обусловлено морфо- логией ее поверхности. При взаимодействии частиц серпентина с гладкой поверхностью основным ме- ханизмом образования адгезионной связи будет про- текание топохимических реакций, активированных процессом пластической деформации поверхности шариков (рис. 3, а ). На поверхности с более рельеф- ной морфологией, как в случае поверхности с САО, в процесс образования адгезионной связи дополни- тельно включается механизм механического заце- пления частиц серпентина о неровности поверхно- сти стального шарика (рис. 3, б ) [9]. Выводы 1. При смешивании в шаровой мельнице порош- ков серпентина и железа со стальными шариками на поверхности шариков формируется покрытие, по фа- Investigation of interaction serpentine with iron at forming a coating on the surface of steel parts Zh.G. Kovalevskaya, P.V. Uvarkin, S.V. Veselov, A.I. Tolmachov, M.A. Himich With the optical and X-ray analysis investigated the interaction of serpentine with iron when mixed in a ball mill. It is shown that the surface coating is formed of steel balls in phase composition close to that of the serpentine. Coating forms the surface of the ball adhesive bond. Key words: serpentine, ball mill, coating, adhesion. зовому составу близкое к составу серпентина и образующее с основой адгезионную связь. 2. Предварительная струйно-абразивная обработка поверхности шариков способ- ствует усилению адгезионной связи на гра- нице раздела «покрытие-основа». 3. Механическое смешивания в течение 336 ч порошков серпентина и железа обе- спечивает их взаимодействие, приводящее к изменению фазового состава смеси и фор- мированию окатышей, состоящих из частиц железа, окруженных серпентином. Работа выполнена в рамках проекта III.20.2.1. программы III.20.2. фундаментальных ис- следований СО РАН, 2010-2012 гг. Список литературы 1. Лазарев С.Ю., Токманев С.Б., Хмелевская В.Б . К во- просу о критериях выбора природных минеральных мате- риалов и других веществ для покрытий разного назначе- ния // Металлообработка. – 2006. – № 3. – С. 29–35. 2. Курс минералогии: учеб. пособие / А.Г. Бетехтин; под ред. Б.И. Пирогова, Б.Б. Шкурского. – М.: Универси- тет, 2008. – 736 с. 3. Зуев В.В . Использование минералов в качестве мо- дификаторов трения // Обогащение руд. – 1993. – № 3. – С. 33–37. 4. Волков В.П., Кузнецова Н.Н., Павлов К.А., Топо- ров Ю.П. Силикаты группы серпентина как материал для присадокксмазочныммаслам//Материаловедение. –2006. – № 4. – С. 41–45. 5. Лазарев С.Ю., Токманев С.Б., Хмелевская В.Б. Свойства поверхности стали 45 с покрытием из мине- ральных материалов // Металлообработка. – 2006. – № 3. – С. 29–35. 6. Погодаев Л.И . Влияние геомодификаторов трения на работоспособность трибосопряжений // Проблемымашино- строения и надежности машин. – № 1. – 2005. – С. 58–67. 7. Погодаев Л.И. Дмитриев С.Н., Усачев В.В. Основы технологии финишно-упрочняющей обработки деталей // Проблемы машиностроения и надежности машин. – № 4. – 2006. – С. 79–90. 8. Ковалевская Ж.Г., Белявская О.А., Уваркин П.В. Ис- следование влияния температуры на взаимодействие гео- модифицирующего материала и стальной детали // Изв. вузов. Физика. – 2011. – Т. 54. – №. 11/3 – С. 242–245. 9. Ревун С.А., Балакирев В.Ф. Особенности образова- ния адгезионной связи при газотермическом напылении покрытий // Физика и химия обработки материалов. – 2002. – № 2. – С. 55–62. Рис. 4 . Оптическое изображение поверхности: а – стальной основы с САО после удаления покрытия; б – покрытия со стороны отрыва от основы