ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 3 2023 96 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ обусловлен образованием в структуре материала высокой доли боридов различного состава и морфологии. Износостойкость покрытий Отмеченные ранее изменения структуры и твердости покрытий должны оказывать влияние на их триботехнические характеристики. На рис. 9 представлены типичные графики изменения величины коэффициента трения от времени испытаний. На начальном этапе испытаний наблюдается процесс приработки, сопровождающийся постепенным ростом коэффициента трения. После этапа приработки значения коэффициента трения стабилизируются. Установлено, что структура покрытий оказывает влияние на длительность процесса прираРис. 8. Средняя микротвердость покрытия Fig. 8. Average microhardness of the coatings Рис. 9. График изменения величины коэффициента трения в процессе испытаний Fig. 9. Graphical representation of the change in the value of the friction coeffi cient during testing ботки. В материалах, полученных при наплавке смеси, которая содержит до 10 % CrB, длительность этого этапа составляет ~800 с. Повышение содержания CrB в наплавочной смеси до 20 и 30 % приводит к снижению времени приработки в четыре раза. Средние значения коэффициента трения представлены в табл. 4. Установлено, что введение в порошковую смесь 5 и 10 % CrB не оказывает значительного влияния на значение коэффициента трения. При этом добавление 20 и 30 % CrB способствует снижению коэффициента трения с 0,71 до 0,62 и 0,57 соответственно. Износостойкость наплавленных слоев оценивалась по объему лунки износа (табл. 4). Объем изношенного материала покрытий, полученных при добавлении 5 и 10 % CrB в наплавляемую смесь, больше, чем у эталонного материала. Увеличение доли частиц CrB до 20 и 30 % благоприятно сказывается на износостойкости исследуемых материалов. Установлено, что объем изношенного материала покрытий, полученных наплавкой смесей с 20 и 30 % CrB, составляет 0,17 ± 0,04 мм3 и 0,1 ± 0,04 мм3 соответственно, что в три и шесть раз ниже значения, полученного при испытании образца, не содержащего CrB (0,61 ± 0,1 мм3). Полученные характеристики износостойкости связаны с изменением структурно-фазового состояния покрытий, сформированных при добавлении различного количества упрочняющих частиц. Анализ поверхности трения покрытия, полученного без добавления упрочняющих частиц, показал, что в процессе испытаний происходит пластическое вытеснение материала из зоны трения на периферию (рис. 10, а). Аналогичный характер строения лунки износа зафиксирован в покрытиях, содержащих 5 и 10 %CrB (рис. 10, б). Увеличение доли боридов до 20 % и сопутствующий рост микротвердости способствуют снижению пластической деформации. Как следствие, на поверхности трения вытеснения материала не наблюдается (рис. 10, в). Предполагается, что дополнительным фактором, препятствующим интенсивной пластической деформации материала покрытий, служит образование «скелетной» эвтектики. Как было отмечено ранее, такой тип эвтектики соединяет отдельные первичные бориды и образует пространственную сетку.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1