Актуальные проблемы в машиностроении. Том 11. № 1-2. 2024 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 85 Материалы и методы исследований В последние годы плазменное напыление стало предметом интереса ученых и нашло широкое применение в различных отраслях, включая промышленность [6–9]. Для напыления наиболее подходящими материалами являются порошки сплавов Co, Ni и Fe. Материалы на основе Co и Ni обладают хорошей устойчивостью к коррозии и высокими характеристиками при высоких температурах. Однако они относительно редки и дороги. Порошковые сплавы на основе железа привлекают широкое внимание в связи с возможностью экономического развития. Несмотря на то, что некоторые широко используемые сплавы на основе железа, такие как ПР-Х11Г4СР, обладают лучшей электрохимической стойкостью благодаря низкому содержанию углерода, они также характеризуются низкой твердостью и мягкими поверхностями. Это означает, что они имеют низкую трибокоррозионную стойкость и их техническое применение ограничено из-за повышенного износа. Для достижения этой цели необходимо провести исследование методов, направленных на улучшение механических свойств наплавочного покрытия из железа, а также определить основные факторы, способствующие расширению его применения. Для проведения исследования по плазменному напылению была использована установка нанесения покрытий УПНС-3040. Для достижения поставленной цели мы провели многофакторный эксперимент с использованием центрального композиционного рототабельного плана [10, 11]. Были выбраны следующие области варьирования независимых переменных: размер наполнителя ( 1 X ), мкм 30-70 концентрация наполнителя ( 2 X ), % 10-30 Результаты исследования и их обсуждение Мы выбрали прочность сцепления покрытия с основой в качестве функции отклика. В результате, мы получили уравнение, которое описывает, как зависит прочность сцепления от размера и концентрации наполнителя в материале: 2 2 1 2 2 2 1 2 C=91,49+4,33X -0,05X +2,04X -0,09X +0,001XX . (1) Проверка адекватности выбранной модели производилась по критерию Фишера [10], которая подтвердила адекватность полученной модели. Определим центр оптимума полученной функции. Для этого решим систему уравнений, используя программный комплекс «MathCad»: По итогу были найдены координаты оптимума: 1 X =43,3 мкм; 2 X =11,33 %. Для получения высококачественного покрытия были выбраны технологические режимы плазменного напыления композитного покрытия, основываясь на предыдущих исследованиях [12–14]. Морфология и химический состав порошка и внедряемых частиц показаны на рис. 1.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1