ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 116 ТЕХНОЛОГИЯ покрытия (до 1,0 мм) [39, 40]. Напыление покрытий из механических смесей металлического порошка и оксидно-алюминиевой керамики (Al₂O₃) позволяет формировать композиционные структуры, в которых металлическая составляющая служит пластичной связкой для твердых тугоплавких частиц керамики [41–43]. Указанные направления комбинированной обработки являются принципиально важными с точки зрения проектирования перспективного гибридного станочного оборудования. Интеграция источников концентрированной энергии – индукционных генераторов, плазмотронов, лазерных головок – в единую станочную систему совместно с узлами механической обработки создает возможность реализации полного технологического цикла изготовления упрочненных деталей на одном рабочем месте [44, 45]. Однако существующие методологические подходы часто не учитывают многозадачность таких систем, сложность их проектирования на этапе предпроектных исследований и необходимость соответствия требованиям модульности и гибкости конструкции [46, 47]. До настоящего времени систематические сравнительные исследования износостойкости покрытий, полученных при различных вариантах комбинированной обработки, в единых условиях трибологического нагружения не проводились. Между тем такие данные необходимы для научного обоснования выбора конкретного варианта поверхностно-термического модуля при проектировании гибридного оборудования. Цель настоящей работы: проведение систематических сравнительных испытаний на износостойкость плазменных покрытий, сформированных при различных условиях комбинированной технологии напыления, в условиях сухого трения скольжения, а также структурный анализ закономерностей влияния комбинированной обработки на трибологические характеристики покрытий. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: – определение кинетики изнашивания плазменных покрытий из порошков марок ПГ12Н-01, ПГ-С27 и ПГН-В3К без дополнительной обработки, после высокоэнергетического индукционного оплавления, а также покрытий из металлокерамических механических смесей; – сравнительный анализ износостойкости покрытий, полученных при различных вариантах комбинированной технологии; – металлографическое исследование микроструктуры покрытий для выявления структурных факторов, определяющих трибологическое поведение; – формулирование рекомендаций по выбору рационального варианта комбинированной обработки для применения в перспективном гибридном станочном оборудовании. Методы исследования Материалы и оборудование для плазменного напыления. В качестве устройства для нанесения плазменных покрытий использовался плазмотрон марки ПУН-3, развивающий мощность до 40 кВт [44, 48]. Рабочим плазмообразующим газом служил воздух. Экспериментальная установка оснащена системой управления, позволяющей регулировать энергетические параметры процесса (силу тока дуги, напряжение, расход плазмообразующего газа), а также кинематические характеристики – скорость перемещения плазмотрона и частоту вращения образцов. Образцы для напыления представляли собой втулки (наружный диаметр 25 мм, ширина 12 мм), изготовленные из низкоуглеродистой стали марки Ст20 (ГОСТ 1050–2013). Непосредственно перед напылением все образцы проходили струйно-абразивную подготовку в специализированной камере. Обработка при одинаковых условиях позволила сформировать на поверхности заготовок шероховатость в диапазоне Rz = 70…85 мкм, обеспечивающую требуемое качество адгезионного контакта. Толщина напыленного слоя выдерживалась в диапазоне 0,55…0,60 мм. На основании предшествующих исследований [35, 48, 49] для проведения экспериментов были выбраны три марки стандартных износостойких порошков с фракционным размером частиц 50…100 мкм. Химический состав порошков приведен в табл. 1. На основании ранее проведенных исследовательских работ [35, 49] определены оптимизированные режимы плазменного напыления: сила тока дуги 140…160 А при напряжении 140 В; расход плазмообразующего газа 18…22 л/мин;
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1