ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 132 ТЕХНОЛОГИЯ Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Сводная таблица комбинаций материалов и методов обработки, исследуемых в данной работе Summary table of materials and surface treatment combinations investigated in this study Сталь 20 / 0.2% C steel – – Сталь 20 / 0.2% C steel – Cr Сталь 20 / 0.2% C steel – Co-W Сталь 20 / 0.2% C steel Цементация / Carburizing – Сталь 45 / 0.45% C steel Закалка / Quenching – Сталь 45 / 0.45% C steel Закалка / Quenching Cr Сталь 45 / 0.45% C steel Закалка / Quenching Co-W Сталь 20 / 0.2% C steel Цементация / Carburizing Cr Сталь 20 / 0.2% C steel Цементация / Carburizing Co-W Сталь 20 / 0.2% C steel – – 0,2 моль/л; сульфат кобальта (CoSO4·7H2O) – 0,2 моль/л; лимонная кислота (C6H8O7) – 0,04 моль/л; цитрат натрия (Na3C6H5O7) – 0,25 моль/л; борная кислота (H3BO3) – 0,65 моль/л; pH электролита перед осаждением составлял 6,7. Осаждение проводилось при температуре электролита 80 °С и плотности тока 20 мА/см2. Время осаждения подбиралось исходя из необходимой толщины покрытия. Гальванические покрытия наносились толщиной 1 мкм (для оценки межслойной износостойкости) и толщиной 10 мкм (для оценки износостойкости исключительно гальванического покрытия). Толщина гальванических покрытий рассчитывалась исходя из скорости осаждения, определенной по выходу по току, плотности и состава сплава Co-W, полученных в предыдущих работах [15] и данных из литературы [25, 28–30]. Верификация толщин обоих типов гальванических покрытий происходила по анализу шлифов после осаждения на сталь 20. Шлиф подвергался травлению (ниталь) в течение 60 секунд. Трибологические испытания Изучение износостойкости осуществлялось методом возвратно-поступательного трения на установке собственного изготовления (система трения «шар – поверхность»). Метод заключается в трении контртелом в виде шарика диаметром 6,35 мм из стали ШХ15 (854 ± 8 HV) по поверхности покрытия под нагрузкой 10 Н. Такая нагрузка была выбрана вследствие низкой нагрузки при трении реальных деталей в механизмах в среде смазки (например, шток-линейный подшипник). Однако при нагрузках менее 10 Н время проведения трибологических испытаний многократно возрастает и не позволяет провести изучение широкой серии образцов. Контртело перед трением не претерпевало механической обработки; для каждого испытания использовалось новое. Скорость движения образца относительно контртела – 96 двойных ходов в минуту, путь трения – 1 мм, что в пересчете на линейную скорость составляет 0,192 м/мин. Трение проводилось в среде минеральной смазки (MANNOL 8029 LC-2) при температуре 25 °С. Время трибологических испытаний составляло 1, 2, 3 суток для каждого образца. Оценивалась динамика износа при различной длительности трения (1, 2, 3 суток). Для каждой комбинации материала и времени трения использовалось три параллельных образца для проверки воспроизводимости. Оценка износостойкости велась путем измерения площади износа по данным профилометрии с дальнейшим пересчетом на объем износа с учетом длины дорожки. Для профилометрических измерений использован профилометр Mitutoyo Surftest SJ-410. Помимо изучения износостойкости комбинированного покрытия, износостойкость изучалась и у отдельно взятых вариантов обработки поверхности, а также на необработанной стали. После проведения трибологических испытаний на дорожках износа определяли элементный состав и распределение элементов в различ-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1