OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 141 TECHNOLOGY реализуется схема «жесткое покрытие на мягкой подложке». В этом случае тонкое гальваническое покрытие (Cr или Co-W) не получает достаточной опоры от подложки, подвергается значительным изгибающим напряжениям и легко разрушается. Разрушенные фрагменты покрытия участвуют в дальнейшем изнашивании по абразивному механизму. На упрочненных подложках (цементованная сталь 20 и ЭП-закаленная сталь 45, микротвердость 1178…1245 HV) реализуется схема «жесткое покрытие на жесткой подложке». Высокая твердость диффузионного слоя обеспечивает необходимую несущую способность, предотвращая значительную деформацию и проламывание гальванического покрытия. В этом случае изнашивание происходит преимущественно в пределах самого покрытия. Сравнение микротвердости покрытий показывает, что микротвердость хрома (952 HV) несколько выше, чем у сплава Co-W (850 HV). Это наряду с особенностями структуры покрытий может объяснять более высокую износостойкость хромовых покрытий в условиях трения со смазкой. Выводы Проведенные исследования показали, что комбинированная обработка, включающая в себя электролитно-плазменное упрочнение подложки с последующим нанесением гальванических покрытий, является эффективным способом повышения износостойкости углеродистых сталей в условиях возвратно-поступательного трения со смазкой. Установлено, что износостойкость комбинированных покрытий зависит как от свойств подложки, так и от толщины и типа гальванического покрытия. Наиболее высокие показатели износостойкости достигаются при оптимальном сочетании метода упрочнения подложки и вида защитного покрытия. После анализа результатов трибологических испытаний комбинированных покрытий, гальванических покрытий и подложек можно сделать следующие выводы. 1. Электролитно-плазменная обработка без нанесения гальванических покрытий существенно повышает износостойкость сталей 20 и 45. После двух суток трения объемный износ необработанной стали 20 составляет 17 495 · 103 мкм3, тогда как у цементованной стали 20 – 37 · 103 мкм3 (снижение более чем в 470 раз). Цементованная сталь 20 демонстрирует более высокую износостойкость, чем сталь 45 после ЭП-закалки. 2. Материал подложки оказывает определяющее влияние на износостойкость комбинированных покрытий. На необработанной стали тонкие гальванические покрытия склонны к проламыванию (износ Co-W 1 мкм на необработанной стали 20 после двух суток – 8127 · 103 мкм3). Наилучшие результаты достигнуты на цементованной стали 20: объемный износ системы «цементованная сталь 20 + Cr (1 мкм)» после двух суток составляет 3,5 · 103 мкм3, что более чем в 2300 раз ниже, чем у необработанной стали 20 без покрытия, и более чем в 2300 раз ниже, чем у Co-W (1 мкм) на необработанной подложке. 3. Толщина и тип гальванического покрытия существенно влияют на износостойкость. Увеличение толщины с 1 до 10 мкм приводит к росту износа. После двух суток трения для хромового покрытия износ Cr (1 мкм) на цементованной стали 20 составляет 3,5 · 103 мкм3, тогда как износ Cr (10 мкм) – 74 · 103 мкм3 (увеличение более чем в 20 раз); для покрытия Co-W: износ Co-W (1 мкм) на цементованной стали 20 составляет 266 · 103 мкм3, тогда как износ Co-W (10 мкм) – 426 · 103 мкм3. 4. Наиболее высокая износостойкость достигнута при комбинации стали 20 после электролитно-плазменной цементации с последующей закалкой и тонкого (1 мкм) хромового покрытия. После двух суток трения объемный износ этой системы составляет 3,5 · 103 мкм3, что существенно ниже, чем у аналогичной системы с покрытием Co-W (1 мкм) на той же подложке (266 · 103 мкм3). Данная комбинация устраняет проблему проламывания покрытия и обеспечивает максимальную износостойкость при сохранении относительно мягкой сердцевины детали. Комбинированный способ упрочнения поверхности стали позволяет устранить проблему проламывания гальванического покрытия, а также увеличивает износостойкость гальванического покрытия за счет снижения его толщины. Комбинирование хромового покрытия на стали 20 после электролитно-плазменной
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1