ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 84 ТЕХНОЛОГИЯ компонентов, методы поверхностной модификации позволяют избирательно улучшать свойства поверхностного слоя при сохранении исходных преимуществ объемного материала основы. В связи с этим такие процессы, как поверхностное оплавление, легирование и наплавка, широко применяются в автомобильной промышленности, энергетике, горнодобывающей отрасли и тяжелом машиностроении для восстановления деталей, увеличения их ресурса и повышения эксплуатационной надежности [1–5]. Компактный графитовый чугун (CGI), в частности марка EN-GJV-400, привлекает значительное внимание благодаря благоприятному сочетанию механической прочности, теплопроводности, демпфирующей способности и литейных характеристик. Вермикулярная форма графита обеспечивает промежуточные свойства между серым и высокопрочным чугуном, что позволяет использовать данный материал для изготовления высоконагруженных автомобильных компонентов, таких как распределительные валы, блоки цилиндров и головки цилиндров. Особенности морфологии графита в CGI также делают этот материал перспективной модельной системой для исследования взаимодействия процессов термической обработки, перераспределения углерода и электромагнитного воздействия на расплавленные области. При TIGповерхностной обработке локальное плавление сопровождается растворением графита, перераспределением углерода и быстрым неравновесным затвердеванием, что приводит к существенным структурным преобразованиям. Однако, несмотря на высокие объемные характеристики, эксплуатационная надежность деталей из CGI часто ограничивается процессами разрушения поверхностного слоя, включая адгезионный и абразивный износ, циклическое термическое воздействие и контактную усталость, что связано с относительно ограниченной твердостью и износостойкостью приповерхностной зоны [1–6]. Для повышения функциональных характеристик чугунных компонентов разработан широкий спектр технологий поверхностной модификации, включая лазерное оплавление, плазменную наплавку (PTA), лазерную наплавку, газотермическое напыление и обработку методом TIG. Данные процессы основаны на локальном плавлении материала с последующим быстрым затвердеванием, что приводит к формированию новых структурных состояний, включая растворение графита, перераспределение углерода, образование ледебуритных эвтектических составляющих, выделение карбидных фаз и, в зависимости от химического состава модифицированной области, формирование мартенситных структур. Такие микроструктурные изменения способны значительно повысить твердость и сопротивление изнашиванию поверхностных слоев. Несмотря на то что лазерные технологии обеспечивают высокую плотность энергии и точный контроль теплового воздействия, их промышленное применение, особенно для крупногабаритных деталей, может быть ограничено высокой стоимостью оборудования и сложностью технологической реализации. В сравнении с ними TIG-модификация поверхности сохраняет привлекательность благодаря относительно простой конструкции оборудования, технологической гибкости и возможности обработки и ремонта крупногабаритных инженерных деталей [7–10]. Тем не менее традиционная TIG-обработка обладает ограниченными возможностями управления динамикой сварочной ванны в процессе плавления и затвердевания. Формирование расплавленной области определяется главным образом тепловым воздействием дуги, конвекцией Марангони, силами плавучести и гравитационными эффектами. Совместное влияние указанных факторов может приводить к неоднородному переносу материала, локальной химической неоднородности, различиям в условиях кристаллизации и неравномерному распределению структурных составляющих. Поэтому повышение управляемости процессов переноса массы и тепла при TIG-поверхностной инженерии остается актуальной научной задачей, особенно для CGI, где растворение графита и перераспределение углерода оказывают определяющее влияние на формирование конечной микроструктуры. В последние годы применение внешних физических полей рассматривается как перспективный подход для управления процессами тепло- и массопереноса при сварке и поверхностной модификации материалов. Среди различных методов обработка с использованием электромагнитных полей вызывает повышенный интерес
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1