Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 13 ТЕХНОЛОГИЯ на световых микроскопах NIKON Eclipse MA 100 и Carl ZeissAxio Observer A1m и растровом элек- тронном микроскопе модели Carl Zeiss EVO 50 XVP . Металлографические шлифы готовили по стандартной технологии, основанной на ме- ханическом шлифовании и полировании ана- лизируемого материала [19]. Для химического травления покрытий использовался реактив FeCl + HNO 3 + HCl (хлорного железа – 20 г, азотной кислоты – 1-2 мл, соляной кислоты – 100 мл). Микротвердость H  покрытий определя- ли на приборе Wolpert Group 402 MVD . Нагрузка на алмазный индентор составляла 0,98 Н. Энерго- дисперсионный анализ проводился на растровом электронном микроскопе Carl Zeiss EVO 50 XVP с использованием приставки Inca X-Act . 2. Результаты исследований и их обсуждение При исследовании влияния режимов ВЭН ТВЧ на плазменные покрытия установлено, что в исследуемом диапазоне условий индукцион- ного нагрева формируются различные модифи- кации структуры: при минимальных значениях удельной мощности и максимальных значениях скорости перемещения образцов относительно индуктора наблюдается неполное оплавление по глубине покрытия, структура которого прак- тически не отличается от исходного состояния. В то же время при высокой мощности и низких скоростях перемещения образцов формируется структура с излишней степенью термического воздействия. Проведенные исследования по- зволили установить область наиболее рацио- нальных режимов повторного высокоэнергети- ческого индукционного воздействия – диапазон удельной мощности от 3,0∙10 8 до 3,2∙10 8 Вт/м 2 при относительной скорости перемещения от 60 до 80 мм/с. При обработке плазменных покры- тий в установленном рациональном диапазоне режимов формируется равномерно проплав- ленная структура покрытий. На рис. 1 показаны структуры покрытий после напыления плазмой (рис. 1, а ) (режимы: I = 140 А, G = 18 л/мин, L = 110 мм) и дополнительного воздействия на нее ВЭН ТВЧ ( q и = 3,1∙10 8 Вт/м 2 , V д = 80 мм/с). Отчетливо видно, что при дополнительном воз- действии ВЭН ТВЧ в структуре плазменного покрытия происходят существенные изменения б Рис. 1. Структуры покрытий: а – после плазменного напыления; б – после плазменного напыления и оплавления ВЭН ТВЧ а (рис. 1, б ): значительно уменьшено количество пор и нерасплавленных частиц порошка, отсут- ствуют участки с несплошностью на переходной границе. Экспериментальные данные показали, что пористость исходной структуры составляла П = 12 %. Оплавление покрытия ВЭН ТВЧ по- зволило достичь значения П = 1 %. Результаты металлографического анализа подтверждаются и распределением микротвер- дости по глубине слоя покрытия (рис. 2). В отличие от исходной структуры (рис. 2, а ) (колебания значений микротвердости в пре- делах доверительного интервала достигают 1,7…2,8 ГПа) после воздействия ВЭН ТВЧ рас- пределение микротвердости более равномерное (рис. 2, б ) (доверительный интервал варьирует- ся в пределах 0,5…1,3 ГПа ), хотя в целом мак- симальная микротвердость покрытия осталась на уровне H  ≈ 8,5 ГПа. В тоже время нельзя исключить и отрицатель- ного влияния процесса ВЭН ТВЧ. В частности,