Obrabotka Metallov 2015 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (66) 2015 62 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ слоях изделий, вследствие этого при последу- ющей металлизации (насыщении) на изделии формируется покрытие, которое помимо карби- да содержит и твердорастворную связку. Такие покрытия обладают высокой износостойкостью и в то же время достаточной вязкостью, исклю- чающей скалывание, растрескивание и разру- шение покрытий от внешнего механического воздействия. Таким образом, обеспечивается возможность формирования на поверхности чу- гунных изделий качественных, работоспособ- ных покрытий, обеспечивающих повышение их износостойкости. Микроструктура (без травления) титанового покрытия, полученного по предлагаемой нами технологии, включающей стадию предваритель- ного обезуглероживания поверхностных слоев чугуна путем окислительного отжига, представ- лена на рис. 1. Анализ микроструктуры и рас- пределения микротвердости по покрытию, пере- ходной зоне и основе показывает (рис. 2), что обезуглероживание поверхностных слоев чугу- на перед титанированием обеспечивает форми- рование на его поверхности равномерного без- дефектного покрытия значительной для данного типа покрытий толщиной более 30 мкм за два часа. Микротвердость покрытия составила Н 50 = = 25 000 МПа, микротвердость основы 4000 МПа. При этом в отличие от титанирования, прово- димого без обезуглероживания, под покрытием Рис. 2. Микротвердость покрытия и приповерх­ ностной зоны при нагрузке 50 граммов, х500 образуется переходной слой пониженной твер- дости. Твердость этого переходного слоя состав- ляет Н 50 = 3200 МПа. Как следует из анализа микроструктуры чу- гуна, представленного на рис. 3, за счет предва- рительного отжига под покрытием формирует- ся достаточно протяженный обезуглероженный слой толщиной порядка 600 мкм, в котором от- сутствует пластинчатый графит. Рис. 3. Микроструктура титанового покры­ тия, обезуглероженного слоя и основы. Чугун СЧ 26, титанирование после пред­ варительного обезуглероживания его по- верхности Качество и свойства получаемых покрытий, кроме химического состава чугуна и толщины изделия, при использовании предлагаемой тех- нологии зависят от длительности процесса пред- варительного отжига и его температуры. Исследования влияния параметров и состава титановых покрытий на трибологические свой- ства покрытых чугунных изделий проводились путем проведения сравнительных испытаний на образцах типа «колодка – ролик», изготов- ленных из чугуна марки СЧ 26 установленных геометрических размеров. При этом исследо- вались трибологические свойства образцов без покрытий и с титановыми покрытиями при раз- личном сочетании пар трения – колодка и ро- лик без покрытия; колодка и ролик с титановым покрытием; колодка с титановым покрытием и ролик без покрытия; колодка без покрытия и ролик с титановым покрытием. Покрытия нано- сились из расплава свинец-висмут-литий-титан по ранее оптимизированному режиму. Образцы перед нанесением покрытий были подвергну-