НАНОСТРУКТУРУВАННЯ МЕТАЛЕВОЇ ПОВЕРХНІ ЕЛЕКТРОІСКРОВИМ ЛЕГУВАННЯМ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2025.111.0.29Ключові слова:
електроіскрове легування, наноструктура, спеціальне технологічне середовище, нанотрубкиАнотація
У роботі досліджено вдосконалення технології електроіскрового легування (ЕІЛ) сталевих поверхонь через використання спеціальних технологічних середовищ (СТС), що містять вуглецеві нанотрубки. Метою дослідження було підвищення якості металевих повер- хневих шарів. Експерименти проводилися на зразках з Армко-заліза, ЕІЛ здійснювали молібде- новим електродом. Як СТС використовували пасту, що містила нанотрубки. Для диспергуван- ня нанотрубок у СТС застосовувався метод ультразвукового перемішування. Під час дослі- дження впливу ЕІЛ на структуру аналізували, як зміна енергії розряду позначається на влас- тивостях отриманих покриттів. Для порівняння досліджували також зразки, оброблені без СТС. Визначено, що застосування СТС значно покращує параметри покриття: товщина та мікротвердість збільшуються майже вдвічі, а суцільність поверхневого шару збільшується до 70–80 %. Під час мікроструктурного аналізу було визначено, що покриття складається з трьох зон: зміцненого шару, дифузійної зони й основи. Збільшення енергії розряду сприяє фор- муванню однорідного покриття, хоча й з підвищеною шорсткістю. Подальше підвищення енер- гії розряду не дає значного додаткового ефекту для підвищення твердості й суцільності. Отримані результати підтверджують ефективність використання нанокомпонентів у тех- нології ЕІЛ для значного покращення якісних параметрів поверхонь металевих деталей.
Посилання
Morshed-Behbahani K., Farhat Z., Nasiri A. Effect of Surface Nanocrystallization on Wear Behavior of Steels: A Review. Materials 2024. 17. 1618. https://doi.org/10.3390/ma17071618
Aliofkhazraei M. Size Effect in Mechanical Pro- perties of Nanostructured Coatings. Nanoco- atings. Engineering Materials. 2011. Р 149–184. https://doi.org/10.1007/978-3-642-17966-2_5
Марцинковський В. А., Тарельник В. Б., Анто- шевський Б. Екологічна безпека експлуатації компресорного і насосного обладнання: моно- графія. 2018. 283 с.
Corrosion and wear properties of FeCrMnCoSi HVOF coatings / G. Y. Koga et al. Surf. Coat. Technol. 2019. 357. Р. 993–1003.
Technical Characteristics and Wear-Resistant Mechanism of Nano Coatings: а Review / Y. Gu et al. Coatings. 2020. 10. 233. https://doi.org/ 10.3390/ coatings10030233
Гапонова О. П. Променеві методи поверхнево- го оброблення матеріалів: навч. посібник. 2025. 143 с.
Mashkov Y. K., Korotaev D. N., Baibaratskaya M. Y. Nanostructured coatings synthesized by electro-spark machining. Tech. Phys. 2015. 60. Р. 1489–1493. https://doi.org/10.1134/ S106378 42 15100217
Sakhapov R. L., Makhmutov M. M., Sultanov V. A. Study of electric spark coatings of nanocrystal structure. Journal of Physics: Conference Series.
V. 1588. 2020. doi:10.1088/1742-6596/1588/1/012030
Ivanov V. I. On the management of nanostructu- ring of electric spark coatings. Lett. Mater. 2020. 10(4). Р. 427–432. https://doi.org/10.22226/2410-
-2020-4-427-432
Sakhapov R. L., Makhmutov M. M., Sultanov V. A. Study of electric spark coatings of nanocrystal structure. Phys.: Conf. Ser. 2020. 1588. doi:10.1088/1742-6596/1588/1/012030
Yurchenko V. I., Yurchenko E. V., Dikusar A. I. Thick-Layer Nanostructured Electrospark Coatings of Aluminum and Its Alloys. Surf. Eng- in. Appl.Electrochem. 2020. 56. Р. 656–664. https://doi.org/10.3103/S1068375520060162
Electrospark coatings produced by ceramic nanostructured SHS electrode materials / Р. М. Ba- zhin et al. Surf. Engin. Appl.Electrochem. 2016. 52. Р. 217–224. https://doi.org/10.3103/ S10683755 16030030166
Xiang Wei, Zhiguo Chen, Jue Zhong, Yong Xiang Feasibility of preparing Mo2FeB2-based cermet coating by electrospark deposition on high speed steel. Surface and Coatings Technology. 296. 2016. P. 58–64. https://doi.org/10.1016/ j.surfcoat. 2016.03.090
Nikolenko S. V., Igumnov P. V., Gordienko P. S. Alumo matrix composite materials for electro spark deposition on carbon steel. Solid State Phenomena. 2021. 316. Р. 745–751. https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/SSP.316.745
Hossein Aghajani, Ebrahim Hadavand, Naeimeh- Sadat Peighambardoust, Shahin Khameneh-asl. Electro spark deposition of WC-TiC-Co-Ni cer- met coatings on St52 steel. Surfaces and Interfaces. 2020. 18. Р. 100392 https://doi.org/ 10.1016/ j.surfin. 2019.100392
Thakre P. R., Bisrat Y., Lagoudas D. C. Electrical and mechanical properties of carbon nanotube‐ epoxy nanocomposites. Journal of Applied Poly- mer Science. 2010. Vol. 116. No. 1. P. 191–202.
Yasmin A., Luo J.-J., Daniel I.M. Processing of expandet graphite reinforced polymer nanocom- posites. Composites Science and Technology, 2006. 66. Р. 1179–1186.
Структурний аналіз металів. Металографія. Фрактографія / О. М. Бялік та ін. Київ, 2006. 328 с.
