Дослідження якості сульфоалітованих покриттів на стальних поверхнях, отриманих методом електроіскрового легування

Анотація

Запропонований спосіб сульфоалітування робочих поверхонь екологічно безпечним методом електроіскрового легування, що полягає у нанесенні сірчаної мазі на оброблювану поверхню і подальшого ЕІЛ алюмінієвим електродом. В якості матеріалу підкладки використовували сталь 20 і 40. Після оброблення визначали шорсткість поверхневого шару. Аналіз профілів поверхонь зразків після сульфоалітування методом ЕІЛ і параметрів шорсткості досліджуваних поверхонь показав, що зі збільшенням енергії розряду, а також вмісту вуглецю в сталі параметри Ra, Rz, Rmax зростають. Проведений микроструктурній, дюрометричний та локальний енергодисперсійний аналізи. Металографічний та дюрометричний аналізи отриманих покриттів показали, що на мікроструктурах можна виділити зони: приповерхневий, не суцільний пухкий шар товщиною 20-40 мкм, зміцнений шар (20-80 мкм), дифузійна зона та основний метал з ферито-перлітною структурою. При заміні матеріалу підкладки зі сталі 20 на сталь 40 збільшується як твердість верхнього шару (1670 і 2240 МПа при енергіях розряду 0,13 і 3,4 Дж відповідно), так і зміцненого шару (5147 і 10380 МПа при енергіях розряду 0,13 і 3,4 Дж відповідно). Зі зростанням енергії розряду збільшуються параметри покриття: товщина, мікротвердість верхнього і зміцненого шару, а також їх суцільність. Локальний енергодисперсійний аналіз показав, що найбільша кількість сірки знаходиться у поверхневому шарі, що характеризує шар зниженої мікротвердості і розподіляється по глибині до 15 мкм. Дифузійна зона алюмінію складає 30-80 мкм, залежно від енергетичних параметрів процесу ЕІЛ. Найбільший вміст алюмінію характерний для ділянок покриття, що знаходяться на відстані 7-15 мкм від поверхні. Приповерхневий пухкий шар збагачений сіркою, зміцнений – алюмінієм.