Исследование качества сульфоалитированных покрытий на стальных поверхностях, полученных методом электроискрового легирования
Аннотация
Предложен способ сульфоалитирования рабочих поверхностей экологически безопасным методом электроискрового легирования, заключающийся в нанесении серной мази на обрабатываемую поверхность и последующего ЭИЛ алюминиевым электродом. В качестве материала подложки использовали сталь 20 и 40. После обработки определяли шероховатость поверхностного слоя. Анализ профилей поверхностей образцов после сульфоалитирования методом ЭИЛ и шероховатости исследуемых поверхностей показал, что с увеличением энергии разряда, а также содержания углерода в стали, параметры Ra, Rz, Rmax возрастают. Проведенный микроструктурный, дюрометрический и локальный энергодисперсионный анализы. Металлографический и дюрометрический анализы полученных покрытий показали, что на микроструктурах можно выделить зоны: приповерхностный, не сплошный рыхлый слой толщиной 20-40 мкм, упрочненный слой (20-80 мкм), диффузная зона и основной металл с феррито-перлитной структурой. При замене материала подложки со стали 20 на сталь 40 увеличивается как твердость верхнего слоя (1670 и 2240 МПа при энергиях разряда 0,13 и 3,4 Дж, соответственно), так и упрочненного слоя (5147 и 10380 МПа при энергиях разряда 0,13 и 3,4 Дж, соответственно). С ростом энергии разряда увеличиваются параметры покрытия: толщина, микротвердость верхнего и упрочненного слоя, а также их сплошность. Локальный энергодисперсионный анализ показал, что наибольшее количество серы находится в поверхностном слое, характеризующего слой пониженной микротвердости и распределяется по глубине до 15 мкм. Диффузная зона алюминия составляет 30-80 мкм, в зависимости от энергетических параметров процесса ЭИЛ. Наибольшее содержание алюминия характерно для участков покрытия, находящихся на расстоянии 7-15 мкм от поверхности. Приповерхностный рыхлый слой обогащен серой, упрочненный – алюминием.
