Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів

Методами оптичної мікроскопії та рентгенофазового аналізу досліджено мікроструктуру, мікротвердість та фазовий склад покриттів, одержаних на технічному залізі після електроіскрового легування у середовищі вуглеводнів та на повітрі. Встановлено, що нанесення електроіскрового покриття хромом та титано...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Доповіді НАН України
Date:2010
Main Authors: Храновська, К.М., Мазанко, В.Ф., Бевз, В.П., Носовський, В.О.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2010
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31098
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів / К.М. Храновська, В.Ф. Мазанко, В.П. Бевз, В.О. Носовський // Доп. НАН України. — 2010. — № 12. — С. 86-89. — Бібліогр.: 5 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859684749217366016
author Храновська, К.М.
Мазанко, В.Ф.
Бевз, В.П.
Носовський, В.О.
author_facet Храновська, К.М.
Мазанко, В.Ф.
Бевз, В.П.
Носовський, В.О.
citation_txt Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів / К.М. Храновська, В.Ф. Мазанко, В.П. Бевз, В.О. Носовський // Доп. НАН України. — 2010. — № 12. — С. 86-89. — Бібліогр.: 5 назв. — укр.
collection DSpace DC
container_title Доповіді НАН України
description Методами оптичної мікроскопії та рентгенофазового аналізу досліджено мікроструктуру, мікротвердість та фазовий склад покриттів, одержаних на технічному залізі після електроіскрового легування у середовищі вуглеводнів та на повітрі. Встановлено, що нанесення електроіскрового покриття хромом та титаном більш ефективно проводити у гасі, а цирконієм — у пропан-бутані. Microscopic structures, microhardness, and the phase composition of coats which are formed on technical iron after the electric spark alloying in the environment of carbohydrates and in air are investigated by methods of optical microscopy and X-ray analyses. It is established that the electric-spark plating by chromium and titanium is more efficient in kerosene, and that by zirconium — in the propane-butane medium.
first_indexed 2025-11-30T22:23:54Z
format Article
fulltext УДК 539.219.3 © 2010 К.М. Храновська, В. Ф. Мазанко, В.П. Бевз, В. О. Носовський Характеристики покриттiв на залiзi пiсля електроiскрової обробки у середовищi вуглеводнiв (Представлено членом-кореспондентом НАН України Ю.М. Ковалем) Методами оптичної мiкроскопiї та рентгенофазового аналiзу дослiджено мiкрострук- туру, мiкротвердiсть та фазовий склад покриттiв, одержаних на технiчному залiзi пiсля електроiскрового легування у середовищi вуглеводнiв та на повiтрi. Встановлено, що нанесення електроiскрового покриття хромом та титаном бiльш ефективно про- водити у гасi, а цирконiєм — у пропан-бутанi. Основною задачею методу електроiскрового легування (ЕIЛ) на сьогоднi є побудова єдиної фiзичної або математичної моделi процесу, основаної на парадигмi “умови експлуатацiї — склад — структура — технологiя — властивостi”. Наявнiсть адекватної процесу моделi на- дасть можливiсть свiдомо керувати параметрами електроiскрової обробки для отримання поверхневих шарiв iз покращеним комплексом фiзико-механiчних характеристик, дозво- лить одержувати покриття необхiдної товщини, твердостi та зносостiйкостi, що буде сприя- ти збiльшенню строку служби деталей машин, механiзмiв та iнструменту [1]. Для побудови моделi процесу ЕIЛ необхiдне подальше систематичне дослiдження впли- ву основних технологiчних параметрiв процесу, в тому числi складу мiжелектродного сере- довища, на структуру та властивостi покриттiв. Матерiали та методика експерименту. У роботi дослiджено вплив складу мiжеле- ктродного середовища (середовища легування) на характеристики покриттiв, отриманих при електроiскровому легуваннi технiчного залiза. Процес ЕIЛ проводився на стандартнiй промисловiй установцi “ЕЛIТРОН-22” при таких параметрах легування: робочий струм — 5 А, напруга — 50 В, енергiя одиничного iмпульсу — 1 Дж, а тривалiсть його — 200 мкс. Як аноди було використано тугоплавкi метали Ti, Cr та Zr. Електроiскрову обробку здiйснювали у середовищi вуглеводнiв (гас, пропан-бутан), для чого було застосовано спецiальнi контейнер i камеру [2, 3], та на повiтрi. Рентгеноструктурний аналiз поверхнi оброблених зразкiв проводили в камерi РКД у залiзному Kα випромiнюваннi. Рентгенограми розшифровували за допомогою картотеки ASTM. Мiкротвердiсть травлених шлiфiв визначали на мiкротвердомiрi ПМТ-3 з наван- таженням 50 г. Результати та їх обговорення. З порiвняння наведених на рис. 1 кривих мiкротвер- достi можна побачити таку закономiрнiсть: для всiх матерiалiв, використаних як аноди (Ti, Cr, Zr), найбiльша мiкротвердiсть на поверхнi спостерiгається при нанесеннi покриття у га- сi, найменша — на повiтрi. Даний факт можна пояснити таким чином. Вiдомо [4], що у гасi мiститься бiльша кiлькiсть вуглецю (85–87,5% С), анiж у пропан-бутанi та повiтрi, через що при легуваннi у гасi до приповерхневого шару залiза потрапляє бiльша кiлькiсть вуглецю, нiж при обробцi у середовищi пропан-бутану та на повiтрi. Внаслiдок чого утворюється 86 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №12 Рис. 1. Мiкротвердiсть поверхневої зони технiчного залiза пiсля електроiскрового легування титаном (а), хромом (б ) та цирконiєм (в) у рiзних мiжелектродних середовищах: — пропан-бутан; — гас; — повiтря бiльша кiлькiсть дрiбнодисперсних карбiдiв хрому, титану та цирконiю, що пiдтверджу- ється результатами рентгенофазового аналiзу (див. табл. 1). Так, бачимо, що збiльшується кiлькiсть карбiду хрому Cr3C2 при обробцi у гасi, порiвняно iз легуванням у пропан-бутанi; збiльшується кiлькiсть карбiду титану TiC при ЕIЛ у гасi порiвняно iз обробкою у про- пан-бутанi; збiльшується кiлькiсть карбiду цирконiю ZrC при ЕIЛ у гасi та зменшується при обробцi на повiтрi порiвняно iз легуванням у пропан-бутанi. Аналiз даних табл. 1 свiдчить, що найбiльшу товщину легованого шару отримуємо при електроiскровiй обробцi залiза у гасi хромовим анодом, найменшу — цирконiєвим. Було проведено розрахунок коефiцiєнтiв змiцнення легованої поверхнi залiза пiсля електроiскрової обробки [5]: Kзмiцн = H лш µ Hосн µ . За результатами розрахунку (див. табл. 1) побудовано гiстограму коефiцiєнта змiцнення технiчного залiза, з якої випливає, що найбiльше змiцнення отримуємо при нанесеннi по- криття цирконiєвим анодом у середовищi пропан-бутану, найменше — хромовим на повiтрi (рис. 2). ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №12 87 Таблиця 1. Товщина легованого шару та фазовий склад поверхневої зони залiза залежно вiд матерiалу аноду та складу мiжелектродного середовища (катод — Fe) Матерiал аноду Товщина легованого шару, мкм Фазовий склад поверхневої зони залiза Мiжелектродне середовище — повiтря Cr 10–50 FeCr, CrО3, Cr7C3 Ti 10–60 Fe2Ti, TiN Zr 10–50 α-Zr, α-Fe, ZrN, ZrC Мiжелектродне середовище — пропан-бутан Cr 10–40 FeCr, CrО3, Cr3C2 Ti 10–60 Fe2Ti, α-Ti, TiС Zr 10–60 α-Zr, ZrO2, ZrC Мiжелектродне середовище — гас Cr 10–60 FeCr, Cr, Cr3С2 Ti 10–90 Fe2Ti, α-Ti, Fe3C, TiС Zr 10–30 α-Zr, α-Fe, FeO, ZrC Рис. 2. Гiстограма залежностi коефiцiєнта змiцнення технiчного залiза вiд матерiалу легуючого електрода та складу мiжелектродного середовища Отже, склад мiжелектродного середовища iстотно впливає на характеристики покрит- тiв, отриманих на технiчному залiзi при електроiскровому легуваннi. Одержанi нами ре- зультати створюють передумови для побудови фiзичної моделi процесу електроiскрової обробки. 1. Астапов И.А., Верхотуров А.Д. Моделирование процесса модифицирования поверхности твердых сплавов методом ЭИЛ // Моделирование систем. – 2007. – № 2. – С. 20–29. 2. Патент 23145 Україна, U МПК (2006) В23Н 9/00. Спосiб поверхневої обробки деталей / В. Ф. Мазан- ко, К.М. Храновська, О.Є. Погорєлов, Є.В. Iващенко. – Опубл. 10.05.2007 p. Бюл. Пром. власнiсть. – 2007. – № 6. – 4 с. 3. Патент 26227 Україна, U МПК (2006) В23Н 9/00, В23Н 5/00. Спосiб електроiскрового змiцнення поверхонь деталей / В.Ф. Мазанко, К.М. Храновська, О.Є. Погорєлов, Є. В. Iващенко. – Опубл. 10.09.2007 p. Бюл. Пром. власнiсть. – 2007. – № 14. – 4 с. 4. Герцрикен Д.С., Тышкевич В.М. Тлеющий разряд и инертные газы в металлах. – Київ: ВД “Академ- перiодика”, 2006. – 280 с. 88 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №12 5. Верхотуров А.Д., Гордиенко Л.А., Коневцов П.А. Исследование поверхностных слоев вольфрамо- содержащих твердых сплавов при электроискровом легировании алюминием // Вопр. материалове- дения. – 2006. – № 3. – С. 52–62. Надiйшло до редакцiї 16.04.2010Iнститут металофiзики iм. Г.В. Курдюмова НАН України, Київ K.M. Khranovskaya, V. F. Mazanko, V. P. Bevz, V. O. Nosovskiy Characteristics of coats on iron after electric spark treatment in the environment of carbohydrates Microscopic structures, microhardness, and the phase composition of coats which are formed on technical iron after the electric spark alloying in the environment of carbohydrates and in air are investigated by methods of optical microscopy and X-ray analyses. It is established that the electric- spark plating by chromium and titanium is more efficient in kerosene, and that by zirconium — in the propane-butane medium. ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №12 89
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-31098
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1025-6415
language Ukrainian
last_indexed 2025-11-30T22:23:54Z
publishDate 2010
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format dspace
spelling Храновська, К.М.
Мазанко, В.Ф.
Бевз, В.П.
Носовський, В.О.
2012-02-22T20:55:54Z
2012-02-22T20:55:54Z
2010
Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів / К.М. Храновська, В.Ф. Мазанко, В.П. Бевз, В.О. Носовський // Доп. НАН України. — 2010. — № 12. — С. 86-89. — Бібліогр.: 5 назв. — укр.
1025-6415
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31098
539.219.3
Методами оптичної мікроскопії та рентгенофазового аналізу досліджено мікроструктуру, мікротвердість та фазовий склад покриттів, одержаних на технічному залізі після електроіскрового легування у середовищі вуглеводнів та на повітрі. Встановлено, що нанесення електроіскрового покриття хромом та титаном більш ефективно проводити у гасі, а цирконієм — у пропан-бутані.
Microscopic structures, microhardness, and the phase composition of coats which are formed on technical iron after the electric spark alloying in the environment of carbohydrates and in air are investigated by methods of optical microscopy and X-ray analyses. It is established that the electric-spark plating by chromium and titanium is more efficient in kerosene, and that by zirconium — in the propane-butane medium.
uk
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
Доповіді НАН України
Матеріалознавство
Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
Characteristics of coats on iron after electric spark treatment in the environment of carbohydrates
Article
published earlier
spellingShingle Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
Храновська, К.М.
Мазанко, В.Ф.
Бевз, В.П.
Носовський, В.О.
Матеріалознавство
title Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
title_alt Characteristics of coats on iron after electric spark treatment in the environment of carbohydrates
title_full Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
title_fullStr Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
title_full_unstemmed Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
title_short Характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
title_sort характеристики покриттів на залізі після електроіскрової обробки у середовищі вуглеводнів
topic Матеріалознавство
topic_facet Матеріалознавство
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/31098
work_keys_str_mv AT hranovsʹkakm harakteristikipokrittívnazalízípíslâelektroískrovoíobrobkiuseredoviŝívuglevodnív
AT mazankovf harakteristikipokrittívnazalízípíslâelektroískrovoíobrobkiuseredoviŝívuglevodnív
AT bevzvp harakteristikipokrittívnazalízípíslâelektroískrovoíobrobkiuseredoviŝívuglevodnív
AT nosovsʹkiivo harakteristikipokrittívnazalízípíslâelektroískrovoíobrobkiuseredoviŝívuglevodnív
AT hranovsʹkakm characteristicsofcoatsonironafterelectricsparktreatmentintheenvironmentofcarbohydrates
AT mazankovf characteristicsofcoatsonironafterelectricsparktreatmentintheenvironmentofcarbohydrates
AT bevzvp characteristicsofcoatsonironafterelectricsparktreatmentintheenvironmentofcarbohydrates
AT nosovsʹkiivo characteristicsofcoatsonironafterelectricsparktreatmentintheenvironmentofcarbohydrates