Оптимізація процесу нанесення електроіскрових покриттів при зміцненні автомобільних деталей типу “вал”

Анотація

Необхідність застосування деталей вузлів та механізмів з стійкими параметрами щодо впливу зовнішніх факторів призводить до пошуку рішень з забезпечення ефективної поверхневої обробки. Завдяки своїй ефективності, низькій собівартості та відносній простоті проведення виділяється технологія нанесення електроіскрового покриття. Застосування процесу електроіскрового легування дозволяє покращити мікрорельєф поверхні та   підвищити її міцність, водночас сприяє відновленню поверхні деталі після її зношування. Отриманий ефект знаходить застосування при зміцненні деталей автомобільної галузі, нанесення покриття на деталі типу “вал” підвищують характеристики тертя та зносостійкості. Процес електроіскрового легування базується на використанні енергії утвореної під час електричного розряду між двома електродами, отриманий імпульс сприяє виникненню електричної ерозії. Локальний розігрів поверхні анода(електроду) призводить до руйнування та закріпленні частинок матеріалу на поверхні катода(деталі). Особливо актуальним даний метод нанесення покриття є при мінімальних зношеннях поверхонь (посадочні місця під підшипники на валах і в корпусах автомобільних вузлів, шипи хрестовин карданних валів та ін.) через мінімальний температурний вплив на оброблювану деталь. Важливим фактором який має суттєвий вплив на кількісні та якісні показники поверхневого шару є вибір електроду для нанесення покриття. В роботі досліджується процес використання твердосплавних матеріалів типу ВК8(WC – 92%, Co – 8%) та Т15К6(WC – 79%, TiC – 15%, Co – 6%) при отриманні зміцненого шару. Актуальною проблемою є вибір режиму в якому проводиться легування поверхні, оскільки від цього залежить структура та склад отриманого шару. Тому в статті проаналізовано результати експериментальних досліджень щодо впливу режиму роботи установки на величину мікротвердості для кожного з електродів. До основних параметрів що характеризують ефективність процесу є величина зчеплення покриття з основою; відповідно до отриманих результатів максимальне значення для електроду Т15К6 становить 54,2 МПа, для ВК8  53,6 МПа. Залишкові напруження стиску фіксувались тільки при використанні електроду ВК8 у режимі 3 -90 МПа, для Т15К6 максимальні залишкові напруження розтягу спостерігались в режимі 1 1340МПа.