Сульфідування металевих поверхонь електроіскровим леґуванням. Ч. 1: Структурно-фазовий стан сірковмісних покриттів на конструкційних крицях
ТАРЕЛЬНИК В.Б.$^{1}$, ГАПОНОВА О.П.$^{2,3}$, ТАРЕЛЬНИК Н.В.$^{1}$, КОНОПЛЯНЧЕНКО Є.В.$^{1}$
$^1$Сумський національний аграрний університет, вул. Г. Кондратьєва, 160, 40021 Суми, Україна
$^2$Сумський державний університет, вул. Харківська, 116, 40007 Суми, Україна
$^3$Інститут фундаментальних технологічних досліджень Польської академії наук, вул. Павіньського, 5Б, 02-016 Варшава, Польща
Отримано 14.08.2024, остаточна версія 03.02.2025
Завантажити PDF
Анотація
Оглянуто та проаналізовано методи поверхневого насичення Сульфуром металевих поверхонь задля надання їм спеціяльних триботехнічних властивостей. Основну увагу зосереджено на технологіях, заснованих на методі електроіскрового леґування (ЕІЛ). Показано, що процес насичування Сульфуром можна реалізувати, використовуючи спеціяльні насичувальні середовища (СНС), що містять Сульфур. Розглянуто способи формування сульфідованого, сульфоцементованого, сульфоалітованого, Al–C–S, сульфомолібденового покриттів на крицях із застосуванням СНС методом ЕІЛ. Подано результати розподілу Сульфуру в поверхневому шарі під час сульфідування ЕІЛ металевою електродою із застосуванням СНС. Показано, що концентрація Сульфуру на поверхні — близько 0,53–0,60%, що поступово зменшується у глиб підкладинки. Досліджено топографію обробленої поверхні, її структуру після сульфоцементації крицевих поверхонь графітовою електродою із застосуванням СНС, що містить Сульфур. Встановлено, що покриття складається з кількох шарів: насиченого Сульфуром «м’якого», насиченого Карбоном зміцненого й основного металу. З ростом енергії розряду збільшується товщина, мікротвердість і суцільність покриття. Проведено аналізу якісних параметрів сульфоалітованих покриттів, одержаних методом ЕІЛ алюмінійовою електродою із застосуванням СНС. На мікроструктурах виявляються три зони: збагачений Сульфуром приповерхневий несуцільний пухкий шар товщиною у 10–100 мкм і мікротвердістю у 1368–2073 МПа, «білий» зміцнений шар товщиною у 20–40 мкм і мікротвердістю у 4094-5157 МПа із вмістом Алюмінію, дифузійна зона та матеріял підкладинки. Фазовий склад сульфоалітованих покриттів залежить від енергетичних параметрів ЕІЛ. В поверхневому шарі утворюються інтерметаліди FeAl і FeAl2. Проаналізовано структурно-фазовий стан і властивості сульфомолібденових покриттів, одержаних методом ЕІЛ молібденовою електродою із застосуванням СНС. Приповерхневий пухкий шар, насичений Сульфуром, містить до 8% дисульфіду Молібдену, що утворився в результаті ЕІЛ. Під цим шаром розташовується насичений Молібденом зміцнений шар мікротвердістю у 10596–10731 МПа. Методи сульфідування на основі ЕІЛ із застосуванням СНС пропонується використовувати як дешеві й ефективні способи поверхневого модифікування поверхонь тертя задля усунення заїдання та зменшення коефіцієнтів тертя.
Ключові слова: адитивне виробництво, стоматологічні стопи, мікроструктура, стоматологія, корозія, виділення йонів.
DOI: https://doi.org/10.15407/ufm.26.01.***
Citation: V.B. Tarelnyk, O.P. Haponova, N.V. Tarelnyk, and Ye.V. Konoplianchenko, Sulphurizing of Metal Surfaces by Electrospark-Discharge Alloying. Pt. 1: Structural–Phase State of Sulphur-Containing Coatings on Constructional Steels, Progress in Physics of Metals, 26, No. 1: ***–*** (2025)