PhD (Engineering),assistant professor of Department of Electrical Engineering and Electric Power Engineering
Кандидат технических наук,доцент кафедры электротехники и электроэнергетики
PhD (Engineering),Associate Professor, Head of Department of Electric Power Engineering and Electrical Engineering
Кандидат технических наук, доцент,заведующий кафедрой электроэнергетики и электротехники
Postgraduate student of Department of Electrical Engineering and Electric Power Engineering
аспирант кафедры электротехники и электроэнергетики
Postgraduate student of Department of Electrical Engineering and Electric Power Engineering
Аспирант кафедры электротехники и электроэнергетики
Postgraduate student of Department of Electrical Engineering and Electric Power Engineering
Аспирант кафедры электротехники и электроэнергетики
Problem. For W–Co coatings on low-carbon structural steel, the influence of the combined variation ofthe discrete MODE and VIBRATION parameters during electrospark alloying on layer formation and the coordinatedchange in its structural and tribological characteristics has not been established. This complicates the selection of a modethat simultaneously provides coating density, strong adhesion to the substrate, and wear resistance. Aim. To identifythe influence of electrospark alloying modes with W–Co electrodes on the structure and tribological properties of coatingson St3 steel. Methods. Coatings were deposited onto St3 steel specimens measuring 50×50×3 mm using electrodes composed of 85 % W and 15 % Co, produced by spark plasma sintering. On a UR-121 setup, five MODE and VIBRATIONcombinations were investigated with five passes and a processing time of 180 s. The structure and properties were evaluated using SEM, X-ray phase analysis, 3D profilometry, measurements of microhardness, porosity, and adhesion;tribological tests were carried out according to the ball-on-flat scheme. Results. Among the five studied modes, the optimal combination was MODE=2, VIBRATION=5, which formed the densest layer about 75 μm thick with a microhardnessof 1520±45 HV, porosity not exceeding 1.5 %, and adhesion of 75 MPa. The α-Fe, W, Co, Fe–W, WO3, and WC phaseswere identified. At a load of 1 N, the mass wear intensity was 0.04–0.08 mg/(N·m), which is 2.5–4 times lower than that ofuncoated St3 steel (0.15–0.20 mg/(N·m). Conclusions. The MODE=2, VIBRATION=5 mode provides the best combination of microhardness, low porosity, adhesion, and wear resistance among those studied and can be used as a basis for localrestoration of worn surfaces of agricultural machinery parts.
Проблема. Для W–Co покрытий на низкоуглеродистой конструкционной стали не установлено,как совместное изменение дискретных параметров MODE и VIBRATION при электроискровом легировании влияет на формирование слоя и согласованное изменение его структурных и трибологических характеристик. Это затрудняет выбор режима, одновременно обеспечивающего плотность покрытия, прочное сцепление с основойи сопротивление изнашиванию. Цель. Установить влияние режимов электроискрового легирования W–Co электродами на структуру и трибологические свойства покрытий на стали Ст3. Методы. На образцы стали Ст3 размером 50×50×3 мм наносили покрытия электродами состава 85 % W и 15 % Co, полученными искровым плазменнымспеканием. На установке UR-121 исследовали пять сочетаний MODE и VIBRATION при пяти проходах и времениобработки 180 с. Структуру и свойства оценивали методами РЭМ, рентгенофазового анализа, 3D-профилометрии,измерения микротвердости, пористости и адгезии; трибологические испытания проводили по схеме «шар–плоскость». Результаты. Среди пяти исследованных режимов оптимальным оказался MODE=2, VIBRATION=5сформирован наиболее плотный слой толщиной около 75 мкм с микротвердостью 1520±45 HV, пористостью неболее 1,5 % и адгезией 75 МПа. Идентифицированы α-Fe, W, Co, Fe–W, WO3 и WC. При нагрузке 1 Н интенсивность массового износа составила 0,04–0,08 мг/(Н·м), что в 2,5–4 раза ниже показателя стали Ст3 без покрытия(0,15–0,20 мг/(Н·м)). Выводы. Режим MODE=2, VIBRATION=5 обеспечивает наилучшее среди исследованныхсочетание микротвердости, низкой пористости, адгезии и сопротивления изнашиванию и может быть положенв основу локального восстановления изнашиваемых поверхностей деталей сельскохозяйственной техники.