Получение композиционных электрохимических покрытий на железной основе с дисперсными наполнителями

Abstract

Объектом исследования являются гетерогенные износостойкие материалы, полученные путем электрохимического осаждения с применением керамических порошков в качестве дисперсного наполнителя. Цель работы — создание методики нанесения композиционных электрохимических покрытий на железной основе с дисперсными наполнителями для восстановительно-упрочняющих технологий. Технология является ресурсосберегающей. В процессе работы была спроектирована и изготовлена установка для электрохимического осаждения с возможностью регулирования температуры электролита, постоянного перемешивания суспензии и таймером отключения. Разработана технология синтеза композиционных электрохимических покрытий (КЭП) на основе железа с добавками порошка шунгита, отходов производства порошка DS-300 и гексагонального нитрида бора. Исследованы особенности структуры и свойств сформированных КЭП. Проведены трибологические испытания КЭП, которые позволили установить, что на интенсивность изнашивания оказывает влияние материал наполнителя. КЭП с шунгитовым наполнителем, в состав которого входит фулереноподобный углерод, обладают максимальной износостойкостью. В свою очередь КЭП Fe-BNгекс обладает повышенной твердостью по сравнению с чистыми железными покрытиями. Показана эффективность применения последующей модификации поверхностного слоя покрытий электроискровым легированием, а также использованием керамических наполнителей из отходов производства окалинs и минерального сырья. Эффективность процесса достигается получением плотных покрытий с повышенной твердостью до 650-720 МПа при использовании керамических порошковых наполнителей в небольшом количестве 10-30 г/л, что позволяет создавать качественные недорогие покрытия.