Page 21 - Марков А

19

нения для замены гальванического хромирования, и оцениванию их износостойкости
при испытаниях жестко закрепленным и незакрепленным абразивами, а также
коррозионно-электрохимических свойств в водных средах с рН≈7.
Определен оптимальный режим лазерного модифицирования частицами
карбида SiC (погонная энергия 740…1100 Дж/см), который обеспечивает получение
износостойких композитных слоев Al – SiC толщиной до 1,5 мм. Раскрыт механизм
их формирования. Установлено, что в верхней зоне модифицированного слоя, где
температура расплава самая высокая, вследствие диффузии алюминия в
поверхностный слой частиц SiC, в структуре формируются глобулярные частицы
Al 4SiC 4. В нижней зоне слоя формируются игловидные частицы Al 4C 3. Когда
содержание алюминия в поверхностном слое частиц SiC достигает 8…10 вес%, то
из-за возникающих напряжений частицы карбида алюминия отделяются от
поверхности частиц SiC и конвективными потоками распределяются по всему
объему модифицированного слоя.
Установлено, что в условиях трения жестко закрепленным абразивом
износостойкость лазерно модифицированного слоя возрастает пропорционально
объемному содержанию частиц SiC в его составе.
Установлено, что в отличие от немодифицированного сплава, в котором под
воздействием коррозионной среды растворяются участки, обогащенные MgZn 2
(гальванопара Al/MgZn 2), модифицирование сплава частицами SiC тормозит их
растворение, замедляя коррозионные процессы, а размер и глубина локальных
дефектов существенно уменьшаются. Очевидно, что после модифицирования

возникает другая гальванопара Al/Al 4SiC 4 и коррозионное разрушение протекает
локализовано с образованием питтингов в местах, где присутствует включения
Al 4SiC 4 (гальванопара Al/Al 4SiC 4).
На основании комплексных исследований установили влияние как размеров
карбидов VC, так и наличие Co в покрытиях, полученных методом высокоско-
ростного газопламенного напыления, на их износостойкость и раскрыли механизм
износа при различных условиях испытаний. При испытаниях жестко закрепленным
абразивом, когда износ происходит благодаря истиранию поверхности абразивными
частицами, частицы кобальта, которые снижает микротвердость слоя и, тем самым,
срезающее усилие, будет уменьшать и износостойкость покрытия. При испытаниях
незакрепленным абразивом, когда износ обусловлен качением частиц абразива по
поверхности покрытия, реализуется усталостный механизм зарождения и
распространения микротрещин. В этом случае уменьшение в покрытии с кобальтом
остаточных напряжений растяжения II-го рода и повышение его микропластичности
будет способствовать также росту его износостойкости.
Установлено, что коррозионная стойкость исследуемых покрытий определяется
их пористостью. При длительных испытаниях вероятность реализации
подпленочной коррозии возрастает, что может привести к отслоению покрытия.
Осуществлено ранжирование способов поверхностного упрочнения алюми-
ниевого сплава относительно неупрочненного сплава по износостойкости при
различных условиях испытаний, коррозионной стойкости, а также по их
энергоемкости и экологической безопасности. Установлено, что использование
экологически безопасного лазерного модифицирования поверхностного слоя сплава