Page 146 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

146

ВИСНОВКИ

На основі експериментальних досліджень структурно-фазових перетворень,

механічних властивостей та корозійно-електрохімічної поведінки алюмінієвих

сплавів, поверхнево модифікованих лазерним оплавленням із втіленням у

поверхневі шари часточок карбіду SiC, та з газотермічними покриттями з

карбідом VC розв’язано важливу науково-технічну задачу – запропоновано

ефективні шляхи підвищення їх зносостійкості та корозійної тривкості, зокрема:

1. Оптимізовано режим лазерного модифікування алюмінієвих сплавів часточ-

ками SiC за погонною енергією лазерного оброблення (740…1100 Дж/см), що

уможливило отримання зносостійких композиційних шарів Al – SiC

завтовшки до 1,5 мм. Виявлено, що зі збільшенням розміру часточок SiC від

50 мкм до 150 мкм товщина модифікованого шару зростає від 0,75 до 1,5 мм,

а об'ємна частка SiC в ньому зростає з 16 об.% до 20,5 об.%. Підігрів поверхні

алюмінієвого сплаву до 250С збільшує товщину та об'ємну частку SiC на

10…15 %.

2. Розкрито механізм формування лазерно модифікованих часточками карбіду

SiC поверхневих шарів на алюмінієвих сплавах. Встановлено, що у верхній

зоні модифікованого шару, де температура розплаву найвища, внаслідок ди-

фузії алюмінію у поверхневий шар SiC формуються глобулярні часточки

Al 4SiC 4, а у нижній його зоні – голкоподібні часточки Al 4C 3. Коли вміст

алюмінію у поверхневому шарі часточок SiC досягає 8…10 мас.%, то через

напруження, що виникають, часточки карбідів алюмінію відокремлюються

від поверхні часточок SiC та конвективними потоками розподіляються в

усьому об’ємі модифікованого шару.

3. Встановлено, що лазерне модифікування алюмінієвих сплавів часточками SiC

підвищує їх абразивну зносостійкість у 48–95 разів за випробувань жорстко

закріпленим абразивом (гальванічне хромування – лише в 35 разів). Причому

зносостійкість зростає пропорційно до об'ємного вмісту часточок SiC у

модифікованому шарі. Зношування шару відбувається внаслідок стирання

часточок SiC частинками абразиву. За випробовувань незакріпленим