Введение 7
1 Литературный обзор 8
1.2 Защитные свойстваЫ1-Р покрытий 10
1.3 Износостойкость Ni-Р покрытий 30
1.4 Коэффициент трения Ni-P покрытий 33
2 Цель работы 41
3 Материал и методика исследования 43
4 Результаты исследований и их обсуждение 46
5 Заключение 54
Библиографический список 55
Диффузионная металлизация из среды легкоплавких жидкометаллических растворов основана на явлении селективного изотермического переноса металлических элементов на металлические материалы [1]. Технологически данный процесс осуществляется путем погружения и выдержки изделий в легкоплавком расплаве, содержащем в растворенном состоянии элемент, на базе которого формируются диффузионные покрытия.
Использование данной технологии позволяет получать на поверхности изделий однокомпонентные и многокомпонентные диффузионные покрытия на базе различных металлических элементов. Наиболее перспективными покрытиями, с точки зрения защиты стальных изделий от воздействия сероводородных сред, яв - ляются покрытия на базе никеля. Однако, образующиеся при диффузионном никелировании покрытия, повышая вязкость поверхностных слоев, не всегда имеют достаточную коррозионную стойкость, а, самое главное, недостаточную абразивную и эрозионную износостойкость. Вследствие этого, более перспективными являются двухкомпонентные покрытия.
Наиболее востребованными в технике являются композиционные покрытия на основе никеля. Они характеризуются высокой твердостью, износостойкостью, значительной коррозионной стойкостью. Особенно интересными и перспективными свойствами могут обладать аморфные никель-фосфорные покрытия с упрочняющими частицами в виде карбидов кремния
Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что смена металлической подложки из стали 10ГНБ на подложку из стали 09Г2С исключает неисправимый вид брака в виде нарушения сплошности покрытия. Это, по- видимому, связано с меньшими структурными и фазовыми изменениями в малоуглеродистой стали 09Г2С при термической обработке нанесенного на подложку Ni-P покрытия.
Получение покрытия без нарушения сплошности обеспечивает высокую коррозионную стойкость шибера. Аморфное покрытие толщиной 67,9 мкм, нанесенное путем химического осаждения никель-фосфорной смеси с карбидом кремния, для увеличения износостойкости шибера имеет твердость порядка 600HV. При последующей термической обработке в температурном интервале 400-500оС происходит адгезия покрытия и частичная кристаллизация аморфного состояния.
Качественный рентгеноструктурный фазовый анализ показал, что в результате отжига образуется химическое соединение Ni3P, дополнительно карбиды SiC и Si5C3.
Образование дисперсного химического соединения Ni3P и дополнительных карбидов кремния приводит к резкому увеличению микротвердости до 1008- 1014HV. Такой скачок микротвердости наблюдается уже после 2ч. выдержки при 4000С. Увеличение длительности выдержки при 4000С не вызывает дальнейшего возрастания микротвердости. Максимальные значения микротвердости получаются после 6ч. выдержки в температурном интервале 400-4500С. Сформировавшиеся при отжиге в интервале 400-4500С дисперсные соединения Ni3P и карбиды кремния располагаются в пластичной матрице образовавшегося кристаллического никеля, что обеспечивает высокую износостойкость шибера.
