ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ЛАЗЕРНОГО БОРИДУВАННЯ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ПОРШНЕВИХ КІЛЕЦЬ

Анотація

Методи дослідження. Для визначення структурного стану поршневих кілець використовували мікроструктурний та рентгенофазовий аналізи.

Отримані результати. Використання традиційних способів борування, пов’язаних з дифузією бору в тверду фазу, приведе до формування робочого шару, що має високу крихкість. В результаті проведених досліджень встановлено, що збільшення швидкості переміщення деталі в процесі лазерного нагріву зменшує глибину шару борування. Така залежність спостерігається як при товщині обмазки 0,15 мм, так і при товщині 0,30 мм. При всіх швидкостях переміщення зразка для використаної обмазки, що містить бор, із вказаними товщинами більша товщина борованого шару та зони термічного впливу відповідає більшій товщині обмазки. Збільшення діаметру плями сприяє зростанню глибини шару. Рентгенографічним і металографічним методами розшифровані фази і структурні складові шару борування.

Наукова новизна. Показано підхід до вирішення проблеми підвищення зносостійкості поршневих кілець без окрихчування. Використання лазерного нагріву при боруванні забезпечує утворення нового шару з особливими властивостями. Однак оптимальні властивості можуть бути досягнуті тільки після встановлення зв’язку між параметрами проведення процесу і глибиною борованого шару. Рентгенографічним і металографічним аналізом визначений зв’язок між швидкістю опромінення і часткою високобористих структур в шарі. Показано, що борований шар в високоміцному чавуні містить такі фази, як FeB, Fe₂B, α- фазу, бороцементит Fe₃(B,C).

Практична цінність. Підвищена зносостійкість матеріалів поршневих кілець, що часто обмежує зростання продуктивності машин і терміну їх експлуатації. Результати досліджень можуть бути поширені і на інші деталі, що підлягають інтенсивному зношуванню.