Физико-технические основы формирования структурно-фазовых состояний и свойств беспористых многофункциональных покрытий с низким коэффициентом трения методами электровзрывного напыления и последующей электронно-пучковой обработки.

Вскрыты физико-технические основы формирования структурно-фазовых состояний и свойств беспористых многофункциональных покрытий систем TiC-Ni и TiC-Ni-Mo с низким коэффициентом трения методами электровзрывного напыления и последующей электронно-пучковой обработки. В рамках математического моделирования на основе расчета механических напряжений на границе «многослойное покрытие–подложка» с помощью матричных алгоритмов теории упругости неоднородных сред установлены значения параметров воздействия ЭВН и ЭПО, обеспечивающих максимальные значение механических напряжений. Выполнен аналитический обзор информационных источников. Осуществлены патентные исследования по тематике проекта; проведен анализ российской и зарубежной научно-технической периодики за последние два десятилетия; выполнена сравнительная оценка эффективности и сделано обоснование выбора оптимального варианта направления исследований. Сформированы электровзрывные износостойкие покрытия систем TiC-Ni и TiC-Ni-Mo на штамповой оснастке из штамповых сталей Х12МФ и 5ХНМ. Проведено электронно-пучковое модифицирование в широком диапазоне параметров пучка (плотность энергии 10–40 Дж/см2, длительность и количество импульсов воздействия 50–200 мкс и 1–50). Это позволило снизить степень шероховатости, повысить твёрдость, износостойкость, гомогенизировать объем электровзрывных многофункциональных покрытий систем TiC-Ni и TiC-Ni-Mo на штамповой оснастке из штамповых сталей Х12МФ и 5ХНМ. Методами сканирующей электронной и просвечивающей микроскопии, рентгенофазового анализа проведены исследования фазового и элементного состава, состояния дефектной субструктуры (тип, размер и морфология фаз, амплитуда внутренних полей напряжений, параметры дислокационной субструктуры) многофункциональных покрытий, сформированных методом электровзрывного напыления и последующей электронно-пучковой обработки. Проведены испытания микротвердости, нанотвердости (модуль упругости) и износостойкости композиционных покрытий, сформированных методом электровзрывного напыления и последующей электронно-пучковой обработки. Выявлен оптимальный (с точки зрения структурно-фазовых состояний и результатов испытаний нанотвердости, микротвердости и износостойкости) режим электронно-пучкового модифицирования электровзрывных покрытий на поверхности штамповой оснастки из штамповых сталей Х12МФ и 5ХНМ.