Повышение износостойкости быстроизнашиваемых деталей машин методом плазменного напыления покрытий

Детали машин современного технологического оборудования работают при тяжелых режимах нагружения и часто выходят из строя по причине износа рабочих поверхностей. Поэтому возникает потребность в повышении физико-механических свойств поверхностных слоев деталей. На практике это достигается различными методами поверхностного упрочнения, в том числе путем нанесения износостойких покрытий. В настоящее время в промышленности при нанесении износостойких покрытий широкое распространение получили такие методы, как наплавка и газотермическое напыление (электродуговая металлизация, детонационное, газоплазменное и плазменное), каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Среди достоинств метода плазменного напыления можно выделить высокую производительность, хорошую управляемость, а также возможность обработки деталей различной конфигурации и габаритов. В настоящее время существует большое многообразие марок порошков для изготовления износостойких покрытий, что дает возможность упрочнения деталей самого разнообразного по назначению технологического оборудования. Однако плазменным покрытиям свойственны определенные недостатки, обусловленные нестабильностью показателей качества напыленного слоя: степень расплавленности порошкового материала, количество и размер пор, а также характер границы между покрытием и основой. Эти показатели закономерно предопределяют уровень износостойкости покрытий. Относительно невысокий уровень адгезионной прочности при высоких контактных давлениях может являться причиной нарушения сплошности поверхности плазменных покрытий в виде отслоений и сколов частиц покрытия в процессе эксплуатации оборудования. Для упрочения напыленных покрытий предпочтительным является нагрев токами высокой частоты. Оплавление позволяет увеличить адгезионную прочность, уменьшить пористость, ликвидировать нерасплавленные частицы порошка и сформировать мелкодисперсную структуру покрытия. В то же время необходимо учитывать то, что в технике применяются покрытия из тугоплавких материалов, например, таких, как керамика. Оплавление подобных плазменных покрытий с помощью индукционного нагрева затруднено. Поэтому возникает необходимость в проведении исследований, направленных на повышение износостойкости плазменных покрытий с использованием методов комбинированной обработки.