Разработка комбинированной технологии обработки поверхности стальных изделий электролитно-плазменным упрочнением и электроосаждением упрочняющих покрытий

Актуальной проблемой является создание новых материалов и технологий, решение которой позволит снизить их стоимость и повысить доступность. Ресурс изделий во многих случаях ограничен их изнашиванием при трении или коррозионными повреждениями. Сопротивление изнашиванию или коррозионному разрушению увеличивается нанесением различных покрытий, в частности, электролитических, обладающих защитным действием и повышенной твердостью. Однако при высоких контактных нагрузках толщина покрытия оказывается недостаточной для сохранения режима упругого контакта в подложке, и покрытие, обладающее отличными функциональными свойствами, будет разрушено, при довольно небольших нагрузках. Избежать этого можно за счет повышении твердости подложки на достаточную глубину. Для этого могут быть использованы процессы диффузионного насыщения материала элементами, образующими твердые растворы и соединения, но традиционные технологии химико-термического упрочнения характеризуются значительной длительностью технологического цикла, дороговизной и громоздкостью оборудования. Электролитно-плазменные методы поверхностного насыщения изделий азотом, углеродом и бором обладают рядом достоинств по сравнению с альтернативными технологиями. К ним относятся высокая скорость насыщения, низкая себестоимость, удобство выполнения локальной обработки, непрерывное обновление насыщающей среды и др. Шероховатость поверхности многих металлов и сплавов может быть существенно снижена скоростным электролитно-плазменным полированием. Поэтому целью проекта является разработка основ комбинированной обработки, включающей электролитно-плазменное диффузионное насыщение металлической поверхности атомами, образующими растворы внедрения, ее полирование с последующим электролитическим осаждением упрочняющих покрытий из нано кристаллических (рентгеноаморфных) сплавов Co-W и Fe-W получаемых электроосаждением из экологически чистых электролитов (цитратных, глюконатных), как альтернативы электролитическому хромированию. Научная новизна проекта заключается в следующем: Новым результатом будет механизм изнашивания поверхности после ее диффузионного насыщения с последующим полированием и нанесением покрытий. Будут определены закономерности скорости коррозии стальных поверхностей после их комбинированной обработки в различных средах, включая влияние условий обработки и получаемого фазового состава диффузионного слоя на характеристики коррозии полученных пленок. Будет исследовано влияние режимов нанесения гальванических покрытий (на диффузионно-упрочненную поверхность) на их толщину, структуру, элементный и фазовый состав, а также трибологические, прочностные и коррозионные характеристики в различных условиях испытаний.