Литвин Р. В. Закономірності формування твердих зносостійких електроіскрових покриттів короткими високочастотними імпульсами

Метою роботи є встановлення фізико-технологічних особливостей формування структури та властивостей електроіскрових покриттів при легуванні матеріалами на основі карбіду вольфраму та дибориду титану високочастотними електричними імпульсами мікросекундної тривалості та математичне моделювання процесів механічної і теплової взаємодії продуктів іскрової ерозії з підкладкою для підвищення якісних та функціональних характеристик покриттів. Об'єкт досліджень - зносостійкі електроіскрові покриття із сплавів на основі WC та TiB2. Досліджено закономірності масопереносу при електроіскровому легуванні металевих поверхонь, склад, структуру та властивості електроіскрових покриттів в залежності від тривалості електричного розряду та розміру міжелектродного проміжку. Встановлено діапазони оптимальних значень технологічних параметрів процесу легування електричними імпульсами тривалістю 0,8-2,2 мкс, що забезпечують високий рівень інтенсивності масопереносу, якісних та функціональних характеристик покриттів. Визначено основні принципи вибору режимів легування для досягнення в покриттях максимальної відповідності складу легуючого електроду з твердого сплаву ВК16. На підставі аналізу продуктів іскрової ерозії встановлено, що під дією коротких іскрових імпульсів з характерною їх локальністю та зниженим термомеханічним впливом на поверхні електродів відбувається масоперенос переважно у вигляді рідкофазних дисперсних частинок. Розроблено математичну модель механічної та теплової взаємодії продуктів іскрової ерозії з підкладкою, в рамках якої розраховано деформацію й кінетику теплообміну з підкладкою для частинок різного складу та розміру. Отримано розрахункові дані щодо кінцевого ступеня деформації частинок, часу їх охолодження та кристалізації, а також щодо імовірності закріплення їх на підкладці. Результати роботи реалізовано на практиці для зміцнення робочих поверхонь ультразвукових концентраторів.