Застосування композиційних електролітичних покриттів для підвищення зносостійкості робочих органів грунтобробних машин

Анотація

У статті приведені результати досліджень впливу композиційних електролітичних покриттів (КЕП) на перспективи підвищення абразивної зносостійкості робочих органів грунтообробних машин: лап культиваторів, дискових борін, лемешів.У даній роботі досліджено вплив розмірів частинок наповнювача SiC (карбіду кремнію) та їх об’ємного вмісту в нікелевій матриці на трибологічні характеристики КЕП, нанесених на зразки із сталі 45.Формування КЕП з Ni-SiC_нано і Ni-SiC₅, а також з включеннями аморфного бору проводили на вертикальному катоді з неперервним розмішуванням суспензії на розробленій нами установці. Формування КЕП з частинками SiC₂₈, SiC₅₀, SiC₁₀₀ із додаванням порошків аморфного бору здійснювали на горизонтальному катоді. Зміна вмісту частинок в матриці регулювалася зміною відношення  і (час перемішування/час седиментації) та зміною концентрації  частинок SiC і В в електроліті.Найвищу зносостійкість серед наведених покриттів мають КЕП з включеннями фракцій 28/20 та 50/40 мкм, які мають найменший знос при всіх навантаженнях. Вміст наповнювача в таких покриттях складає, відповідно, 24 та 28 об.%. При цьому дещо менший знос мають покриття з включеннями фракції 28/20 мкм. Ваговий знос таких зразків є на порядок менший ніж для покриттів з меншими та крупнішими частинками. У порівнянні з гальванічним нікелем такі покриття мають зменшення зносу у 12, 9 та 5 разів при навантаженнях 20, 40, 60 Н, відповідно. Аналіз результатів випробувань показав, що на коефіцієнт тертя суттєво впливають навантаження при терті та розмір частинок наповнювача SiC і чітко прослідковується така закономірність, що зі збільшенням навантаження на зразок коефіцієнт тертя зменшується. Щодо впливу розміру частинок наповнювача КЕП на коефіцієнт тертя f, можна відзначити, що коефіцієнт тертя зменшується з ростом розмірів частинок і для діапазону розмірів частинок наповнювача 40…60 мкм коефіцієнт тертя є мінімальним. Для покриттів з більшими частинками наповнювача (фракція 100/80) коефіцієнт тертя є більшим.Отже, трибологічні дослідження показують перспективність і ефективність застосування КЕП для підвищення зносостійкості робочих органів ґрунтообробних машин.