Influence of modes and parameters of carbid and dip-transfer hardening on thickness of metal-ceramic coating | Исследование влияния режимов и параметров карбовибродугового упрочнения на толщину металлокерамического покрытия

English. The purpose of the research is studying the impact of hardening modes and different components of pastes on coating thickness, obtained by carbid and dip-transfer hardening (CDTH). Paste compositions used for CDTH include metal matrix (steel powder of the ПГ-10Н-01, ПГ-ФБХ6-2 type et al.), ceramic components (oxides, carbides, etc.) and cryolite. Thickness of metal-ceramic coatings produced by CDTH was determined on transverse sections using the КМТ-1 micro hardness meter. While conducting studies, concentration of the ПГ-10Н-01 matrix powder varied in the range of 60-80% and ceramic components - 10-30%. Content of cryolite in the composition of all pastes was assumed to be 10%. The thickness of the applied paste layer was varied from 1 to 3 mm. DC power at CDTH was varied in the range of 60-85 A, oscillation frequency (vibration) of the carbon electrode was 25 and 50 Hz, the oscillation amplitude of the electrode varied in the range of 0.5-1.1 mm. The analysis of the experimental research results showed that the maximum thickness of the metal-ceramic coating (1-1.1 mm) was ensured using the paste layer thickness of 2.2-2.3 mm. This paste layer contains 70% of the ПГ-10Н-01 matrix powder, 20% of boron carbide and 10% of cryolite in the following modes of СDTH: amperage - 70-75A, oscillation frequency of the carbon electrode - 25 Hz, oscillation amplitude of the carbon electrode - 0.5 mm. Reduction of matrix powder content up to 60% leads to a slight decrease in the thickness of the metal-ceramic coating (up to 0.90-0.92 mm), but in this case, coating hardness and wear resistance can be higher as the paste composition will contain a significant amount (30%) of ceramic components.

Russian. Цель – исследование влияния режимов упрочнения и различных компонентов паст на толщину покрытий, полученных при карбовибродуговом упрочнении (КВДУ). В состав паст, используемых при КВДУ, входят металлическая матрица (стальной порошок типа ПГ-10Н-01, ПГ-ФБХ6-2 и др.), керамические компоненты (оксиды, карбиды и др.) и криолит. Толщину металлокерамических покрытий, полученных при КВДУ, определяли на поперечных шлифах с использованием микротвердомера КМТ-1. При проведении исследований концентрация матричного порошка ПГ-10Н-01 изменялась в интервале 60-80%, керамических компонентов – 10-30%. Содержание криолита в составе всех паст принималось равным 10%. Толщину слоя нанесенной пасты изменяли от 1 до 3 мм. Силу тока при КВДУ варьировали в диапазоне 60-85 А, частота колебаний (вибрация) угольного электрода составляла 25 и 50 Гц, амплитуда колебаний электрода изменялась в диапазоне 0,5-1,1 мм. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что наибольшая толщина металлокерамического покрытия 1-1,1 мм обеспечивается при использовании слоя пасты толщиной 2,2-2,3 мм, содержащей 70% матричного порошка ПГ-10Н-01, 20% карбида бора и 10% криолита на следующих режимах КВДУ: сила тока – 70-75А, частота колебаний угольного электрода – 25 Гц, амплитуда колебаний угольного электрода – 0,5 мм. Снижение содержания матричного порошка до 60% приводит к незначительному снижению толщины металлокерамического покрытия (до 0,90-0,92 мм), однако в этом случае твердость и износостойкость покрытия могут быть более высокими, т.к. в составе пасты будет содержаться значительное количество (30%) керамических компонентов.