Повышение твердости поверхностного слоя малоуглеродистой стали за счет плазменной обработки модифицирующей обмазки

Цель - провести исследования по оценке возможности повышения твердости поверхностного слоя стали марки Ст3 при плазменном нагреве нанесенной поверхностной обмазки, содержащей порошковый сплав ПР-Н80Х13С2Р. Методы исследования заключались в измерении макротвердости на стационарном приборе HBRV-187,5. Измерение микротвердости на приборе DuraScan G5 проводилось с системой автоматического считывания отпечатков. Теоретические методы заключались в анализе химического состава обмазок, в результате которого они были разделены на 2 группы: для печной химико-термической обработки и плазменного поверхностного оплавления. Расчетные методы включали статистическую обработку результатов экспериментов и построения зависимостей. Глубина модифицирующего слоя (в зависимости от способа обработки) при химико-термической обработке - 1 мм, плазменном оплавлении - 2 мм. Результаты измерения макротвердости поверхности показали, что полученное покрытие из смеси ПР-Н80Х13С2Р+Cr₂O₃+NH₄Cl обладает более равномерным распределением высокой твердости поверхности (31-64 HRC (метод Роквелла - метод неразрушающей проверки твердости материалов)); при использовании в качестве покрытия только сплава ПР-Н80Х13С2Р твердость поверхности изменяется в большом диапазоне (15-60 HRC). Исследования микротвердости поперечного сечения поверхностного слоя показали, что диффузионная область из смеси порошка ПР-Н80Х13С2Р+Cr₂O₃+NH₄Cl обладает равномерной твердостью (450-490 HV); при нанесении сплава ПР-Н80Х13С2Р - твердость увеличивается в глубине оплавленной области (от 300 до 600 HV) и резко снижается в зоне термического влияния (210-170 HV). Использование порошкового сплава ПР-Н80Х13С2Р как основного компонента в составе обмазки, нанесенной на поверхности Ст3 при плазменной обработке, приводит к образованию модифицированного поверхностного слоя с высокой твердостью.

хромоникелирование, химико-термическая обработка, плазменный нагрев, паста, макротвердость, микротвердость