Improvement of Strength and Wear Resistance of Metal Products with Ion-Plasma Nitride Coatings by Pulse Technique Implementation

Abstract

Рассматривается инновационная технология, разработанная в Институте проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины, а именно: импульсная технология нанесения ионно-плазменных покрытий, использование которой позволяет получить диффузионные слои с необходимой структурой путем управления процессом диффузионного насыщения и его оптимизацией в зависимости от конкретных технических требований. При этом диффузионные слои с азотированными и неазотированными фазами могут быть получены путем регулирования состава ионизированных газов и интенсивности тлеющего разряда. Предлагаемая инновационная методика, запатентованная на национальном уровне в 2013 году, в настоящее время используется для промышленного внедрения на отечественных авто и авиаремонтных заводах. Краткий обзор современных промышленных разработок в этой области показывает, что предложенная методика может быть использована в современных коммерческих приложениях/комплексах для нанесения PVD-покрытий. Представленные результаты экспериментальных исследований статической и усталостной прочности, а также износостойкости в агрессивных средах образцов из стали 40Х13 с нанесенными покрытиями по импульсной технологии подтверждают ее положительный эффект.

Розглядається інноваційна технологія, розроблена в Інституті проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України, а саме: імпульсна технологія нанесення іонно-плазмових покриттів, що дозволяє отримати дифузійні шари з необхідною структурою шляхом управління процесом дифузійного насичення і його оптимізацією в залежності від конкретних технічних вимог. При цьому дифузійні шари з азотованими та неазотованими фазами можуть бути отримані шляхом регулювання складу іонізованих газів і інтенсивності тліючого розряду. Запропонована інноваційна методика, що була запатентована на національному рівні в 2013 році, в даний час використовується для промислового впровадження на вітчизняних авто- та авіаремонтних заводах. Стислий огляд сучасних промислових розробок у цій області показує, що запропонована методика може бути використана в сучасних комерційних прикладаннях/комплексах для нанесення PVD покриттів. Представлені результати експериментальних досліджень статичної й втомної міцності та зносостійкості в агресивних середовищах зразків зі сталі 40Х13 із нанесеними покриттями з використанням імпульсної технології підтверджують її позитивний ефект.