Порядок выполнения работы и оформление результатов

1. Используя комплект вибросит, произвести рассев порошков корунда и никелевого сплава на фракции.

2. Произвести абразивно-струйную обработку цилиндрической поверхности образцов для определения когезионной прочности покрытий (л.р. 3, рис. 3.12). Использовать корунд дисперсностью 400 - 1000 мкм.

3. Порошком ПГ-СР3 произвести плазменное напыление покрытий толщиной 1,0 - 1,2 мм на обработанные поверхности образцов. Режимы напыления: ток дуги 450А; напряжение дуги 65 - 70В; плазмообразующий газ – смесь аргона и 15 об. % водорода; транспортирующий газ – аргон; расход плазмообразующего газа 40 л/мин., транспортирующего газа – 2 л/мин., порошка – 1,7 - 1,8 кг/ч; дистанция напыления (L) 80; 120; 160 и 180 мм; дисперсность порошка 63 - 100 мкм. На одной дистанции одновременно напыляют 3 образца.

4. Отключить подачу водорода в плазмообразующий газ. Порошком ПГ-СР3 произвести плазменное напыление покрытий толщиной 1,0 - 1,2 мм на обработанные поверхности образцов. Режимы напыления: ток дуги 450А; напряжение дуги 30В; плазмообразующий и транспортирующий газ – аргон; расход плазмообразующего газа 45 л/мин., транспортирующего газа – 2 л/мин., порошка – 1,7 - 1,8 кг/ч; дистанция напыления (L) 80; 120; 160 и 180 мм; дисперсность порошка 63 - 100 мкм. На одной дистанции одновременно напыляют 3 образца.

5. Напыленные образцы проточить на токарно-винторезном станке для получения равномерной толщины покрытий по всей длине образцов. Механическую обработку производить резцами с твердосплавными напайками при малых глубинах резания. Режимы обработки: глубина резания на проход 0,04 мм; продольная подача 0,05 мм/об.; частота вращения шпинделя 1100 - 1200 об/мин.

6. Штангенциркулем измерить толщину покрытий на всех образцах.

7. На разрывной машине определить усилие, при котором происходит разрушение покрытий. Рассчитать когезионную прочность покрытий для трех образцов в каждом эксперименте (s_к1,s_к2,s_к3) и среднеарифметическое значение когезионной прочности (s_к(ср)) по трем экспериментальным точкам. Результаты измерений и расчетов отдельно по каждому эксперименту занести в табл. 9.1. Для расчета когезионной прочности покрытий использовать зависимость (3.2) (л.р. 3).

8. Построить графические зависимости когезионной прочности покрытий от дистанции напыления при использовании в качестве плазмообразующих газов Ar и смеси Ar + 15 об. % Н₂.

9. На основании металлографического анализа микрошлифов покрытий сделать вывод о возможности проплавления напыляемых частиц в плазменных струях Ar и Ar + 15 об. % Н₂. Оценить пористость покрытий и агрегатное состояние частиц, из которых они формируются, при различных дистанциях напыления.

10. Проанализировать зависимости когезионной прочности покрытий из никелевого самофлюсующегося сплава от дистанции напыления, состава плазмообразующей среды и электрической мощности дугового разряда; объяснить их характер, используя результаты металлографического анализа покрытий.

Таблица 9.1

Результаты испытаний покрытий на когезионную прочность