donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical University10.12737/5699donstu-337Research ArticleTECHNICAL SCIENCESТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИSTUDY ON MECHANICAL PROPERTIES OF THE COATING APPLIED BY ELECTROSPARK ALLOYINGИсследование механических свойств покрытия, наносимого методом электроискрового легированияБлажеевВиктор Васильевич,BlazheyevVictor Vasilyevichvicbla@mail.ruИваночкинПавел ГригорьевичIvanochkinPavel Grigoryevichivanochkin_p_g@mail.ruЛичковахаАндрей СергеевичLichkovakhaAndrey Sergeyevichlichkovaha@inbox.ruДонской государственный технический университет, РоссияРоссияDon State Technical University, RussiaRussian FederationРостовский государственный университет путей сообщения, РоссияРоссияRostov State Transport University, RussiaRussian Federation201430092014143111117Copyright © Blazheyev V.V., Ivanochkin P.G., Lichkovakha A.S., 20142014Блажеев В.В., Иваночкин П.Г., Личковаха А.С.Blazheyev V.V., Ivanochkin P.G., Lichkovakha A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/337

A technique for selecting an electrode material used when applying the electrospark method onto a metal surface layer is described. The technique is based on the study of the mechanical properties of the coating by nanoindentation. The coverage microhardness distribution in depth for a number of the investigated materials is developed. As a second characteristic of the material, the plasticity index reflecting the structural state of the material is used during the indentation. Value H/E is also used to describe the capability of materials to frictional wear. A qualitative comparative characteristic — ratio H3/E2 was used to assess the resistance of materials to plastic deformation. Based on the analysis of the obtained results, a reasonable choice of the electrode material which creates coatings with sufficiently high mechanical properties is made. The relevance of the study is proved by the advantages of the electrospark alloying (ESA) which is an effective method of impact on the surface layers of the various parts.

Описана методика выбора материала электрода, который используется при нанесении электроискровым методом покрытия на поверхностный слой металла. В основе данного подхода — исследование механических свойств покрытия методом наноиндентирования. Построено распределение микротвёрдости покрытия по глубине для ряда исследованных материалов. В качестве второй характеристики материала при индентировании использован индекс пластичности, отражающий структурное состояние материала. Величина H/E также используется для характеристики способности материалов к износу при трении. Для оценки сопротивления материалов пластической деформации была использована качественная сравнительная характеристика — соотношение H3/E2. На основе анализа полученных результатов сделан обоснованный выбор материала электрода, создающий покрытия с достаточно высокими механическими свойствами. Актуальность исследования обоснована преимуществами электроискрового легирования (ЭИЛ), которое является эффективным методом воздействия на поверхностные слои различных деталей.

электроискровое легированиемеханические свойствананоиндентирование.electrospark alloyingmechanical propertiesnanoindentation.Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 12-08-00972).The research is done with the financial support from RFFI (project 12-08-00972).ReferencesКолесников, В. И. Двухслойные композиции триботехнического назначения для тяжело-нагруженных узлов трения / В. И. Колесников, П. Г. Иваночкин. — Ростов-на-Дону : Рост. гос. ун-т путей сообщ., 2009. — 124 с.Колесников, В. И. Двухслойные композиции триботехнического назначения для тяжело-нагруженных узлов трения / В. И. Колесников, П. Г. Иваночкин. — Ростов-на-Дону : Рост. гос. ун-т путей сообщ., 2009. — 124 с.Исследование влияния процесса электроискрового легирования на упрочнение поверх-ностного слоя стали 45 / В. В. Блажеев [и др.] // Тр. Всерос. науч.-практ. конф. «Транспорт-2012». — Ростов-на-Дону : Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2012. — Ч. 2. — С. 310–311.Исследование влияния процесса электроискрового легирования на упрочнение поверх-ностного слоя стали 45 / В. В. Блажеев [и др.] // Тр. Всерос. науч.-практ. конф. «Транспорт-2012». — Ростов-на-Дону : Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2012. — Ч. 2. — С. 310–311.Иваночкин, П. Г. Исследование механических свойств нанопокрытий, нанесённых элек-троискровым легированием / П. Г. Иваночкин, А. В. Гольцев // Труды всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2010». — Ростов-на-Дону : Рост. гос. ун-т путей сообщ., 2009. — Ч. 3. — С. 247–248.Иваночкин, П. Г. Исследование механических свойств нанопокрытий, нанесённых элек-троискровым легированием / П. Г. Иваночкин, А. В. Гольцев // Труды всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2010». — Ростов-на-Дону : Рост. гос. ун-т путей сообщ., 2009. — Ч. 3. — С. 247–248.Коротаев, Д. Н. Технологические возможности формирования износостойких наноструктур электроискровым легированием / Д. Н. Коротаев. — Омск : Сиб. гос. автомобил.-дорож. акад., 2009. — С. 256.Коротаев, Д. Н. Технологические возможности формирования износостойких наноструктур электроискровым легированием / Д. Н. Коротаев. — Омск : Сиб. гос. автомобил.-дорож. акад., 2009. — С. 256.Fisher-Creeps, A. Nanoindentation / A. Fisher-Creeps. — New York : Springer, 2002. — 215 p.Fisher-Creeps, A. Nanoindentation / A. Fisher-Creeps. — New York : Springer, 2002. — 215 p.Идентификация структурного состояния материалов методом автоматического инденти-рования / В. Ф. Горбань [и др.] // Сб. докл. Харьк. нанотехнол. ассамблеи. — Харьков, 2006. — Т. 1. — С. 52–55.Идентификация структурного состояния материалов методом автоматического инденти-рования / В. Ф. Горбань [и др.] // Сб. докл. Харьк. нанотехнол. ассамблеи. — Харьков, 2006. — Т. 1. — С. 52–55.Азаренков, Н. А. Структура и свойства защитных покрытий и модифицированных слоёв материалов / Н. А. Азаренков, В. М. Береснев, А. Д. Погребняк. — Харьков : Изд-во Харьк. нац. ун та, 2007. — С. 560.Азаренков, Н. А. Структура и свойства защитных покрытий и модифицированных слоёв материалов / Н. А. Азаренков, В. М. Береснев, А. Д. Погребняк. — Харьков : Изд-во Харьк. нац. ун та, 2007. — С. 560.Leyland, A. On the significance of the H/E ratio in wear control: A nanocomposite approach to optimised tribological behaviour / A. Leyland, A. Matthews // Wear. — 2000. — Vol. 246, iss. 1–2. — Pp. 1–11.Leyland, A. On the significance of the H/E ratio in wear control: A nanocomposite approach to optimised tribological behaviour / A. Leyland, A. Matthews // Wear. — 2000. — Vol. 246, iss. 1–2. — Pp. 1–11.Mayrhofer, P. H. Structure-property relationships in single- and dual-phase nanocrystalline hard coatings / P.-H. Mayrhofer, C. Mitterer, J. Musil // Surface and Coating Technology. — 2003. — Vol. 174–175. — Pp. 725–731.Mayrhofer, P. H. Structure-property relationships in single- and dual-phase nanocrystalline hard coatings / P.-H. Mayrhofer, C. Mitterer, J. Musil // Surface and Coating Technology. — 2003. — Vol. 174–175. — Pp. 725–731.Левашов, Е. А. Структура и свойства твёрдых и сверхтвёрдых нанокомпозитных покры-тий / Е. А. Левашов, Д. В. Штанский // Успехи химии. — 2007. — Т. 76, № 5. — С. 501–509.Левашов, Е. А. Структура и свойства твёрдых и сверхтвёрдых нанокомпозитных покры-тий / Е. А. Левашов, Д. В. Штанский // Успехи химии. — 2007. — Т. 76, № 5. — С. 501–509.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.