БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНА ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ФОРМУВАННЯ ГРАДІЄНТНОГО ЗНОСОСТІЙКОГО ПОКРИТТЯ

Abstract

Застосовуючи енергетичний підхід до оцінювання зносостійкості поверхневих шарів за умов їх руйнування при терті розроблено технологічний процес формування градієнтного покриття з високою пропрацьованістю і зносостійкістю. Високі триботехнічні властивості покриття досягаються співвідношенням діаметра і вмісту гранул наповнювача у верхньому підшарі, за рахунок чого забезпечується правило додатного градієнта механічних властивостей завдяки меншій твердості і підвищеній пластичності порівняно з нижнім підшаром. Проведений статистичний аналіз і досліджені регресійні моделі залежностей критеріїв оптимізації величини зносу і коефіцієнта тертя від конструктивних, технологічних і експлуатаційних факторів. В якості критеріїв оптимізації обрано інтенсивність зношування та коефіцієнт тертя. Визначено провідні керовані і невзаємозамінні фактори, які найбільшке впливають на процес нанесення покриттів, а саме: діаметр гранул наповнювача, їх об’ємний вміст у покритті, товщина покриття, швидкість ковзання під час тертя та експлуатаційне навантаження в контакті трибоспряження. На основі цих результатів розроблено структуру та технологічний процес формування багатокомпонентного електролітичного покриття з високою припрацьовуваністю з додатнім градієнтом механічних властивостей. Завдяки використанню гранул карбіду вольфраму (твердішого та дисперснішого за карбід кремнію в матеріалі-прототипі) і більш точному розподілу наповнювача в покритті вдалося одночасно підвищити його твердість і пластичність. Виконано триботехнічні дослідження градієнтних покриттів, якими підтверджено їх високі експлуатаційні властивості. На основі триботехнічних випробувань покриттів отримано математичні моделі, що описують залежність величин зношування і коефіцієнта тертя від конструктивних, технологічних та експлуатаційних факторів.