Научный архив: статьи

Работа посвящена актуальной проблеме повышения долговечности рабочих органов сельскохозяйственных машин, эксплуатирующихся в условиях интенсивного абразивного износа и коррозии. В качестве объекта исследования выступает функционально градированная двухслойная система «Сормайт/TiN», предназначенная для защиты плужных лемехов. Ее архитектура объединяет высокохромистый износостойкий наплавленный сплав в качестве основы и химически инертное, твердое покрытие из нитрида титана в качестве финишного барьерного слоя. Целью работы являлось установление количественной взаимосвязи между режимами финишного вакуумного отжига, эволюцией микроструктуры и морфологией межфазной границы. Методология исследования включала многоэтапный технологический процесс наплавки и вакуумно-дугового напыления, вакуумный отжиг с варьируемой выдержкой, комплексный микроструктурный анализ с помощью сканирующей электронной микроскопии, а также количественную оценку морфологии границы раздела «Сормайт/TiN» методом фрактального анализа. Впервые для данной системы установлено, что отжиг в течение 180 мин является оптимальным, обеспечивая пик дисперсионного упрочнения наплавленного слоя за счет максимальной плотности наноразмерных карбидов хрома и формирование морфологически сложной, но структурно стабильной межфазной границы. Это состояние характеризуется пиковым значением фрактальной размерности Df = 1,42 ± 0,04. Короткие выдержки приводят к неполному упрочнению, а чрезмерные - к стадии пристраивания, коагуляции выделений и дестабилизации границы. Доказано, что фрактальная размерность служит чувствительным численным индикатором структурного состояния и функциональной зрелости многослойной системы, связывая микроскопические процессы диффузии и фазообразования с макроскопическими эксплуатационными свойствами.