6.4. Обробка плазмою

Сугь методу полягає у термічних фазових і структурних перетвореннях, які здійснюються плазмовим струменем (дугою) при швидкому концентрованому нагріванні робочої поверхні деталі та відведенні тепла в матеріал виробу.

Існує кілька варіантів плазмового зміцнення: 1) зміцнення без оплавлення і з оплавленням поверхні деталі; 2) зміцнення із зазором між зонами термічного впливу (ЗТВ), без перекривання ЗТВ і з перекриванням ЗТВ; 3) хіміко-термічна плазмова обробка; 4) зміцнення в поєднанні з іншими способами об'ємної або поверхневої термічної обробки.

Плазмове зміцнення без оплавлення поверхні є найбільш поширеним для сталевих виробів, оскільки забезпечує зберігання якості (шорсткості) поверхні, яка досягнута внаслідок відповідної механічної обробки. Цей процес на практиці використовується як кінцева операція. Необхідні значення твердості, розмірів і властивостей ЗТВ регулюються режимними параметрами процесу в досить широких межах.

Однак у випадках, коли необхідні особливі експлуатаційні властивості, можливе зміцнення з оплавленням поверхні сталевих деталей. Оплавлення забезпечує підвищену тріщиностійкість для сталей, які містять у собі менш як 0,35 % вуглецю, і дає змогу збільшити розміри ЗТВ на 10—40 %.

Із другої групи технологічних варіантів плазмового зміцнення найбільшого практичного використання набула обробка без перекривання ЗТВ. Перевагою такої обробки є отримання зміцнених шарів із рівномірною твердістю на поверхні. Це забезпечує найбільш високу, порівняно з іншими варіантами обробки, стійкість до зношування. Під час обробки з перекриванням можливе суттєве підвищення тріщиностійкості при деякому зниженні стійкості до зношування. Це зниження зносостійкості викликане зниженням мікротвердості зміцненої поверхні внаслідок повторного нагрівання, а підвищення тріщиностійкості пояснюється підвищеною пластичністю сталі зі структурою відпуску. Ще більшу пластичність мають незміцнені ділянки з вихідною структурою. У цьому розумінні більш ефективна обробка із зазором між зонами термічного впливу.

Можливість реалізації хіміко-термічної обробки при плазмовому нагріванні визначається видом газу, який використовується як плазмоутворювальний. Використання інертного газу (наприклад, аргону) забезпечує окиснення й отримання якісних зміцне-