Автоматичне зварювання, 2015, №10



2015 №10 (03)

2015 №10 (05)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 10, 2015, с. 26-29
 

Исследование структуры и свойств газотермических покрытий системы WC–Co–Cr, полученных высокоскоростными методами напыления

Ю.С. Борисов, Е.А. Астахов, А.П. Мурашов, А.П. Грищенко, Н.В. Вигилянская, М.В. Коломыцев

ИЭС им. Е.О. Патона НАН У. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail:office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Напыление покрытий из порошка WC–9Co–4Cr проводилось высокоскоростными способами газотермического напыления с использованием методов детонационного, сверхзвукового воздушно-газового плазменного (СВГПН ) и сверхзвукового газопламенного (HVOF) напыления. Проведено исследование микроструктуры и свойств полученных покрытий. Анализ результатов исследования структуры покрытий показал, что при напылении данными методами формируются плотные покрытия, состоящие из включений карбида вольфрама, равномерно распределенных в Co–Cr матрице. Пористость покрытий менее 1 %. Микротвердость покрытий, полученных методами СВГПН и HVOF, составляет 11,0…11,7 ГПа. По показателям микротвердости данные покрытия превосходят покрытие из гальванического хрома (10 ГП а). Микротвердость детонационного покрытия составляет 8,5 ГПа. Причиной снижения твердости детонационного покрытия является частичная потеря углерода и появление в покрытии включений оксидов, что вызвано окислительной средой продуктов детонации. По комплексу показателей твердости, прочности сцепления (более 50 МПа) и пористости покрытия системы WC–9Co–4Cr, напыленные высокоскоростными методами СВГПН и HVOF, имеют преимущество перед гальваническим хромированием. Среди исследованных методов высокоскоростного газотермического напыления покрытия системы WC–9Co–4Cr метод СВГПН характеризуется наиболее высокой производительностью — 15 кг/ч. Библиогр. 16, табл. 2, рис. 2.
 
Ключевые слова: газотермическое напыление, покрытие, гальваническое хромирование, детонационное напыление, сверхзвуковое воздушно-газовое плазменное напыление, сверхзвуковое газопламенное напыление покрытия системы WC–Co–Cr, микроструктура, пористость, микротвердость
 
Поступила в редакцию 26.11.2014
Подписано в печать 01.10.2015
 

1. Борисов Ю.С., Петров С.В. Использование сверхзвуковых струй в технологии газотермического напыления // Автомат. сварка. – 1995. – № 1. – С. 41–44.
2. Газотермические покрытия из порошковых материалов: Справочник // Ю.С. Борисов, Ю.А. Харламов, С.Л. Сидоренко и др. – Киев: Наук. думка, 1987. – 544 с.
3. Chivavibul P., Watanabe M., Kuroda S. Development of WC–Co Coatings Deposited by Warm Spray Process // J. of Thermal Spray Technology. – 2008. – V. 17, Issue 5-6. – P. 750–756.
4. http://www.tecnospray.net/download/HCST/AMPERITBrochure.pdf AMPERIT Thermal Spray Powders
5. http://www.fisherproductsllc.com/pdf/Powder-Brochure.pdf Praxair Surface Technology, Powder Technology Catalog
6. Comparative analysis of tribological properties of cermet detonation sprayed coatings / A.A. Shtertser, I.Yu. Smurov, V.Yu. Ulianitsky, S.B. Zlobin // Proc of ITSC (Netherlands, Maastricht. June 2–4) – 2008. –Р. 125–131.
7. Knapp J.K., Nitta H. Fine-particle slurry wear resistance of selected tungsten carbide thermal spray coatings // Tribology International – 1997. – V. 30, Issue 3. – P. 225–234.
8. Du L., Xub B., Dong S. Sliding wear behaviour of the supersonic plasma sprayed WC–Co coating in oil containing sand // Surf. and Coatings Technology. – 2008. – V. 202, Issue 15. – P. 3709–3714.
9. Ma S., Li C., Ye X. Microstructure and properties of nanostructured WC/Co coating deposited by supersonic plasma spraying // Proc. of ITSC (Basel, Swizerland, 2–4 May). – 2005. – P. 794–797.
10. G. Matthaeus; W. Brandl; I.-F. Secosan. Standard HVOF Process Compared to the HVOF Process for Internal Coating with Fine Powders // Proc. of ITSC (Netherlands, Maastricht. June 2–4). – 2008. – P. 473–476.
11. Kirsten A., Oechsle M., Moll R.F. Carbide containing materials for hard chromium replacement by HVOF-spraying // Proc. of ITSC (Basel, Swizerland, 2–4 May). – 2005. – P. 957–962.
12. Legg K.O., Graham M., Chang P. The replacement of electroplating // Surface and Coatings Technology. – 1996. – V. 81, Issue 1. – P. 99–105.
13. Murthy J.K.N., Venkataraman B. Abrasive wear behaviour of WC–Co–Cr and Cr3C2–20(NiCr) deposited by HVOF and detonation spray processes // Surface and Coatings Technology. – 2006. – V. 200. – Issue 8. – P. 2642–2652.
14. Bobzin K., Kopp N., Warda T. Investigation and Characterization of HVAF WC–Co–Cr Coatings and Comparison to Galvanic Hard Chrome Coatings // Proc. of ITSC. – (Busan, South Korea, May 13–15). – 2013. – P. 389–394.
15. Bolleli G., Giovanardi R. Corrosion Resistance of HVOFSprayed Coatings for Hard Chrome Replacement // Corrosion Sci. – 2006. – V. 48, Issue 11. – P. 3375–3397.
16. Peter F. Ruggiero Tungsten carbide coatings replace chromium // Advanced Materials and processes. – 2005. – № 7. – P. 39–40.