Автоматичне зварювання, 2024, №02



2024 №02 (04)

DOI of Article 10.37434/as2024.02.05

2024 №02 (06)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2024, с. 26-30

Детонаційні покриття, отримані напиленням легованих порошків на основі інтерметалідів Fe–Al

Н.В. Вігілянська, Т.В. Цимбаліста, А.І. Кільдій, К.В. Янцевич, З.Г. Іпатова, М.А. Васильківська

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Наведено результати дослідження структури, фазового складу та властивостей детонаційних покриттів, які було отримано напиленням механічної суміші порошків Fe та сплавів AlMg та TiAl, а також композиційних порошків того ж складу, які було отримано методом механохімічного синтезу. Встановлено, що у покриттях, які було отримано з механічних сумішей порошків, синтезу інтерметалідів не відбувається і покриття складаються з вихідних компонентів та їх оксидів. Тому в якості матеріалів для напилення доцільно використовувати порошки, які було отримано методом механохімічного синтезу, внаслідок чого формуються покриття, основною фазою в яких є інтерметалід Fe–Al. Покриття систем Fe-AlMg і Fe-TiAl, які було отримано напиленням композиційних порошків, характеризуються щільною ламелярною структурою, що складається з шарів металевих і оксидних складових, які чергуються. Покриття мають високу жаростійкість в температурному діапазоні 700…800 ºС, порівнянну з жаростійкістю литих сплавів системи залізо-алюміній і дозволяють підвищити жаростійкість вуглецевих сталей в 6…20 разів. Корозійна тривкість детонаційних покриттів Fe–AlMg і Fe–TiAl в 3%-му розчині NaCl перевищує корозійну тривкість вуглецевої сталі без покриття в 13,3 і 28,0 разів, відповідно. Отримані результати дозволяють рекомендувати розроблені покриття для захисту деталей, що експлуатуються в умовах агресивних середовищ при температурі до 800 ºС. Бібліогр. 19, табл. 2, рис. 3.
Ключові слова: інтерметаліди системи Fe–Al, механохімічний синтез, композиційні порошки, детонаційне напилення, покриття, жаростійкість, корозійна тривкість


Надійшла до редакції 30.11.2023
Отримано у переглянутому вигляді 07.12.2023
Прийнято 12.03.2024

Список літератури

1. Deevi, S.C., Sikka, V.K. (1996) Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing, and applications. Intermetallics, 4(5), 357–375. Doi: 10.1016/0966-9795(95)00056-9
2. Stoloff, N.S. (1998) Iron aluminides: present status and future prospects. Materials Sci. and Engin.: A, 258(1-2), 1–14. doi: 10.1016/s0921-5093(98)00909-5
3. Palm, M., Stein, F., Dehm, G. (2019) Iron Aluminides. Annual Review of Materials Research, 49(1). Doi: 10.1146/annurev-matsci-070218-125911
4. Zamanzade, M., Barnoush, A., Motz, C. (2016) A Review on the Properties of Iron Aluminide Intermetallics. Crystals, 6(1), 10. Doi: 10.3390/cryst6010010
5. Senderowski, C., Chodala, M., Bojar, Z. (2015) Corrosion Behavior of Detonation Gun Sprayed Fe–Al Type Intermetallic Coating. Materials, 8(3), 1108–1123. Doi: 10.3390/ma8031108
6. Peng, J., Moszner, F., Rechmann, J. et al. (2019) Influence of Al Content and Pre-oxidation on the Aqueous Corrosion Resistance of Binary Fe–Al Alloys in Sulphuric Acid. Corrosion Science, 149, 123–132. Doi: 10.1016/j.corsci.2018.12.040
7. Baligidad, R.G., Prasad, V.V. Satya, Rao, A. Sambasiva (2007) Effect of Ti, W, Mn, Mo and Si on microstructure and mechanical properties of high carbon Fe–10·5 wt-%Al alloy. Materials Science and Technology, 23(5), 613–619. Doi: 10.1179/174328407x158631
8. Stein, F., Schneider, A., Frommeyer, G. (2003) Flow stress anomaly and order–disorder transitions in Fe3Al-based Fe– Al–Ti–X alloys with X=V, Cr, Nb, or Mo. Intermetallics, 11(1), 71–82. Doi: 10.1016/s0966-9795(02)00187-5
9. Zamanzade, M., Vehoff, H., Barnoush, A. (2013) Effect of chromium on elastic and plastic deformation of Fe3Al intermetallics. Intermetallics, 41, 28–34. Doi: 10.1016/j.intermet.2013.04.01
10. Krein, R., Schneider, A., Sauthoff, G., Frommeyer, G. (2007) Microstructure and mechanical properties of Fe3Al-based alloys with strengthening boride precipitates. Intermetallics, 15(9), 1172–1182. Doi: 10.1016/j.intermet.2007.02.005
11. Deevi, S.C. (2020) Advanced Intermetallic Iron Aluminide Coatings for High Temperature Applications. Progress in Materials Science, 100769. Doi: 10.1016/j.pmatsci.2020.100769
12. Cinca, N., Guilemany, J. M. (2012) Thermal spraying of transition metal aluminides: An overview. Intermetallics, 24, 60– 72. Doi:10.1016/j.intermet.2012.01.020
13. Borisov, Yu.S., Borisova, A.L., Burlachenko, A.N. et al. (2017) Structure and properties of alloyed powders based on Fe3Al intermetallic for thermal spraying produced using mechanochemical synthesis method. The Paton Welding J., 9, 33–39. https://doi.org/10.15407/tpwj2017.09.06
14. Borisov, Yu.S., Borisova, A.L., Astakhov, E.A. et al. (2017) Detonation coatings of intermetallic powders of Fe–Al system produced using mechanical alloying. The Paton Welding J., 4, 23–29. https://doi.org/10.15407/tpwj2017.04.05
15. Похмурський В.І., Хома М.С. (2008) Корозійна втома металів та сплавів. Львів, СПОЛОМ.
16. Сахненко М.Д., Вєдь М.В., Ярошок Т.П. (2005) Основи теорії корозії та захисту металів. Харків, НТУ «ХПІ».
17. Haušild, P., Karlík, M., Skiba, T. et al. (2012) High Temperature Oxidation of Spark Plasma Sintered and Thermally Sprayed FeAl-Based Iron Aluminides. Acta Physica Polonica A, 122, 465–468. Doi: 10.12693/APHYSPOLA.122.465 18. Marx, V., Palm, M. (2016) Oxidation of Fe–Al Alloys (5-40 at.% Al) at 700 and 900 ºC. Materials Science Forum, 879, 1245–1250. Doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.879.1245
19. Vihilianska, N.V., Gryshchenko, O.P., Iantsevych, K.V. et al. (2022) Corrosion resistance of plasma coatings based on composite powders with FeAl intermetallic. The Paton Welding J., 12, 35–39. https://doi.org/10.37434/tpwj2022.12.05

---

Реклама в цьому номері:

---