Автоматичне зварювання, 2021, №03



2021 №03 (02)

DOI of Article 10.37434/as2021.03.03

2021 №03 (04)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 3, 2021, с. 17-22

Електродугове напилення інтерметалідних Fe–Al покриттів з використанням різнорідних суцільних та порошкових дротів

Ю.С. Борисов, А.Л. Борисова, Н.В. Вігілянська, І.А. Демʼянов, О.М. Бурлаченко

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

Досліджено механізм формування та структуру покриттів на основі системи залізо-алюміній, напилених електродуговим способом з використанням дротів суцільного перерізу і порошкового дроту. Досліджено гранулометричний склад, структуру та мікротвердість частинок (продуктів розпилення електродних дротів заліза і алюмінію), уловлених із струменя розпилення, а також структуру, фазовий склад та мікротвердість електродугових покриттів системи залізо–алюміній. Встановлено, що під час розпилювання дротів Fe+Al та Fe+AlMg взаємодії частинок в струмені не відбувається і продукти розпилення являють собою частинки заліза та алюмінію з відповідною твердістю. У цьому випадку утворення інтерметалідів в покриттях також не відбувається і вони мають гетерогенну структуру, що складається з компонентів на основі заліза і алюмінію. Встановлено, що інтерметалідна FeAl структура формується тільки після термообробки напилених покриттів при 650 °С. При напиленні порошкового дроту ПД(Fe–Al) в процесі плавлення оболонки і наповнювача відбувається міжфазна взаємодія, в результаті чого формуються покриття з мікротвердістю 2460±290 МПа, основною фазою в яких є інтерметалід Fe3Al. Бібліогр. 21, табл. 1, рис. 6.
Ключові слова: електродугове напилення, інтерметалід, залізо–алюміній, покриття, дріт суцільного перерізу, порошковий дріт, мікроструктура


Надійшла до редакції 09.02.2021

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: https://doi.org/10.1016/0966-9795(95)00056-9
2. Stoloff, N. S. (1998). Iron aluminides: present status and future prospects. Materials Science and Engineering: A, 258(1-2), 1–14. DOI: https://doi.org/10.1016/s0921-5093(98)00909-5
3. Yang, D.-M., Tian B.-H., Cao Y. (2011) Microstructures and properties of FeAl coatings prepared by LPPS, APS and HVOF. Proc. of ITSC’2011, 1229–1234.
4. Xu, B., Zhu, Z., Ma, S. et al. (2004) Sliding wear behavior of Fe–Al and Fe–Al/WC coatings prepared by high velocity arc spraying. Wear, 257(11), 1089–1095. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2004.05.012
5. Guilemany, J. M., Cinca, N., Casas, L., Molins, E. (2009) Ordering and disordering processes in MA and MM intermetallic iron aluminide powders. J. of Materials Science, 44(8), 2152– 2161. DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-009-3296-z
6. Борисов Ю.С., Борисова А.Л., Вігілянська Н.В. та ін. (2020) Покриття на основі інтерметалідів Fe–Al, які отримані методами плазмового і надзвукового повітряно-газового плазмового напилення. Автоматичне зварювання, 7, 32–40. DOI: https://doi.org/10.37434/as2020.07.04.
7. Guilemany, J.M., Cinca, N., Fernández, J., Sampath, S. (2008) Erosion, Abrasive, and Friction Wear Behavior of Iron Aluminide Coatings Sprayed by HVOF. J. of Thermal Spray Technology, 17(5-6), 762–773. DOI: https://doi.org/10.1007/s11666-008-9252-7
8. Борисов Ю.С., Борисова А.Л., Астахов Е.А. и др. (2017) Детонационные покрытия из порошков интерметаллидов системы Fe–Al, полученных методом механохимического синтеза. Автоматическая сварка, 4, 25–31.
9. Prasad, Y.V.R.K., Sastry, D., Sundar, R., Deevi, Seetharama (2001) Optimization of hot workability and hot deformation mechanisms in FeAl and Fe3Al based alloys. Proceedings of the International Symposium on Structural Intermetallics.
10. Rajath Hegde, M.M., Surendranathan, A.O. (2009) Synthesis, characterization and annealing of mechanically alloyed nanostructured FeAl powder. Frontiers of Materials Science in China, 3(3), 310–318. DOI: https://doi.org/10.1007/ s11706-009-0021-4
11. Борисов Ю.С., Борисова А.Л., Бурлаченко А.Н. и др. (2017) Структура и свойства легированных порошков на основе интерметаллида Fe3Al для газотермического напыления, полученных методом механохимического синтеза. Автоматическая сварка, 9, 40–47.
12. Матвейшин Е.Н. (2009) Прочностные и триботехнические свойства железо-алюминиевых и медно-алюминиевых металлизационных покрытий. Проблеми трибології, 4, 54-57.
13. Борисов Ю.С., Вигилянская Н.В., Демьянов и др. (2013) Исследование влияния режимов электродугового напыления на структуру и свойства псевдосплавных покрытий. Автоматическая сварка, 12, 11–17.
14. Chen, Y., Liang, X., Wei, S. et al. (2009) Heat treatment induced intermetallic phase transition of arc-sprayed coating prepared by the wires combination of aluminum-cathode and steel-anode. Applied Surface Science, 255(19), 8299–8304. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.05.142
15. Chmielewski, T., Siwek, P., Chmielewski, M. et al. (2018) Structure and Selected Properties of Arc Sprayed Coatings Containing In-Situ Fabricated Fe–Al Intermetallic Phases. Metals, 8(12), 1059. DOI: https://doi.org/10.3390/met8121059
16. Борисова А.Л., Губенко Б.Г., Костин, В.А. и др. (1990) Особенности формирования и структура электрометаллизационных покрытий системы сталь–алюминий. Автоматическая сварка, 8, 41–44.
17. Borisova, A.L., Mitz, I.V., Kleyman, A. (2000) Arc Sprayed Coatings of Ferroalloy-Base Flux-Cored Wires. Thermal Spray Surface Engineering Via Applied Research: Proc. of the 1st International Thermal Spray Conference, Montreal, Canada.
18. Борисова А.Л., Клейман А.Ш. (1990) Влияние алюминия на структуру и физико-механические свойства покрытий из порошковых проволок с наполнителем из феррохрома. Прочность деталей сельскохозяйственной техники. Сб. науч. тр., Кишинев, 27–33.
19. Борисов Ю.С., Коржик В.Н., Козьяков И.А. (1995) Газопламенные покрытия системы Fe–B из порошковых проволок и гибких шнуров. Автоматическая сварка, 12, 12–25.
20. Кулик А.Я., Борисов Ю.С. и др. (1985) Газотермическое напыление композиционных порошков. Ленинград, Машиностроение.
21. Агеев В.А., Белащенко В.Е., Фельдман И.Э., Черноиванов А.В. (1989) Анализ методов управления параметрами напыляемых частиц при электродуговой металлизации. Сварочное производство, 12, 30–32.

---

Реклама в цьому номері:

---