| 2024 №05 (04) |
DOI of Article 10.37434/as2024.05.05 |
2024 №05 (06) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 5, 2024, с. 40-47
Особливості структури покриттів з карбідів вольфраму та хрому при детонаційно-газовому напиленні з кумуляцією енергії в багатокамерному пристрої
Ke Liming, П. Стухляк, В. Мудріченко
Науково-дослідний інститут зварювальних технологій ім. Є.О. Патона провінції Чжецзян, 233 Yonghui Road, Xiaoshan District, Hangzhou City, Zhejiang Province, China. E-mail: stukhlyakpetro@gmail.comВ роботі наведено результати досліджень структури покриттів, отриманих з порошків на основі карбідів хрому (75Cr3C2+25NiCr) (мас. %) та вольфраму (WC+12Co) (мас. %) детонаційно-газовим напиленням з кумуляцією енергії в багатокамерних пристроях. Встановлено, що дана технологія забезпечує отримання покриттів високої щільності товщиною 200…500 мкм з пористістю менше 1 % та мікротвердістю HV0,5 = 1235 ± 80 (WC+12Co) (мас. %) та 1547 ± 150 (75Cr3C2+25NiCr) (мас. %). Характерною особливістю даних покриттів є утворення субструктури розміром 1…8 мкм і зміцнюючих фаз карбідного типу з розмірами 100...800 нм, що рівномірно розподілені у об’ємі матеріалу покриття. Встановлено, що високий рівень структурного зміцнення вказаних покриттів забезпечується формуванням матеріалу з дисперсною субзеренною структурою при рівномірному розподілі частинок зміцнюючих фаз у ньому. Бібліогр. 27, табл. 4, рис. 7.
Ключові слова: захисні покриття, багатокамерне кумулятивно-детонаційне напилення, мікроструктура, мікротвердість, субструктура, структурне зміцнення
Надійшла до редакції 21.06.2024
Отримано у переглянутому вигляді 27.08.2024
Прийнято 08.10.2024
Список літератури
1. Ющенко К.А., Борисов Ю.С. Кузнецов В.Д., Коржик В.М. (2007) Інженерія поверхні. Київ, Наукова думка.2. Коржик В.Н., Лихошва В.П., Ткаченко Э.А. (2014) Упрочнение и реновации инженерией поверхности. Киев, Наш формат.
3. Borisov, Yu.S., Korzhyk, V.N. (1995) Amorphous gas-thermal coatings: theory and experimental data. Thermal plasma and new materials technology. Cambridge Interscience Publ. 2, 255–269.
4. Коржик В.Н., Астахов Е.А., Чернышов А.В. (1990) Детонационное напыление аморфных и микрокристаллических покрытий. Киев, Знание.
5. Борисов Ю.С., Коржик В.Н. Астахов Е.А., Чернышов А.В. (1993) Влияние состава детонирующей среды на формирование аморфно-кристаллических покритий. Автоматич. сварка, 6, 83–93.
6. Барикін Г.Ю., Коржик В.М. Чернишов О.В. (1995) Пристрій для детонаційного напилення покриттів. Патент України.
7. Kolisnichenko, O.V., Tyurin, Yu.N., Tovbin, R. (2017) Efficiency of process of coating spraying using multichamber detonation unit. The Paton Welding J., 10, 18–23. https://doi. org/10.15407/tpwj2017.10.03.
8. Hryhorenko, G.M., Adeeva, L.I., Tunik, A.Y. et al. (2020) Formation of microstructure of plasma-arc coatings obtained using powder wires with steel skin and B4C + (Cr, Fe)7C3 + Al filler. Metallofizika i Noveishie Tekhnol, 42(9), 1265–1282. https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i09/1265.html
9. Grigorenko, G.M., Adeeva, L.I., Tunik, A.Y. et al. (2019) Structurization of coatings in the plasma arc spraying process using B4C+(Cr, Fe)7C3-cored wires. Powder Metall. Met. Ceram. 58(5/6), 312–322.
10. Kuzmych-Ianchuk, I.K., Borisov, Y.S., Bernatskyy, A.V. (2014) Laser-Microplasma Reactive Powder Spraying of Titanium Coatings with Nitride Phases. Applied Mechanics and Materials, 682, 276–281. Trans Tech Publications Ltd. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.682.276
11. Shelyagin, V., Krivtsun, I., Borisov, Yu. et al. (2005) Laserarc and laser-plasma welding and coating technologies. The Paton Welding J., 8, 44–49.
12. Imbirovych, O. Povstyanoy, O. Zaleta, S. Shymchuk, О. Priadko (2021) The Influence of Synthesis Regimes on Operational Properties of Oxide Ceramic Coatings on an Aluminum Alloy. In: Ivanov V. et al. (eds.) Advances in Design, Simulation and Manufacturing. DSMIE-2021. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 536–545. Springer, Cham. doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_46
13. Коржик В.Н., Берднікова О.М., Кушнарьова О.С. та ін. (2023) Особливості структури матеріалів покриттів Cr3C2–NiCr і Ni–Cr, сформованих методом багатокамерного детонаційного напилення. Порошкова металургія, 11/12.
14. Korzhyk, V., Berdnikova, O., Stukhliak, P. et al. (2024) Strength and Crack Resistance Structural Criteria of Composite Coatings Produced by the Method of Multi-Chamber Detonation Spraying. Solid State Phenomena, 355, 123–129 https://doi.org/10.4028/p-qjM7yA
15. Markashova, L., Tyurin, Y., Berdnikova, O. et al. (2019) Effect of nano-structured factors on the properties of the coatings produced by detonation spraying method. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 109–117. https://doi. org/10.1007/978-981-13-6133-3_11
16. Оликер В.Е., Сыроватка В.Л., Тимофеева И.И. (2005) Влияние свойств порошков алюминида титана и условий детонационного напыления на фазо- и структурообразование покрытий. Порошкова металургія, 9/10, 74–84.
17. Куницкий Ю.А., Коржик В.Н., Борисов Ю.С. (1988) Некристаллические металлические материалы и покрытия в технике. Киев, Техника.
18. Шпак А.П., Коржик В.Н., Куницкий Ю.А., Шматко О.А. (2004) Материалы с нано- и квазикристаллической структурой. Киев, Академпериодика.
19. Haoqiang Zhang, Hao Liu, Chengxiang Ren et al. (2023) Microstructure and Properties of the Stellite6/WC Composite Coatings Prepared by Laser Cladding. Lasers in Manufacturing and Materials Processing, 10(4),1–14. https://doi.org/10.1007/s40516-023-00228-3
20. Baijiang, Chen, Mengkuo, Xu. (2020) Preparation and Performance Analysis of Micro-Nano Composite Coatings Reinforced with WC Particles. Materials Research Express, 11(2). https://doi.org/10.1088/2053-1591/ad2888
21. Titkov, Y., Berdnikova, O., Tyurin, Y. et al. (2020) Effect of Structure on the Properties of Composite CrC+NiCr Coatings. Springer Proceedings in Physics, 240, 151–159.
22. Markashova, L., Tyurin, Y., Berdnikova, O. et al. (2019) Effect of nano-structured factors on the properties of the coatings produced by detonation spraying method. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 109–117. https://doi. org/10.1007/978-981-13-6133-3_11
23. Sydorets, V., Berdnikova, O., Polovetskyi, Y. et al. (2020) Modern techniques for automated acquiring and processing data ofdiffraction electron microscopy for nano-materials and single-crystals. Materials Science Forum, 992 MSF, 907–915.
24. Berdnikova, O.M., Tyurin, Yu.M., Kolisnichenko, O.V. et al. (2022) Nanoscale Structures of Detonation-Sprayed Metal–Ceramic Coatings of the Ni–Cr–Fe–B–Si System. Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20(1), 97–109.
25. Berdnikova, O., Sydоrets, V., Alekseienko, T. (2014) Structure and properties of laser-welded joints from highstrength steels. Applied Mechanics and Materials, 682, 240– 245. DOI:10.4028/www.scientific.net/AMM.682.240. http:// doi.org/www.scientific.net/AMM.682.240
26. Berdnikova O., Kushnarova O., Bernatskyi A. et al. (2020) Structure Peculiarities of the Surface Layers of Structural Steel under Laser Alloying, IEEE 10th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), 02IT01-1-02IT01-4. http://doi.org/10.1109/ nap51477.2020.9309615
27. Berdnikova O., Kushnarova O., Bernatskyi A. et al. (2021) Structure features of surface layers in structural steel after laser-plasma alloying with 48(WC-W2C)+48Cr+4Al pоwder. IEEE 11th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), 01–04. https://doi.org/10.1109/ NAP51885.2021.9568516
Реклама в цьому номері:
Щоб замовити електронну версію статті:
Ke Liming, П. Стухляк, В. МудріченкоОсобливості структури покриттів з карбідів вольфраму та хрому при детонаційно-газовому напиленні з кумуляцією енергії в багатокамерному пристрої
Автоматичне зварювання №05 2024 p.40-47
Вартість статті: 150 UAH,16 $,15 €. (одна стаття)
заповніть форму:
Вартість передплати/замовлення на журнали або окремі статті
| журнал/валюта | річний комплект друкований |
1 прим. друкований |
1 прим. електронний |
одна стаття |
| AS/UAH | 1800 грн. | 300 грн. | 300 грн. | 150 грн. |
| AS/USD | 192 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| AS/EUR | 180 € | 30 € | 25 € | 15 € |
| TPWJ/UAH | 7200 грн. | 600 грн. | 600 грн. | 280 грн. |
| TPWJ/USD | 384 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| TPWJ/EUR | 360 € | 30 € | 25 € | 15 € |
| SEM/UAH | 1200 грн. | 300 грн. | 300 грн. | 150 грн. |
| SEM/USD | 128 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| SEM/EUR | 120 € | 30 € | 25 € | 15 € |
| TDNK/UAH | 1200 грн. | 300 грн. | 300 грн. | 150 грн. |
| TDNK/USD | 128 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| TDNK/EUR | 120 € | 30 € | 25 € | 15 € |
AS = «Автоматичне зварювання» - 6 накладів на рік;
TPWJ = «PATON WELDING JOURNAL» - 12 накладів на рік;
SEM = «Сучасна електрометалургія» - 4 наклада на рік;
TDNK = «Технічна діагностика та неруйнівний контроль» - 4 наклада на рік.