Автоматичне зварювання, 2014, №03



2014 №03 (04)

2014 №03 (06)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 3, 2014, с.28-35

ДЕТОНАЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО ПОРОШКА ФЕРРОМОЛИБДЕН–КАРБИД КРЕМНИЯ, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Ю. С. БОРИСОВ¹, А. Л. БОРИСОВА¹, Е. А. АСТАХОВ¹, А. Н. БУРЛАЧЕНКО¹, З. Г. ИПАТОВА¹, В. Ф. ГОРБАНЬ²

¹ ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
² Ин-т проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАНУ. 03680, г. Киев, ул. Крижановского, 3. E-mail: epp@ipms.kiev.ua
 
Реферат
Проведено исследование формирования частиц композиционного порошка в процессе механохимического синтеза при обработке в планетарной мельнице смеси порошков ферромолибдена и карбида кремния. Установлено, что в результате этого процесса происходит образование карбида молибдена, а также силицидов железа и молибдена с повышением средней микротвердости частиц с 7270 до 10520 МПа. Полученные порошки использованы для детонационного напыления покрытий. Свойства покрытий из порошка FeMo и композиционного порошка FeMo–SiC исследованы методами металлографии, рентгеноструктурного фазового анализа, микроиндентирования; кроме того, измерена их стойкость к изнашиванию и коррозии. На основании результатов микроиндентирования установлено, что комплекс механических характеристик (HІТ, Е, ?es, ?es) детонационного покрытия из композиционного порошка FeMo–SiC по своему уровню превосходит такие данные для покрытия из порошка FeMo, а значения HІТ/Е* и HІТ 3/Е*2, используемые для оценки износостойкости, позволяют прогнозировать для покрытия FeMo–SiC повышенное сопротивление изнашиванию по сравнению с FeMo-покрытием. Применение карты типов структурных состояний материала, базирующейся на соотношении величин HІТ и ?es, позволило оценить состояние покрытия из композиционного порошка FeMo–SiC как микронаноструктурное. Измерения износо- и коррозионной стойкости детонационного покрытия из FeMo–SiC в сравнении как с FeMo-покрытием, так и детонационным покрытием из смеси порошков NiCrBSi–WC (по износостойкости) и гальваническим хромом (по коррозионной стойкости) показали существенное преимущество первых. Причинами такого повышения функциональных свойств у детонационного покрытия из композиционного порошка FeMo–SiC следует считать наличие в напыляемых частицах продуктов механохимического синтеза, в частности силицидных фаз, и высокую дисперсность сформированной структуры покрытий. Библиогр. 14, табл. 5, рис. 10.
 
Ключевые слова: детонационное напыление, покрытие, композиционный порошок, механохимический синтез, ферромолибден, карбид кремния, фазовый состав, микротвердость, микроиндентирование, механические свойства, микронаноструктурное состояние, износостойкость, электрохимические характеристики
 
Поступила в редакцию 16.12.2013
Опубликовано 20.02.2014
 
1. Газотермическое напыление композиционных порошков / А. Я. Кулик, Ю. С. Борисов, А. С. Мнухин, М. Д. Никитин. – Л.: Машиностроение, 1985. – 199 с.
2. Борисова А. Л., Борисов Ю. С. Использование процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в технологии газотермического нанесения покрытий // Порошк. металлургия. – 2008. – № 1/2. – С. 105–125.
3. Взаимодействие в системе Cr–SiC в условиях обычного и плазменного нагрева / А. Л. Борисова, Ю. С. Борисов, Л. К. Шведова и др. // Там же. – 1979. – № 10. – С. 79–84.
4. Взаимодействие в композиционных порошках Ti–SiC и свойства напыленных покрытий / А. Л. Борисова, Ю. С. Борисов, Б. А. Полянин и др. // Там же. – 1985. – № 10. – С.92–96.
5. Композиционные плазменные покрытия Ti–Si–C / Ю. С. Борисов, А. Л. Борисова, Л. И. Адеева и др. // Пробл. соврем. электрометаллургии. – 1995. – № 3. – С. 62–70.
6. Borisov Yu. S., Borisova A. L., Shvedova L. K. Transition metal — nonmetallic refractory compounds composite powders for thermal spraying // Advances in thermal spraying: Proc. Of ITSC’86, Montreal, Canada, Sept. 8–12, 1986. – Pergamon press, 1986. – P. 323–332.
7. Исследование межфазного взаимодействия ферротитана с карбидом кремния в порошковых смесях, используемых для газотермического нанесения покрытий / Г. М. Григоренко, А. Л. Борисова, Ю. С. Борисов и др. // Пробл. соврем. электрометаллургии. – 2002. – № 4. – С. 37–41.
8. Исследование межфазного взаимодействия ферротитана с карбидом бора в порошковых смесях для нанесения газотермических покрытий / Г. М. Григоренко, А. Л. Борисова, Ю. С. Борисов и др. // Там же. – 2003. – № 1. – С. 28–31.
9. Износостойкость газотермических покрытий, полученных из композиционных порошков ферросплав–B4C, SiC / А. П. Мурашов, Е. А. Астахов, И. А. Демьянов, А. Д. Капула // Автомат. сварка. – 2003. – № 7. – С. 51–52.
10. Ловшенко Г. Ф., Ловшенко Ф. Г., Хина Б. Б. Наноструктурные механически легированные материалы на основе металлов. – Могилев, 2008. – 677 с.
11. Фирстов С. А., Горбань В. Ф., Печковский Э. П. Новая методика обработки и анализа результатов автоматического индентирования материалов. – Киев: Логос, 2009. – 82 с.
12. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений / Под ред. Т. Я. Косолаповой. Справ. изд. – М.: Металлургия, 1986. – 926 с.
13. Leyland A., Matthews A. On the significance of the H/E ratio in wear control: a nanocomposite coating approach to optimised tribological behavior // Wear. – 2000. – 246. – P. 1–11.
14. Модификация рабочих поверхностей деталей нанесением упрочняющего нанопокрытия / А. О. Горленко, И. Л. Шупиков, П. А. Тополянский, А. П. Тополянский // Металлообработка. – 2012. – № 2. – С. 31–36.