Eng
Ukr
Rus
Триває друк

2022 №06 (02) DOI of Article
10.37434/as2022.06.03
2022 №06 (04)

Автоматичне зварювання 2022 #06
Журнал «Автоматичне зварювання», № 6, 2022, с. 17-22

Формування композиційних покриттів методом надзвукового плазмового напилення порошків на основі інтерметаліду TiAl з неметалевими тугоплавкими сполуками SiC та Si3N4

Ю.С. Борисов, Н.В. Вігілянська, М.В. Коломицев, К.В. Янцевич, О.М. Бурлаченко, Т.В. Цимбаліста
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Представлені дослідження структурно-фазового стану, ерозійної та корозійної стійкості покриттів систем TiAl–SiC та TiAl–Si3N4, отриманих методом надзвукового повітряно-газового плазмового напилення. В якості матеріалів для напилення використовували композиційні порошки, отримані методом механохімічного синтезу, на базі інтерметаліду TiAl з додаванням неметалевих тугоплавких сполук SiC та Si3N4. Порівняння фазового складу отриманих покриттів систем TiAl–SiC та TiAl–Si3N4 з фазовим складом композиційного порошку після механохімічного синтезу свідчить про проходження процесів взаємодії TiAl з неметалевими тугоплавкими сполуками, в результаті чого в покритті не спостерігаються фази SiC та Si3N4. Завдяки наявності в покриттях зміцнюючих фаз ерозійна стійкість композиційних покриттів підвищується відносно покриття інтерметаліду TiAl в 1,3…1,5 разів. Електрохімічними випробуваннями встановлено, що покриття систем TiAl–SiC та TiAl–Si3N4 здатні забезпечити протекторний захист сталевої, алюмінієвої та титанової основи в середовищі, що містить хлорид натрію, з підвищенням стійкості у 5…155 разів. На підставі проведених досліджень функціональних властивостей розроблених композиційних покриттів показана можливість їх використання для захисту деталей, що підвержені ерозійному зношенню та корозії. Бібліогр. 15, табл. 3, рис. 4
Ключові слова: інтерметалід, неметалева тугоплавка сполука, надзвукове повітряно-газове плазмове напилення, структура, фазовий склад, ерозійне зношення, корозійна стійкість


Надійшла до редакції 30.05.2022

Список літератури

1. Noda, T. (1998) Application of cast gamma TiAl for automobiles. Intermetallics, 6 (7-8), 709–713. doi:10.1016/ s0966-9795(98)00060-0
2. Лобанов Л.М., Асніс Ю.А., Піскун Н.В., Статкевич І.І. (2020) Вдосконалення механічних властивостей β-стабілізованих інтерметалідів системи TiAl методом зонної перекристалізації. Допов. Нац. акад. наук Укр., 8, 51–56. https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.08.051
3. Zhang, W., Yang, Y.Q., Zhao, G.M. et al. (2014) Interfacial reaction studies of B4C-coated and C-coated SiC fiber reinforced Ti–43Al–9V composites. Intermetallics, 50, 14– 19. doi:10.1016/j.intermet.2014.02.003
4. Liu, C., Huang, L.J., Geng, L. et al. (2015) In Situ Synthesis of (TiC+Ti3SiC2+Ti5Si3)/Ti6Al4V Composites with Tailored Two-scale Architecture. Advanced Engineering Materials, 17(7), 933–941. doi:10.1002/adem.201400585
5. Jong-Keuk, P., Jong-Young, C., Hyeong-Tag, J., Young-Joon, B. (2009) Structure, hardness and thermal stability of TiAlBN coatings grown by alternating deposition of TiAlN and BN. Vacuum, 84(4), 483–487. doi:10.1016/j.vacuum.2009.10.013
6. Shahid, M.R., Subhani, T., Shengkai, G. Mirza, J.A. (Ed.). (2003) Study of cyclic oxidation behavior of anti-oxidation coatings on a super alloy. Pakistan: Doctor AQ Khan Research Labs, Islamabad, Pakistan.
7. Li, G., Li, L., Han, M. et al. (2019) The Performance of TiAlSiN Coated Cemented Carbide Tools Enhanced by Inserting Ti Interlayers. Metals, 9(9), 918. doi:10.3390/ met9090918
8. Fager, H., Andersson, J.M., Lu, J. et al. (2013) Growth of hard amorphous TiAlSiN thin films by cathodic arc evaporation. Surface and Coatings Technology, 235, 376– 382. doi:10.1016/j.surfcoat.2013.07.014
9. Gizynski, M., Miyazaki, S., Sienkiewicz, J. et al. (2017) Formation and subsequent phase evolution of metastable Ti–Al alloy coatings by kinetic spraying of gas atomized powders. Surface and Coatings Technology, 315, 240–249. doi:10.1016/j.surfcoat.2017.02.053
10. Machethe, K.E., Popoola, A.P.I., Adebiyi, D.I., Fayomi, O.S.I. (2017) Influence of SiC-Ti/Al on the Microstructural and Mechanical Properties of Deposited Ti–6V–4Al Alloy with Cold Spray Technique. Procedia Manufacturing, 7, 549–555. doi:10.1016/j.promfg.2016.12.069
11. Парайко Ю.І. (2011) Закономірності зношування робочих поверхонь газоперекачуючого обладнання та розроблення технологій підвищення їх ресурсу. Проблеми тертя та зношування, 56, 71–83.
12. Михайлов Д.А. (2014) Основные особенности эксплуатации лопаток компрессора ГТД и классификация их эксплуатационных функций. Прогресивні технології і системи машинобудування, 4, 50, 126–131.
13. Жук Н.П. (2006) Курс теории коррозии и защиты металлов. Москва, ООО ТИД «Альянс».
14. Кулу П. (1988) Зносостійкість порошкових матеріалів та покриттів. Таллінн– Валгус.
15. Liu, L. Xu, J., Li, Zh. (2013) Electrochemical Characterization of Ti5Si3/TiC Nanocomposite Coating in HCl Solution. Int. J. Electrochem. Sci., 8, 5086–5101.

Реклама в цьому номері: