Осаждение покрытий из металлического стекла электроискровой обработкой в среде гранул состава Fe39Ni8Cr7W7Mo7Co2C16B14

А.А. Бурков1
1Институт материаловедения Хабаровского НЦ ДВО РАН, ул. Тихоокеанская 153, 680042, Хабаровск, Россия
Аннотация
Жаростойкие покрытия из FeNiCrWMoCoCB металлических стекол синтезированы на поверхности стали 35 методом электроискровой обработки в среде гранул, состоящей из кристаллических материалов разного состава.Статья посвящена осаждению FeNiCrWMoCoCB покрытий на основе металлических стекол на подложку из стали 35 электроискровой обработкой в среде гранул из металлов и сплавов, используемых в качестве электродных материалов. Исследования рентгеновской дифрактографии показали преобладание аморфной фазы в составе покрытий. Показано, что ее доля увеличивается с ростом времени приработки используемой смеси гранул до 300 мин. По данным рентгенофазового анализа аморфная фаза сохраняется до температуры 600°С, а затем кристаллизуется в фазу сложного карбида на основе железа (Сr,Fe,W,Mo)23Fe12(W,Mo)2C12. Изучены коррозионные свойства, микротвердость и износостойкость полученных покрытий. Поляризационные испытания в 3,5 % растворе NaCl показали снижение потенциала коррозии покрытий с ростом времени приработки гранул. Полностью аморфное покрытие показало более низкий ток коррозии и более высокое сопротивление поляризации по сравнению со сталью 35. Изучение жаростойкости показало, что применение FeNiCrWMoCoCB покрытия на стали 35 повышает стойкость ее поверхности к высокотемпературной газовой коррозии в 16 раз за 100 часов испытаний при температуре 700°С. Микротвердость осажденных слоев составила около 8 Гпа, что в 4 раза выше, чем у непокрытой стали 35. Испытания стойкости осажденных FeNiCrWMoCoCB покрытий к сухому трению скольжения относительно стали Р6М5, показали, что его износ за 30 км испытаний был почти в 2 раза ниже, чем у стали 35. Предлагаемый подход открывает возможности для одностадийного синтеза металлических стекол в виде покрытий и в автоматическом режиме из индивидуальных кристаллических компонентов.
Получена: 17 мая 2017   Исправлена: 15 июня 2017   Принята: 27 июня 2017
Просмотры: 26   Загрузки: 7
Ссылки
1.
H. Zhang, X. Mei, X. Zhang, X. Li, Y. Wang, J. Sun., Y. Wang. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 375, 79 – 86 (2016). doi: 10.1016 / j.nimb.2016.03.015
2.
Z. Deng, X. H. Zhang, K. C. Chan, L. Liu, T. Li. Chemosphere, 174, 76 – 81 (2017). doi: 10.1016 / j.chemosphere.2017.01.094
3.
S. Li, Q. Wei, Q. Li, B. Jiang, Y. Chen, Y. Sun. Mater. Sci. Eng. 52, 235 – 241 (2015). doi: 10.1016 / j.msec.2015.03.041
4.
L. Liu, C. Zhang. Thin Solid Films. 561, 70 – 86 (2014). doi: 10.1016 / j.tsf.2013.08.029
5.
Q. H. Li, T. M. Yue, Z. N. Guo, X. Lin. Metall. Mater. Trans. A. 44A, 1767 – 1778 (2013). doi: 10.1007 / s11661‑012‑1535‑4
6.
M. Fakoori, M. F. Hasanabadi, F. M. Ghaini, M. Ebrahimnia, H. R. Shahverdi Surf. coat. technol. 270, 95 – 101 (2015). doi: 10.1016 / j.surfcoat.2015.03.016
7.
A. A. Burkov, S. A. Pyachin, A. V. Zaytsev, E. A. Kirichenko, M. A. Teslina, N. A. Syuy. Letters on materials, 2016, 6(3) 163 – 167 (2016). doi: 10.22226 / 2410‑3535‑2016‑3‑163‑167
8.
A. A. Burkov, S. A. Pyachin, L. P. Metlitskaya, M. A. Pugachevsky. Strengthening technologies and coatings. 5, 16 – 21, 2013. (in Russian) [А. А. Бурков, С. А. Пячин, Л. П. Метлицкая, М. А. Пугачевский. Упрочняющие технологии и покрытия. 5, 16 – 21, 2013.]
9.
A. A. Burkov, S. A. Pyachin. Mater. and Des. 80, 109 – 115 (2015). doi: 10.1016 / j.matdes.2015.05.008
10.
B. R. Lazarenko, NI Lazarenko. Electrospark processing of current-conducting materials. Moscow: Publishing House of the Academy of Sciences USSR. 1958. 183 p. (in Russian) [Б. Р. Лазаренко, Н. И. Лазаренко. Электроискровая обработка токопроводящих материалов. М.: Изд-во АН СССР. 1958. 183 с.]
11.
H. J. Goldschmidt, Interplanar spacings of carbides in steels, Metallurgia, 40, 103 – 104 (1949).
12.
N. Birks, G. H. Meier, and F. S. Pettit, Introduction to the High-Temperature Oxidation of Metals, Cambridge University Press, Cambridge, 2006.
13.
D. J. Young, High Temperature Oxidation and Corrosion of Metals, Elsevier Science S. A., London, 2008.
14.
A. A. Burkov, S. A. Pyachin, M. A. Ermakov, A. V. Syuy. J. of Materi Eng and Perform. 26, 901 – 908 (2017). doi: 10.1007 / s11665‑016‑2493‑6
15.
A. A. Burkov. J. Frict. Wear. 37, 385 – 388 (2016). doi:10.3103 / S1068366616040048
16.
A. A. Burkov, S. A. Pyachin. Solid State Phenomena. 213, 131 – 136 (2014). doi: 10.4028 / www.scientific.net/SSP.213.131