Высокотемпературная термическая обработка газотермических покрытий из псевдосплава «Fe-Al»

А.Н. Григорчик, Е.В. Астрашаб, В.А. Кукареко ORCID logo , М.А. Белоцерковский, А.В. Сосновский показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 26 марта 2021; Исправлена: 20 апреля 2021; Принята: 20 апреля 2021
Цитирование: А.Н. Григорчик, Е.В. Астрашаб, В.А. Кукареко, М.А. Белоцерковский, А.В. Сосновский. Высокотемпературная термическая обработка газотермических покрытий из псевдосплава «Fe-Al». Письма о материалах. 2021. Т.11. №2. С.198-203
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-2-198-203

Аннотация

Исследовано структурно-фазовое состояние и дюрометрические характеристики газотермических покрытий из псевдосплава «Fe-Al» в исходном состоянии и после термической обработки, заключающейся в нагреве образцов покрытия до температур 570, 620, 720, 820 и 920 °С, с последующей выдержкой в течение 5, 10 и 20 минут и охлаждении на воздухе.Исследованы структурно-фазовое состояние и дюрометрические характеристики газотермических покрытий из псевдосплава «Fe-Al» в исходном состоянии и после термической обработки, заключающейся в нагреве образцов покрытия до температур 570, 620, 720, 820 и 920°С, с последующей выдержкой в течение 5, 10 и 20 минут и охлаждении на воздухе. Фазовый состав «Fe-Al» покрытия, напыленного методом высокоскоростной металлизации, в исходном состоянии включает в себя α-Fe, Al, Al2O3 и FeO. Твердость покрытия составляет 220 HV10, а микротвердость стальных прослоек — 350 HV0.025. Термическая обработка покрытия в интервале температур 570 – 920°С и временем выдержки 5 – 20 минут приводит к образованию в нем, упрочняющих интерметаллидных фаз Al5Fe2, Al13Fe4, Fe3Al и FeAl. Образование интерметаллидных соединений в покрытиях приводит к увеличению микротвердости стальных прослоек до 1.7 раза по сравнению с исходным состоянием, при этом увеличение выдержки с 5 до 20 минут, при одной температуре, сопровождается образованием большого количества интерметаллидов с высоким содержанием железа Fe3Al и FeAl. Установлено, что при всех режимах термической обработки регистрируется возрастание содержания оксида алюминия и образование оксидов железа. Регистрируются изменения в макроструктуре покрытий: в результате низкотемпературного отжига при 570 – 620°С происходит существенное возрастание пористости покрытий до 15 – 25 об.%. Увеличение температуры отжига до 720, 820 и 920°С сопровождается последовательным снижением пористости покрытия до 15 – 20, 7 –10, 6 – 8 об.%, соответственно.

Ссылки (14)

1. I. A. Seliverstov, G. N. Trotsan, I. V. Smirnov, S. R. Seliverstrov. Scientific bulletin of the Kherson State Maritime Academy. 1 (10), 249 (2014). (in Russian) [И. А. Селиверстов, Г. Н. Троцан, И. В. Смирнов, С. Р. Селиверстрова. Научный вестник Херсонской государственной морской академии. 1 (10), 249 (2014).].
2. A. F. Dresvyannikov, M. E. Kolpakov. Bulletin of Kazan Technological University. 5, 7 (2010). (in Russian) [А. Ф. Дресвянников, М. Е. Колпаков. Вестник Казанского технологического университета. 5, 7 (2010).].
3. G. A. Baglyuk, A. I. Tolochin, A. V. Tolochina, V. S. Kurikhin, R. V. Yakovenko. Resursozberihayuchi tekhnolohiyi vyrobnytstva ta obrobky tyskom materialiv u mashynobuduvanni. 1, 88 (2014). (in Russian) [Г. А. Баглюк, А. И. Толочин, А. В. Толочина, В. С. Курихин, Р. В. Яковенко. Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні. 1, 88 (2014).].
4. V. S. Rusakov, K. K. Kadyrzhanov, E. E. Suslov, D. A. Plaksin, T. E. Turkebaev. Surface. X-ray, synchrotron and neutron research. 12, 22 (2004). (in Russian) [В. С. Русаков, К. К. Кадыржанов, Е. Е. Суслов, Д. А. Плаксин, Т. Э. Туркебаев. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 12, 22 (2004).].
5. L. M. Gurevich, D. V. Pronichev, A. F. Trudov, Yu. P. Trykov, M. D. Trunov. Bulletin of the Volgograd State Technical University. 9 (136), 17 (2014). (in Russian) [Л. М. Гуревич, Д. В. Проничев, А. Ф. Трудов, Ю. П. Трыков, М. Д. Трунов. Известия Волгоградского государственного технического университета. 9 (136), 17 (2014).].
6. V. A. Kukareko, M. A. Belotserkovsky, A. N. Grigorchik, E. V. Astrashab. Processing with concentrated energy flows. Hardening technologies and coatings. 15 (8), 355 (2019). (in Russian) [В. А. Кукареко, М. А. Белоцерковский, А. Н. Григорчик, Е. В. Астрашаб. Обработка концентрированными потоками энергии. Упрочняющие технологии и покрытия. 15 (8), 355 (2019).].
7. V. G. Shmorgun, D. V. Pronichev, V. P. Kulevich, O. V. Slautin, N. A. Artemiev. Bulletin of the Volgograd State Technical University. 2 (225), 14 (2019). (in Russian) [В. Г. Шморгун, Д. В. Проничев, В. П. Кулевич, О. В. Слаутин, Н. А. Артемьев. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2 (225), 14 (2019).].
8. E. V. Astrashab, A. N. Grigorchik, V. A. Kukareko, M. A. Belotserkovsky. Friction and wear. 41 (1), 12 (2020). (in Russian) [Е. В. Астрашаб, А. Н. Григорчик, В. А. Кукареко, М. А. Белоцерковский. Трение и износ. 41 (1), 12 (2020).].
9. M. A. Belotserkovsky. Technologies of activated flame spraying of antifriction coatings. Minsk, Technoprint Unitary Enterprise (2004) 200 p. (in Russian) [М. А. Белоцерковский. Технологии активированного газопламенного напыления антифрикционных покрытий. Минск, УП «Технопринт» (2004) 200 с.].
10. M. A. Krishtal. Diffusion mechanism in iron alloys. Moscow, Metallurgiya (1972) 400 p. (in Russian) [М. А. Криштал. Механизм диффузии в железных сплавах. Москва, Металлургия (1972) 400 с.].
11. S. B. Bokshtein. Diffusion in metals. Moscow, Metallurgiya (1978) 248 p. (in Russian) [С. Б. Бокштейн. Диффузия в металлах. Москва, Металлургия (1978) 248 с.].
12. V. Zayt. Diffusion in metals. (ed. by B. I. Boltax). Moscow, Foreign Literature Publishing House (1958) 381 p. (in Russian) [В. Зайт. Диффузия в металлах. (под ред. Б. И. Болтакса). Москва, Издательство иностранной литературы (1958) 381 с.].
13. B. Bokshtein, A. Epishin, I. Svetlov, V. Esin, A. Rodin, T. Link. Functional materials. 1 (5), 162 (2007). (in Russian) [Б. Бокштейн, А. Епишин, И. Светлов, В. Есин, А. Родин, Т. Линк. Функциональные материалы. 1 (5), 162 (2007).].
14. Yu. R. Kolobov. Moscow, MISIS Publishing House. (2008) 326 p. (in Russian) [Ю. Р. Колобов. Москва, МИСиС издательский дом (2008) 326 с.].

Другие статьи на эту тему

Финансирование

1. Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси -