Исследование жаростойких свойств покрытий после электроискрового легирования стали 45 хромоникелевыми сплавами

А.В. Козырь, Л.А. Коневцов, С.В. Коновалов, С.В. Коваленко, В.И. Иващенко
Получена: 05 сентября 2017; Исправлена: 03 января 2018; Принята: 08 января 2018
Цитирование: А.В. Козырь, Л.А. Коневцов, С.В. Коновалов, С.В. Коваленко, В.И. Иващенко. Исследование жаростойких свойств покрытий после электроискрового легирования стали 45 хромоникелевыми сплавами. Письма о материалах. 2018. Т.8. №2. С.140-145
BibTex   DOI: 10.22226/2410-3535-2018-2-140-145

Аннотация на русском языке

Распределение элементов в ИПС, полученных после электроискрового легирования стали 45. Легирующий материал: а) Cr, b) 20Х13, c) Х20Н80-Н, d) 12ХН3А.Проведено электроискровое легирование хромоникелевыми сталями 12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т, 14Х17Н2, 20Х13, 12ХН3А, жаростойким сплавов Х20Н80-Н и чистыми металлами Cr и Ni на образцах их стали 45. Установлено, что стойкость к окислению сформированного легированного слоя в интервале температур 25-1000 ºС зависит от комбинации легирующих элементов Ni и Cr, передаваемой материалом анода при электроискровом легировании. Проанализировано сопротивление образцов газовой коррозии при проведении дифференциального термического анализа в интервале температур 25-1000 °С и жаростойкого испытания в течение 7 часов при 730ºС в ряду легированных слоев, образуемых хромом, хромоникелевым сплавом, жаростойкими сталями, где хромовое покрытие проявляет наибольшую стойкость к термическому воздействию. Доказано, что на способность электроискровых покрытий длительно сопротивляться высокой температуре оказывает приоритетное значение химический состав легированного слоя, а не его макропараметры – сплошность, пористость толщина. Определены условия формирования термостойкого защитного слоя на стали 45: а) наличие неограниченно твердых растворов на основе Cr, Ni, Fe в структуре легированного слоя; б) соотношение элементов в легированном слое – Cr (15 вес.%) и Ni (40 вес.%). Установлено наиболее сбалансированное соотношение в легированном слое Cr (15 вес.%) и Ni (40 вес.%), способное при термическом воздействии формировать на поверхности легированного слоя защитные структуры на основе Cr2O3, NiO, NiCr2O4, сопротивляться окислению и защищать подложку из конструкционных сталей. Предложено использовать в качестве легирующего материала сплав Х20Н80-Н, обеспечивающий в процессе электроискрового легирования сбалансированное соотношение Cr и Ni в легированном слое стали 45 для формирования жаростойкой защиты.

Ссылки (18)

1.
A. V. Ribalko, O. Sahin. Surface and Coatings Technology. 201(3 – 4), 1724 (2006). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2006.02.044
2.
F. I. Panteleenko, V. V. Sarantsev, A. M. Stolin, P. M. Bazhin, E. L. Azarenko. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 47(4), 328 (2011). DOI: 10.3103/S1068375511040107
3.
A. V. Ribalko, O. Sahin, K. Korkmaz. Surface and Coatings Technology. 203(23), 3509 (2009). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2009.05.002
4.
V. I. Agafii, V. I. Petrenko, V. M. Fomichev, V. I. Yurchenko, E. V. Yurchenko, A. I. Dikusar. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 49(3), 181 (2013). DOI: 10.3103/S1068375513030022
5.
A. D. Verkhoturov, L. A. Konevtsov, A. M. Shpilev A. M., P. S. Gordienko, E. S. Panin, I. A. Podchernyaeva, A. D. Panasyuk. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 47(1 – 2), 112 (2008). DOI: 10.1007/s11106‑008‑0015‑2
6.
A. D. Verkhoturov, V. M. Makienko, L. A. Konevtsov, V. Y. Vostrikov. Scientific notes of Komsomolsk-on-Amur State Technical University. 1(4), 69 (2015). (in Russian) [А. Д. Верхотуров, В. М. Макиенко, Л. А. Коневцов, В. Я. Востриков. Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. 1(4), 69 (2015).]
7.
A. D. Verkhoturov, I. A. Podchernyaeva, A. D. Panasyuk, N. M. Potapova, V. G. Radchenko, N. S. Stolyarova. Soviet powder metallurgy and metal ceramics. 27(3), 238 (1988). DOI: 10.1007/BF00802601
8.
Z. O. Dolgiy, W. Z. Shao, A. V. Kozyr, S. V. Martynov. Advanced Materials Research. 538 – 541, 175 (2012). DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.538-541.175
9.
V. V. Mikhailov, A. E. Gitlevich, A. D. Verkhoturov, A. I. Mikhailyuk, A. V. Belyakov, L. A. Konevtsov. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 49(5), 373 (2013). DOI: 10.3103/S1068375513050074
10.
V. P. Luneva, A. D. Verhoturov, A. V. Kozyr, T. V. Glabets, V. N. Bruy. Elektronnaya Obrabotka Materialov. 41(4), 11 (2005). (in Russian) [В.П. Лунева, А.Д. Верхотуров, А.В. Козырь, Т.В. Глабец, В.Н. Бруй. Электронная Обработка Материалов. 41(4), 11 (2005).]
11.
V. I. Ivanov, A. D. Verkhoturov, L. A. Konevtsov. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 53(3), 218 (2017). DOI: 10.3103 / S1068375517030061
12.
A. A. Burkov. Welding International. 32(1), 72 (2018). DOI: 10.1080/09507116.2017.1382078
13.
S. V. Nikolenko, N. A Syui. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 53(5), 889 (2017). DOI: 10.1134/S207020511705015X
14.
A. V. Belyakov, A. N. Gorbachev, V. V. Mikhailov, B. F. Reutov, A. A. Fokin. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 53(3), 274 (2017). DOI: 10.3103/S1068375517030036
15.
S. V. Nikolenko, A. D. Verkhoturov, N. A. Syui, E. N. Kuz’michev. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 52(4), 342 (2016). DOI: 10.3103/S1068375516040098
16.
V. I. Ivanov, A. D. Verkhoturov, L. A. Konevtsov. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 53(3), 224 (2017). DOI: 10.3103/S1068375517030073
17.
A. A. Burkov, S. A. Pyachin, A. V. Zaytsev, E. A. Kirichenko, M. A. Teslina, N. A. Syuy. Letters on materials. 6(3), 163 (2016). (in Russian) [А.А. Бурков, С.А. Пячин, А.В. Зайцев, Е.А. Кириченко, М.А. Теслина, Н.А. Сюй. Письма о материалах. 6(3), 163 (2016).] DOI: 10.22226/2410‑3535‑2016‑3‑163‑167
18.
I. V. Semenova, G. M. Florianovich, A. V. Khoroshilov. Corrosion and corrosion protection. Moscow, Fizmatlit (2002) 336 p. (in Russian) [И. В. Семенова, Г. М. Флорианович, А. В. Хорошилов. Коррозия и защита от коррозии. Москва, Физматлит (2002) 336 с.]