Свойства электроискровых покрытий AlB12–Al на алюминиевом сплаве Д1
А. П. Уманский1, М. С. Стороженко1, В. Е. Шелудько1, В. Б. Муратов1, В. В. Кременицкий2, И. С. Марценюк1, М. А. Васильковская1, А. Д. Костенко1, А. А. Васильев1, А. Е. Терентьев1, Д. С. Каменских3
1Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Академика Кржижановского, 3, 03142 Киев, Украина
2Технический центр НАН Украины, ул. Покровская, 13, 04070 Киев, Украина
3Институт биоорганической химии и нефтехимии им. В. П. Кухаря НАН Украины, ул. Мурманская, 1, 02094 Киев, Украина
Получена: 05.05.2021. Скачать: PDF
Статья посвящена исследованию структуры и свойств электроискровых покрытий из алюмоматричного композиционного электродного материала AlB12–50% масс. Al на алюминиевом сплаве Д1. Оценена принципиальная возможность получения таких покрытий путём теоретического расчёта критерия Палатника (0,59). Коэффициент теплопроводности и теплоёмкость композита рассчитаны или определены экспериментально. Исследована кинетика массопереноса при электроискровом легировании (ЭИЛ). Учитывая достаточно высокие значения привеса катода, для дальнейшего исследования было выбрано покрытие, нанесённое на шестом режиме (E = 2,52 Дж, τ = 700 мкс) установки ALIER-52. Для него определены: толщина (h = 380 мкм), микротвёрдость (Hμ = 1,86 ГПа, ПМТ-3, P = 0,05 Н) и износ при сухом трении (13,7 мг/(км⋅см2), машина трения МТ-68, схема трения штифт–диск, V = 4 м/с, P = 0,2 МПа, путь трения S = 3 км). Фазовый состав покрытия изучен дифрактометром ДРОН-3М, а элементный рентгеноспектральный анализ поверхности и поперечного сечения проводили на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6490 LV, снабжённом системой энергодисперсионного рентгеновского микроанализа и дифракции отражённых электронов. РФА в покрытии обнаружены Al, Al2O3, следы B, B2O3, Fe2O3, AlFeO3, AlB2 и AlB10. Содержание Al (в некоторых участках оно достигает 89,92% масс.) превышает содержание остальных фаз, что, в конечном итоге, влияет на устойчивость покрытия в условиях сухого трения. Обращает на себя внимание отсутствие фазы AlB12, что является следствием термоокислительной деструкции додекаборида алюминия в жёстких условиях ЭИЛ.
Ключевые слова: AlB12–Al, кинетика массопереноса, структура, фазовый состав, микротвёрдость, износ.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i11/1443.html
PACS: 62.20.Qp, 68.55.Nq, 81.05.Je, 81.05.Mh, 81.15.Rs, 81.40.-z