Розвиток технології газотермічного напорошення покриттів формуванням здрібненої нанорозмірної полігонізаційної субструктури

О. М. Дубовий, А. А. Карпеченко, М. М. Бобров, О. В. Лабарткава

Національний університет кораблебудування імені Адмірала Макарова, просп. Центральний, 3, 54000 Миколаїв, Україна

Отримано: 17.07.2019; остаточний варіант - 18.11.2019. Завантажити: PDF

У статті наведено результати досліджень щодо розвитку технології газотермічного напорошення покриттів формуванням нанорозмірної полігонізаційної субструктури за допомогою передрекристалізаційної термічної обробки. Розглянуто плазмові, електродугові, газополуменеві і детонаційні покриття. Встановлено вплив температурно-часових параметрів термічної обробки, ступеня додаткової деформації на твердість, розмір областей когерентного розсіювання і кількість наноструктурних елементів у покриттях. Розглянуто вплив виду плазмового напорошення (на повітрі, в динамічному вакуумі) на мікроструктуру покриттів, параметри їх оптимальної термічної обробки. Показано, що проведення передрекристалізаційної термічної обробки забезпечує зниження теплопровідності теплозахисних плазмових покриттів з ZrO$_{2}$–7%Y$_{2}$O$_{3}$ на 15% і підвищення їх мікротвердості на 13%. Запропоновано спосіб підвищення тривалості витримки при термічній обробці за рахунок додаткової деформації. Встановлено вплив виду деформації (статичної, динамічної) на термічну стійкість отриманої субструктури. Показано, що дробоструменева обробка забезпечує стабілізацію полігонізаційної субструктури при термічній обробці за тривалості витримки 40 хвилин. Проведено експериментальні дослідження впливу термічної обробки, поверхневої пластичної деформації та комбінованої деформаційно-термічної обробки на міцність та зносостійкість електродугових покриттів з дроту 65Г. Встановлено, що проведення термічної обробки покриттів з дроту 65Г забезпечує за рахунок зменшення внутрішніх напружень підвищення міцності зчеплення на 30% порівняно з покриттями після напорошення. Термічна обробка додатково деформованих покриттів забезпечує значне підвищення міцності зчеплення порівняно з термообробленими покриттями без деформації. Показано, що термічна обробка забезпечує підвищення зносостійкості покриттів із 65Г на 45% порівняно зі станом після напорошення.

Ключові слова: субструктура, газотермічні покриття, твердість, полігонізація, термічна обробка.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i05/0631.html

PACS: 81.07.Bc, 81.15.Rs, 81.20.Hy, 81.40.Ef, 81.40.Gh, 83.10.Tv, 83.50.Uv


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. O. M. Dubovyy, A. A. Karpechenko, M. M. Bobrov, O. O. Zhdanov, T. O. Makrukha, and Yu. E. Nedelko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 39, No. 2: 209 (2017) (in Ukrainian). Crossref
  2. В. И. Калита, А. В. Самохин, Н. В. Алексеев, Физика и химия обработки материалов, № 2: 37 (2007).
  3. H. Zhang, Univ. Technol. Natur. Sci., 1: 21 (2006).
  4. В. И. Калита, В. В. Яркин, А. В. Касимцев, Г. У. Лубман, Физика и химия обработки материалов, № 5: 29 (2006).
  5. Ю. К. Ковнеристый, Металловедение и термическая обработка, № 7: 14 (2005).
  6. Н. В. Куракова, В. В. Молоканов, В. И. Калита, Физика и химия обработки материалов, № 4: 36 (2007).
  7. В. П. Алехин, Е. А. Лесюк, А. И. Капранова, Перспективные технологии и оборудование для материаловедения, микро- и наноэлектроники (Астрахань: МГНУ: 2006).
  8. А. В. Воронов, Физическая мезомеханика, № 8: 113 (2005).
  9. О. М. Дубовий, Т. А. Янковець, А. А. Карпеченко, Спосіб нанесення покриття, Пат. на винахід № 88755: Бюл. 21 (2009).
  10. О. М. Дубовий, Н. Ю. Лебедєва, Т. А. Янковець, Металознавство та обробка металів, № 3: (2010).
  11. К. А. Ющенко, Ю. С. Борисов, В. Д. Кузнецов, В. М. Корж, Інженерія поверхні (Київ: Наукова думка: 2007).
  12. С. В. Петров, Плазменное газовоздушное напыление (Ленинград: Машиностроение: 1986).
  13. С. С. Горелик, С. В. Добаткин, Л. М. Капуткина, Рекристаллизация металлов и сплавов (Москва: МИСИС: 2005).
  14. О. М. Дубовий, Т. А. Янковець, Зб. наук. праць НУК, 399, № 6: 43 (2004).
  15. С. С. Горелик, Л. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков, Рентгенографический и электронно-оптический анализ (Москва: МИСИС: 1994).
  16. Д. М. Задоян, Л. А. Азизбекян, М. К. Валюженич, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та, 19: 177 (2003). Crossref
  17. О. М. Дубовий, М. М. Бобров, Ю. Є. Неделько, О. В. Чечель, Зб. наук. праць НУК, № 4: 35 (2016). Crossref
  18. Л. Г. Одинцов, Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник (Москва: Машиностроение: 1987).
  19. В. С. Ивашко, Наука — образованию, производству, экономике (Минск: 2016).
  20. А. Н. Дубовой, А. А. Карпеченко, А. В. Чечель, М. Н. Бобров, Науковий вісник НГУ, № 1: 82 (2017).
  21. О. М. Дубовий, А. А. Карпеченко, О. О. Жданов, М. М. Бобров, Т. О. Макруха, Зб. наук. праць НУК, № 3: 41 (2015). Crossref