Властивості електроіскрових покриттів AlB$_{12}$–Al на алюмінієвому стопі Д1
О. П. Уманський$^{1}$, М. С. Стороженко$^{1}$, В. Є. Шелудько$^{1}$, В. Б. Муратов$^{1}$, В. В. Кременицький$^{2}$, І. С. Марценюк$^{1}$, М. А. Васильківська$^{1}$, О. Д. Костенко$^{1}$, О. О. Васільєв$^{1}$, О. Є. Терентьєв$^{1}$, Д. С. Каменських$^{3}$
$^{1}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Технічний центр НАН України, вул. Покровська, 13, 04070 Київ, Україна
$^{3}$Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря НАН України, вул. Мурманська, 1, 02094 Київ, Україна
Отримано: 05.05.2021. Завантажити: PDF
Статтю присвячено дослідженню структури та властивостей електроіскрових покриттів з алюмоматричного композиційного матеріалу AlB$_{12}$–50% мас. Al на алюмінієвому стопі Д1. Оцінено теоретичну можливість одержання таких покриттів за допомогою теоретичного розрахунку критерію Палатніка (0,59). Коефіцієнт теплопровідності та теплоємність композиту розрахували чи визначили експериментально. Досліджено кінетику масопереносу під час електроіскрового леґування (ЕІЛ). Зваживши на достатньо високі значення приросту катоду, для подальшого дослідження обрано покриття, що нанесене на шостому режимі ($E$ = 2,52 Дж, $\tau$ = 700 мкс) установки ALIER-52. Для нього визначено: товщину ($h$ = 380 мкм), мікротвердість ($H_{\mu}$ = 1,86 ГПа, ПМТ-3, $P$ = 0,05 Н) та знос за сухого тертя (13,7 мг/(км$\cdot$см$^{2}$), машина тертя МТ-68, схема тертя штифт–диск, $V$ = 4 м/с, $P$ = 0,2 МПа, путь тертя $S$ = 3 км). Фазовий склад покриття вивчено за допомогою дифрактометра ДРОН-3М, а елементний рентґеноспектральний аналіз поверхні та поперечного перерізу проведено на сканувальному електронному мікроскопі JEOL JSM-6490 LV, обладнаному системою енергодисперсійного рентґенівського мікроаналізу та дифракції відбитих електронів. РФА в покритті виявлено Al, Al$_2$O$_3$, сліди B, B$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$, AlFeO$_3$, AlB$_2$ та AlB$_{10}$. Кількість Al (на деяких ділянках вона досягає 89,92% мас.) перевищує кількість інших фаз, що впливає на стійкість покриття в умовах сухого тертя. Звертає на себе увагу відсутність фази AlB$_{12}$, що є наслідком термооксидаційної деструкції додекабориду алюмінію у жорстких умовах ЕІЛ.
Ключові слова: AlB$_{12}$–Al, кінетика масопереносу, структура, фазовий склад, мікротвердість, знос.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i11/1443.html
PACS: 62.20.Qp, 68.55.Nq, 81.05.Je, 81.05.Mh, 81.15.Rs, 81.40.-z