Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/fonts/TeX/fontdata.js

Трибологічні властивості композиційного покриття Ni–Cr–B–Si–боромісткі дисперсні фази, одержаного дуговим натоплюванням, за абразивної дії та тертя ковзання

С. О. Лузан1, В. А. Бантковський2, А. С. Лузан2

1Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, 61002 Харків, Україна
2Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, вул. Алчевських, 44, 61002 Харків, Україна

Отримано: 10.08.2021; остаточний варіант - 19.12.2021. Завантажити: PDF

Проведено порівняльну аналізу структурно-фазового стану, мікротвердости, зносостійкости та механізмів зношування при випробуваннях по закріпленому абразиву і нежорстко закріплених абразивних частках, а також в умовах тертя ковзання, натоплених дуговим способом покриттів композиційним матеріялом (КМ) на основі порошкового матеріялу системи Ni–Cr–B–Si, модифікованого матеріялом, що містить бориди Титану, Хрому, і одержаного з застосуванням процесу самопоширюваного високотемпературного синтезу. Встановлено, що в умовах зношування по закріплених абразивних частках зносостійкість КМ (10% модифікувального композиційного матеріялу (МКМ) + 90% ПГ-10Н-01) в 1,5 рази, а КМ (20% МКМ + 80% ПГ-10Н-01) в 1,7 разів перевищує показник в порівнянні із стопом ПГ-10Н-01. Це обумовлено введенням МКМ, який сприяє утворенню нових центрів кристалізації при натоплюванні і в результаті призводить до подрібнення структури. Пластична матриця на основі Ніклю ПГ-10Н-01 перерозподіляє напруги, забезпечуючи умови, в яких тверді складові займають сприятливе положення. Завдяки цьому усувається локальне підвищення контактного тиску і знижується ймовірність відриву твердих зносостійких частинок. Встановлено, що при терті в умовах впливу нежорстко закріплених абразивних частинок підвищена зносостійкість (в 1,2 рази при вмісті 10% МКМ та в 1,4 рази при 20% МКМ більше в порівнянні зі стопом ПГ-10Н-01) обумовлена більш високою здатністю КМ чинити опір процесам мікрорізання за рахунок формування структури на основі ніклевої матриці, в якій містяться рівномірно розподілені тверді включення у вигляді дибориду Титану (TiB2), боридів Ніклю (Ni3B) і Хрому (CrB), оксидів Титану (TiO) та Феруму (Fe3O4). На основі одержаних експериментальних результатів зроблено висновок, що наявність в натопленому покритті дибориду Титану (TiB2), боридів Хрому (CrB) і Ніклю (Ni3B), оксидів Титану (TiO) та Феруму (Fe3O4) призводить до зниження інтенсивности зношування в різних умовах тертя.

Ключові слова: композиційний матеріял, борид, СВС-процес, натоплювання, зносостійкість.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i04/0531.html

PACS: 62.20.Qp, 68.35.Gy, 68.55.Jk, 81.20.-n, 81.40.Pq, 82.33.Vx


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. B. Trembach, A. Grin, M. Turchanin, N. Makarenko, O. Markov, and I. Trembach, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 114, No. 3: 1099 (2021). Crossref
  2. B. Trembach, A. Grin, N. Makarenko, S. Zharikov, I. Trembach, and O. Markov. J. Mater. Res. Technol., 9, No. 5: 10520 (2020). Crossref
  3. S. A. Luzan, A. I. Sidashenko, and A. S. Luzan, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 4: 541 (2020). Crossref
  4. S. О. Luzan and А. S. Luzan, Materials Science, 56, No. 3: 381 (2020). Crossref
  5. A. V. Makarov, N. N. Soboleva, I. Yu. Malygina, and A. L. Osintseva, Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures, Iss. 3: 83 (2015).
  6. F. Otsubo, H. Era, and K. Kishitake, J. Thermal Spray Technology, 9, Iss. 1: 107 (2000). Crossref
  7. Т. И. Серебрякова, В. А. Неронов, Г. Д. Пешева, Высокотемпературные бориды (Москва: Металлургия: 1991).
  8. Г. В. Самсонов, Т. И. Серебрякова, В. А. Неронов, Бориды (Москва: Атомиздат: 1975).
  9. W. Żórawski and S. Skrzypek, J. Surface and Coatings Technology, 220: 282 (2013). Crossref
  10. В. Е. Семененко, Н. Н. Пилипенко, Вопросы атомной науки и техники, № 6: 140 (2004).
  11. Г. Н. Лукина, М. В. Большаков, Фізико-хімічна механіка матеріалів, № 5: 63 (1999).