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

Застосування електроіскрових покриттів AlB12–Al для захисту титанових стопів у разі зношування в умовах фретинґ-корозії

О. П. Уманський1, О. І. Духота2, В. Є. Шелудько1, М. С. Стороженко1, В. Б. Муратов1, М. А. Васильківська1

1Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03142 Київ, Україна
2Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058 Київ, Україна

Отримано: 28.07.2022. Завантажити: PDF

Статтю присвячено дослідженню можливості застосування електроіскрових (ЕІ) покриттів з алюмоматричного композиційного матеріялу AlB12–50% мас. Al для захисту титанових стопів від зношування в умовах фретинґ-корозії. Оцінено теоретичну можливість одержання таких покриттів за допомогою теоретичного розрахунку критерію Палатніка (1,22). Коефіцієнт теплопровідности та теплоємність композиту були розраховані чи визначені експериментально. Покриття нанесені на установці ALIER-52. Випробування на фретинґ-корозію проводили на установці МФК-1 за системою «покриття–контртіло» (контртіло–загартована сталь 45). Фазовий склад покриття вивчено за допомогою дифрактометра ДРОН-3М, а елементну рентґеноспектральну аналізу поверхні доріжки тертя проведено на мікроаналізаторі JEOL JAMP9500F (СЕМ), обладнаному системою енергодисперсійної рентґенівської мікроаналізи. РФА в покритті виявлено TiB2, алюмініди Ti, Ti, TiO, TiO2 та AlB10. Звертає на себе увагу відсутність фази AlB12, що є наслідком термоокиснювальної деструкції додекабориду алюмінію в жорстких умовах ЕІ-леґування (ЕІЛ). Показано, що, незалежно від режиму нанесення, знос зразка з ЕІ-покриттям значно менший, ніж зразка без покриття. Зроблено висновок про перспективність застосування даного електродного матеріялу для ЕІЛ титанових стопів, що працюють в умовах фретинґ-корозії.

Ключові слова: AlB12–Al, ЕІ-покриття, фретинґ-корозія, зношування, титанові стопи.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i10/1313.html

PACS: 62.20.Qp, 68.55.Nq, 81.05.Je, 81.05.Mh, 81.15.Pq, 81.65.-b


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. B. A. Kolachev, V. I. Elagin, and V. A. Livanov, Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Tsvetnykh Metallov i Splavov [Metal Science and Heat Treatment of Non-Ferrous Metals and Alloys] (Moscow: MISIS: 1999) (in Russian).
  2. I. V. Gorynin, S. S. Ushakov, A. N. Khatuntsev, and I. L. Loshakova, Titanovye Splavy dlya Morskoy Tekhniki [Titanium Alloys for Marine Engineering] (St. Petersburg: Polytekhnika: 2007) (in Russian).
  3. Titanium and Titanium Alloys: Fundamentals and Applications. (Eds. C. Leyens and M. Peters) (Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA: 2003).
  4. A. A. Inozemtsev, I. G. Bashkatov, and A. S. Koryakovtsev, Aviatsionnye Materialy i Tekhnologii, 1: 13 (2007) (in Russian).
  5. S. L. Antonyuk, A. G. Molyar, A. N. Kalinyuk, and V. N. Zamkov, Sovremennaya Elektrometallurgiya, 1: 9 (2003) (in Russian).
  6. V. V. Mikhailov, A. E. Gitlevich, A. D. Verkhoturov, A. I. Mikhailyuk, A. V. Belyakov, and L. A. Konevtsov, Surf. Eng. Appl. Elect., 49, Iss. 5: 373 (2013). Crossref
  7. A. D. Verkhoturov, I. A. Podchernyaeva, L. F. Pryadko, and F. F. Egorov, Elektrodnye Materialy dlya Elektroiskrovogo Legirovaniya [Electrode Materials for Electrospark Alloying] (Moscow: Nauka: 1988) (in Russian).
  8. A. D. Verkhoturov and S. V. Nikolenko, Uprochnyayushhie Tehnologii i Pokrytiya, 2: 13 (2010) (in Russian).
  9. I. A. Podchernyaeva, V. M. Panashenko, A. D. Panasyuk, O. N. Grigor’ev, A. I. Dukhota, V. F. Labunets, and V. V. Zhiginas, Powder Metal. Met. Ceram., 46, Iss. 9–10: 442 (2007). Crossref
  10. I. A. Podchernyaeva, A. D. Panasyuk, V. M. Panashenko, O. N. Grigor’ev, A. I. Dukhota, and V. V. Zhiginas, Powder Metal. Met. Ceram., 48, Iss. 7–8: 435 (2009). Crossref
  11. V. M. Panashenko, I. A. Podchernyaeva, A. I. Dukhota, and A. D. Panasyuk, Powder Metal. Met. Ceram., 51, Iss. 1–2: 112 (2012). Crossref
  12. J. Benard, Okislenie Metallov. Tom I. Teoreticheskie Osnovy [Oxydation des Metaux. Tome I. Processus Fondamentaux] (Moscow: Metallurgiya: 1968) (in Russian).
  13. O. O. Vasiliev, V. B. Muratov, and T. I. Duda, Phys. Chem. Solid State, 18, No. 3: 358 (2017). Crossref
  14. P. S. Kisly, V. A. Neronov, T. A. Prikhna, and Yu. V. Bevza, Boridy Alyuminiya [Aluminum Borides] (Kiev: Naukova Dumka: 1990) (in Russian).
  15. V. B. Muratov, P. V. Mazur, V. V. Garbuz, E. V. Kartuzov, and O. O. Vasiliev, Sposib Oderzhannya Poroshku Dodekaborydu Alyuminiyu AlB12 [The Method of Obtaining of AlB12 Aluminium Dodecaboride Powder]: Patent 107193 UA. MPK (2016.01), C01B 35/04, C01F 7/00 (Promyslova Vlasnist, No. 10: 4.52) (2016) (in Ukrainian).
  16. P. V. Mazur, V. B. Muratov, V. V. Garbuz, E. V. Kartuzov, and O. O. Vasiliev, Udarostijka Keramika na Osnovi Dodekaborydu Alyuminiyu [Aluminium Dodecaboride-Based Crash-Proof Ceramics]: Patent 107259 UA. MPK (2016.01), C22C 1/04, C01B 35/00, B22F 3/04, C04B 111/20 (Promyslova Vlasnist, No. 10: 4.60) (2016) (in Ukrainian).
  17. A. P. Umanskyi, M. S. Storozhenko, V. E. Sheludko, V. B. Muratov, V. V. Kremenitsky, I. S. Martsenyuk, M. A. Vasilkovskaya, A. D. Kostenko, A. A. Vasiliev, A. E. Terentiev, and D. S. Kamenskykh, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 43, No. 11: 1443 (2021). Crossref
  18. V. N. Moiseev, V. A. Gribkov, and Yu. I. Zakharov, Aviatsionnye Materialy i Tekhnologii, 1: 47 (2007) (in Russian).
  19. auremo.org/materials/splav-ot4.html
  20. G. N. Dul’nev and Yu. P. Zarichnyak, Teploprovodnost Smesej i Kompozitsionnyh Materialov [Thermal Conductivity of Mixtures and Composite Materials] (Leningrad: Energiya: 1974) (in Russian).
  21. L. S. Palatnik, Dokl. Acad. Nauk SSSR, LXXXIX, No. 3: 455 (1953) (in Russian).
  22. A. E. Kudryashov, E. I. Zamulaeva, E. A. Levashov, O. S. Manakova, and M. I. Petrzhik, Surf. Eng. Appl. Elect., 55, Iss. 4: 390 (2019). Crossref
  23. V. I. Ermolayev, Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, 12: 46 (1974) (in Russian).
  24. inzhener-info.ru/razdely/materialy/titanovye-splavy/deformiruemye-splavy/splav-ot4-srednej-prochnosti.html
  25. V. S. Kovalenko, A. D. Verkhoturov, L. F. Golovko, and I. A. Podchernyaeva, Lazernoe i Electroerozionnoe Uprochnenie Materialov [Laser and Electroerosion Hardening of Materials] (Moscow: Nauka: 1986) (in Russian).
  26. T. Atoda, I. Higashi, and M. Kobayashi, Sci. Pap. Inst. Phys. Chem. Res., 61, No. 3: 92 (1967).
  27. S.G. Grigorenko, G.M. Grigorenko, and O. M. Zadorozhnyuk, Sovremennaya Elektrometallurgiya, 3: 51 (2017) (in Russian). Crossref
  28. F. M. Noskov, L. I. Kveglis, V. I. Mali, M. B. Leskov, and E. V. Zakharova, Vestnik SibGAU, 18, No. 1: 205 (2017) (in Russian).
  29. A. Yu. Ishlinsky, I. V. Kragelsky, and I. M. Alekseev, Trenie i Iznos, VII, No. 4: 581 (1986) (in Russian).