Плазмові покриття на основі самофлюсівного сплаву NiCrBSi з покращеними зносостійкими властивостями

Анотація

Досліджено структуру й властивості плазмових покриттів, напилених композиційним матеріалом на основі самофлюсівного сплаву NiCrBSi (сплаву марки ПГ-10Н-01), модифікованого композиційним матеріалом, одержаним самопоширюваним високотемпературним синтезом. Як вихідні компоненти модифікуючого композиційного матеріалу використані порошки титану, технічного вуглецю, алюмінію, оксиду заліза, термореагуючого порошку марки ПТ-НА-01 і вогнетривкої глини марки ПГОСА-0. Змішування й механічну активацію вихідних порошків проведено у кульовому млині КМ-1 протягом 15 хв при 130 об/хв у співвідношенні 1 до 40 маси шихти до маси падаючих тіл (сталевих куль діаметром 6 мм). Ініціювання самопоширюваного високотемпературного синтезу здійснено з використанням спеціального пристрою шляхом підведення розжареної ніхромової спіралі. Процес напилення покриттів виконано на установці мікроплазмового напилення МПН-004 при струмі 45 А, напрузі 30 В з дистанцією 100 мм на зразки зі сталі 65Г товщиною 3 мм. Як плазмоутворюючий та захисний газ використано аргон. Для обґрунтування доцільності проведення самопоширюваного високотемпературного синтезу частину зразків напилено самофлюсівним сплавом ПГ-10Н-01 з додаванням механічної суміші вихідних порошків. Встановлено, що в результаті плазмового напилення сплаву ПГ-10Н-01 та композиційного матеріалу складу модифікуючий композиційний матеріал + ПГ-10Н-01 формуються покриття зі щільною й багатофазною структурою. Мікроструктура покриття сплаву ПГ-10Н-01 складається з твердого розчину на основі нікелю (γ-Ni) з включеннями боридів нікелю Ni₃B та карбідів хрому Cr₃С₂. При додаванні модифікуючого композиційного матеріалу у твердому розчині на основі нікелю, крім вказаних вище фаз, виявлені бориди титану ТіВ₂, карбіди титану TiC і кремнію SiC, наявність яких призводить до підвищення мікротвердості таких покриттів та їх більшої зносостійкості в умовах абразивного зношування у порівнянні з напиленим покриттям сплаву ПГ-10Н-01.