РАЗРАБОТКА ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ ПЛАЗМЕННЫМ НАПЫЛЕНИЕМ СПЛАВА СИСТЕМЫ Ni–Fe–Cr–Si–B–C, УПРОЧНЕННОГО КЕРАМИКОЙ Al2O3
https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-365-370
Аннотация
Создание функционально ориентированных, в том числе наноструктурированных, антифрикционных материалов и покрытий, обладающих качественно новым комплексом служебных свойств, является важной научной и практической задачей. В частности, для кабельного производства актуальна задача обеспечения высоких эксплуатационных свойств быстроизнашивающихся протягивающих и поддерживающих роликов кабельного производства. Рабочие поверхности этих деталей работают в условиях практически сухого трения при постоянно обновляющемся материале протягиваемой проволоки. Один из широко применяемых методов инженерии поверхности для создания износостойких покрытий – плазменное напыление, которое характеризуется гибкостью процесса и возможностью создавать покрытия из различных материалов и сплавов, включая композиционные покрытия. Для плазменного напыления использовали установку УПУ-3Д с плазмотроном ПП-25. Толщина напыленного слоя составила 0,8–1,1 мм. В качестве материала для создания композиционных покрытий применяли смесь порошков самофлюсующегося никелевого сплава ПГ-ХН80СР4 (системы Ni–Fe–Cr–Si–B–C) и нейтральной оксидной керамики Al2O3. Количество вводимой керамики изменялось от 15 до 33 %. Выбор данной оксидной керамики обусловлен стремлением снизить стоимость покрытия при обеспечении высокой износостойкости. Проведенные микроструктурные и фазовые исследования показали, что при вводе керамики в количестве более 20 % чаще наблюдается образование конгломератов из непроплавившихся частиц оксида алюминия, которые служат центрами образования трещин в покрытии. Фазовый состав покрытий практически не зависел от содержания керамики. Триботехнические испытания показали, что лучшие результаты получаются при содержании оксидной керамики в покрытии 15 и 20 %.
Об авторах
А. С. КалиниченкоБеларусь
Доктор технических наук, профессор
Адрес для переписки: Калиниченко Александр Сергеевич— Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65, 220013, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 296-66-86 akalinichenko@bntu.by
О. Г. Девойно
Беларусь
Доктор технических наук, профессор
В. В. Мешкова
Беларусь
Аспирант
Список литературы
1. Paul, K. Chu. Surface Engineering and Modification of Materials [Electronic resource] / K. Chu Paul // Paper No PL005. Mode Access: http://www.meeting.edu.cn/meeting/webmedia/jingpin/icse2011/pic/abstract.pdf. Date access: 12.05.2016.
2. Das, S. Plasma Spray: a Proposed Augmentation to Achieve Better Orthopedic Coating for Industrial Application / S. Das, A. Chanda, G. Banerjee // International Journal of Engineering Science and Innovative Technology (IJESIT). 2013. Vol. 2, Iss. 5. Р. 72–81.
3. Yoshida, T. Innovative Plasma Spray Technology for Advanced Coatings [Electronic resource] / Т. Yoshida // Paper No PL009. Mode access: http://www.meeting.edu.cn/meeting/webmedia/jingpin/icse2011/pic/abstract.pdf. Date access: 12.05.2016.
4. International Thermal Spray Association [Electronic resource]. Mode access: http://www.mecpl.com/pdf-files/what-is-thermal-spray.pdf. Date access: 10.05.2016.
5. A Perspective on Plasma Spray Technology / А. Vardelle [et al.] // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2015. Vol. 35, Iss. 3. Р. 491–509.
6. Kobayashi, A. High Heat Resistant Coatings Formed by Gas Tunnel Type Plasma Spraying [Electronic resource] / А. Kobayashi, Y. Ando // Paper No I031. Mode access: http://www.meeting.edu.cn/meeting/webmedia/jingpin/icse2011/pic/abstract.pdf. Date access: 12.05.2016.
7. Simunovic, K. Thermal Spraying [Electronic resource] / К. Simunovic // Welding Engineering and Technology. EOLSS. Mode access: http://www.eolss.net/sample-chapters/c05/e6-171-17-00.pdf. Date access: 12.05.2016.
8. Phase Formation Control in Plasma Sprayed Alumina – Chromia Coatings / J. Dubsky [et al.] // Ceramics – Silikaty. 2011. Vol. 55, No 3. P. 294–300.
9. Методы исследования материалов: структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий / Л. И. Тушинский [и др.]. М.: Мир, 2004. 384 с.
10. Калиниченко, А. С. Влияние содержания оксидной керамики на структуру и свойства никельхромовых плазменный покрытий / А. С. Калиниченко, О. Г. Девойно, В. В. Мешкова // Современные методы и технологии создания и обработки материалов: сб. науч. тр.: в 3 кн. / редкол.: С. А. Астапчик (гл. ред.) [и др.]. Минск: ФТИ НАН Беларуси, 2015. Кн. 2: Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки. С. 171–174.
Рецензия
Для цитирования:
Калиниченко А.С., Девойно О.Г., Мешкова В.В. РАЗРАБОТКА ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ ПЛАЗМЕННЫМ НАПЫЛЕНИЕМ СПЛАВА СИСТЕМЫ Ni–Fe–Cr–Si–B–C, УПРОЧНЕННОГО КЕРАМИКОЙ Al2O3. НАУКА и ТЕХНИКА. 2016;15(5):365-370. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-365-370
For citation:
Kalinichenko A.S., Devoino O.G., Meshkova V.V. DEVELOPMENT OF WEAR RESISTANT COATINGS FORMED BY PLASMA SPRAYING OF ALLOY Ni–Fe–Cr–Si–B–C SYSTEM REINFORCED WITH CERAMICS Al2O3. Science & Technique. 2016;15(5):365-370. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-365-370