ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ
https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-3-181-188
Аннотация
Разработан композиционный керамический материал для газотермического напыления, позволяющий повысить износостойкость покрытия за счет введения в состав высокохромистой стали и молибдена, получить оптимальную пористость в исходной шихте при синтезе композиций FeCrMo – MoS2/CaF2/С – TiC, улучшить технологические параметры порошков и тем самым повысить коэффициент использования порошка при напылении, удешевить технологию нанесения износостойких покрытий. Приведены характеристики и параметры разработанного материала и покрытия на его основе. Методика основана на комплексных металлографических, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследованиях структурных элементов композиционных плазменных покрытий. Главными составляющими композиционных частиц являются твердые растворы на основе железа, карбиды титана, включения твердой смазки в виде дисульфида молибдена, фтористого кальция, углерода. Наличие таких частиц порошков создает предпосылки получения из них износостойких покрытий, которые эффективны при молекулярно-механическом и абразивном изнашивании в неблагоприятных условиях трения (граничная смазка или отсутствие смазочного материала, повышенные температурные воздействия). Рассматриваемые порошки характеризуются сложной геометрической формой и развитым поверхностным рельефом частиц. Наблюдается стабильное распределение твердой карбидной фазы в объемах напыленных материалов и отсутствуют поверхностные зоны с дефицитом включений TiC, что положительно влияет на работоспособность исследуемых износостойких покрытий. Плазменные покрытия, напыленные из порошков FeCrMo – MoS2 – TiC по технологии, разработанной авторами, имеют лучшую износостойкость при сухом трении по Ст45 (износ покрытия меньше в 1,2 раза, нагрузка задира больше в 1,2 раза), чем покрытие, полученное из порошка Ni80Cr20 – 12 % MoS2 – 50 % TiC. При этом прочность сцепления покрытий возрастает в 1,23 раза, а стоимость порошка уменьшается в 1,5 раза. Таким образом, плазменные износостойкие покрытия из композиционных порошков FeCrMo – MoS2/CaF2/углерод – TiC перспективны для восстановления и упрочнения стальных деталей, эксплуатирующихся при неблагоприятных условиях трения.
Об авторах
В. А. ОковитыйБеларусь
Кандидат технических наук
Адрес для переписки: Оковитый Вячеслав Александрович – Белорусский национальный технический университет, ул. Я. Коласа, 22, 220013, г. Минск. Тел.: +375 17 293-93-71 niil_svarka@bntu.by
Ф. И. Пантелеенко
Беларусь
Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор
В. В. Оковитый
Беларусь
Младший научный сотрудник
В. М. Асташинский
Беларусь
Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор физико-математических наук, профессор
Список литературы
1. Формирование износостойких плазменных покрытий на основе композиционных самосмазывающихся материалов / А. Ф. Ильющенко [и др.]. Минск: Беспринт, 2005. 253 с.
2. Витязь, П. А. Основы нанесения износостойких, коррозионностойких и теплозащитных покрытий / П. А. Витязь, А. Ф. Ильющенко, А. И. Шевцов. Минск: Белорус. наука, 2006. 435 c.
3. Получение композиционного керамического материала для нанесения износостойких покрытий / В. А. Оковитый [и др.] // Порошковая металлургия. Минск: Бел. наука, 2008. Вып. 31. С. 156–162.
4. Разработка композиционного материала на основе многофункциональной керамики для плазменного напыления/ Ф. И. Пантелеенко [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия. 2015. № 2. С. 43–47.
5. Оковитый, В. А. Плазменные износостойкие покрытия с включением твердой смазки / В. А Оковитый // Cварочное производство. 2002. № 6. С. 41–43.
6. Триботехнические испытания образцов аморфизированных плазменных композиционных покрытий с включением твердой смазки / В. А. Оковитый [и др.] // Вестник Брестского госуд. технич. ун-та. Машиностроение. 2008. Вып. 4. С. 2–6.
7. Керамический материал системы оксид титана – оксид алюминия – твердая смазка / В. А. Оковитый [и др.] // Вестник Белор. нац. технич. ун-та. 2011. № 1. С. 16–20.
8. Способ получения тугоплавких соединений на основе карбида титана и устройство для его осуществления: пат. 1834845 СССР: С 01В 31/30 / В. А. Дрозденко, В. И. Ратников, В. К. Прокудина, В. И. Дрозденко, В. А. Петренко, Л. А. Бутенко, В. М. Прозоров; дата публ.: 15.08.1993.
9. Способ получения порошкового материала: пат. № 2066295 Рос. Федерации: С 01В 31/30 / А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская, В. М. Шкиро, Н. С. Махонин, Б. Н. Шаталов; дата публ.: 10.09.1996.
10. Способ получения композиционного керамического материала для нанесения износостойких покрытий: пат. 12435 Респ. Беларусь: МПК C 04В 35/56 / В. А. Оковитый, А. Ф. Ильющенко, А. И. Шевцов, С. Б. Соболевский; дата публ. 30.10.2009.
11. Оковитый, В. А. Оптимизация процесса напыления износостойких покрытий на основе многофункциональной керамики / В. А. Оковитый, Ф. И. Пантелеенко // Процессы обработки металлов. 2015. № 2 (67). С. 46–54.
Рецензия
Для цитирования:
Оковитый В.А., Пантелеенко Ф.И., Оковитый В.В., Асташинский В.М. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2017;16(3):181-188. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-3-181-188
For citation:
Okovity V.A., Panteleenko F.I., Okovity V.V., Astashinsky V.M. PRODUCTION OF COMPOSITE CERAMIC MATERIAL FOR THERMAL SPRAYING. Science & Technique. 2017;16(3):181-188. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-3-181-188