ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ДИФФУЗИОННО-ЛЕГИРОВАННОЙ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ, ПОЛУЧЕННЫХ ПЛАЗМЕННЫМ НАПЫЛЕНИЕМ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКОЙ

Проведено исследование износостойких покрытий из диффузионно-легированной аустенитной стали, полученных плазменным напылением и последующей лазерной обработкой. Общеизвестно, что большинство деталей машин и оборудования выходит из строя в результате изнашивания поверхностного слоя. Применение диффузионно-легированного порошка ПР-Х18Н9 на основе аустенитной стали при использовании комбинированной технологии, включающей плазменное напыление и лазерное оплавление, позволяет получать качественные покрытия с высокими эксплуатационными характеристиками. Покрытие обладает гомогенной структурой с характерным дисперсным, мелкодендритным строением. При использовании различных режимов борирования порошка и лазерной обработки возможно управление пористостью (0,23–4,70 %), так как данный фактор является «наследуемым» параметром и на него влияют не только характеристики лазерной обработки, но и время борирования порошка. Установлено, что наименьшие деформации, а значит и внутренние напряжения, образуются в покрытии в случае применения самофлюсующегося диффузионно-легированного в течение 3 ч порошка. Выявлено, что для удельной энергии 100–300 Дж/мм2 вне зависимости от времени борирования наблюдается резкое увеличение микротвердости на глубине 150–400 мкм от поверхности. Покрытия могут быть успешно применены в промышленности, так как требуемая после лазерного оплавления механическая обработка деталей не ухудшит эксплуатационные характеристики при снятии менее твердого слоя покрытия. Испытания деталей в условиях сухого трения скольжения без смазки показали рост износостойкости в 3–3,2 раза при сохранении коррозионной стойкости

диффузионно-легированный порошок, плазменное напыление, лазерная обработка, напряжения, деформации, износостойкость

1. Хасуи, А. Наплавка и напыление / А. Хасуи, О. Моригаки; пер. с япон. В. Н. Попова; под ред. В. С. Степина, Н. Г. Шестеркина. М.: Машиностроение, 1985. 240 с.

2. Восстановление деталей машин: справочник / Ф. И. Пантелеенко [и др.]; под ред. В. П. Иванова. М.: Машиностроение, 2003. 672 с.

3. Витязь, П. А. Основы нанесения износостойких, коррозионностойких и теплозащитных покрытий / П. А. Витязь, А. Ф. Ильющенко, А. И. Шевцов. Минск: Бел. наука, 2006. 363 с.

4. Износостойкие газотермические покрытия из диффузионно-легированных порошков на основе чугунной стружки / В. М. Константинов [и др.]; под ред. Ф. И. Пантелеенко. Минск: Технопринт, 2005. 146 с.

5. Теория и практика нанесения защитных покрытий / П. А. Витязь [и др.]. Минск: Белар. навука, 1998. 583 с.

6. Ильющенко, А. Ф. Высокоэнергетическая обработка плазменных покрытий / А. Ф. Ильющенко, В. А. Оковитый, А. И. Шевцов; под общ. ред. А. Ф. Ильющенко. Минск: Бестпринт, 2007. 246 с.

7. Григорьянц, А. Г. Основы лазерной обработки материалов / А. Г. Григорьянц. М.: Машиностроение, 1989. 304 с.

8. Parallel Laser Melted Tracks: Effects on the Wear Behaviour of Plasma-Sprayed Ni-Based Coatings / D. Felgueroso [et al.] // Wear. 2008. Vol. 264. Р. 257–263.

9. Способ получения самофлюсующегося порошка: пат. 17321 Респ. Беларусь, B22F 1/02, C23C 8/70 / В. А. Оковитый, Ф. И. Пантелеенко, О. Г. Девойно, А. Ф. Пантелеенко, В. В Оковитый; дата публ.: 30.06.2013.

10. Пантелеенко, А. Ф. Композиционные покрытия, полученные высокоэнергетическими методами / А. Ф. Пантелеенко, О. Г. Девойно; под ред. В. В. Клубовича // Перспективные материалы и технологии. Витебск: ВГТУ, 2013. С. 587–607.

11. Пантелеенко, А. Ф. Исследование морфологии и микроструктуры покрытий из диффузионно-легированного порошка ПР-Х18Н9, полученных плазменным напылением с последующим лазерным модифицированием / А. Ф. Пантелеенко // Вестник БрГТУ. Серия «Машиностроение». 2012. № 4. С. 37–39.

12. Таран, Ю. Н. Структура эвтектических сплавов / Ю. Н. Таран, В. Н. Мазур. М.: Металлургия, 1978. 312 с.