ПАРАМЕТРЫ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА


https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-1-56-63

Полный текст:


Аннотация

Рассмотрены вопросы повышения физико-механических и эксплуатационных свойств клеевых покрытий после лазерного оплавления с дополнительным легированием В4С, ТаВ и МоВ. Изучено влияние лазерного оплавления с дополнительным легированием на структуру, микротвердость и износостойкость клеевых покрытий системы Fe–Cr–B –Si. С увеличением скорости лазерного луча микроструктура изменяется от равновесной до квазиэвтектической. Присутствие боридов молибдена и тантала повысило чувствительность покрытия к особенностям лазерного переплава. В обоих случаях изменились условия теплообмена, увеличилось количество боридов железа и хрома, в результате чего молибден и тантал частично перешли в свободное состояние, способствуя измельчению структурных составляющих. При введении твердых частиц B4C в покрытие происходит их растворение в матрице железа при нагреве лазерным лучом, при охлаждении они выделяются в виде отделенных включений боридов Fe и Cr. Лазерное оплавление и легирование повышают износостойкость покрытий. Увеличение нагрузки с 30 до 70 Н повышает износ покрытий в среднем на 15–26 %, а нелегированных покрытий – на 26–43 %. Повышение скорости оплавления и диаметра лазерного пятна не оказывает значительного влияния на износ, увеличение же коэффициента перекрытия приводит к снижению износа покрытия. Наличие твердых частиц ТаВ в покрытии и повышение скорости оплавления лучом лазера снижают износостойкость покрытия. Такая довольно сложная зависимость скорости износа покрытий от условий лазерного оплавления и износа обусловлена комплексом структурных и фазовых превращений, которые способствовали формированию вторичных твердых включений и повысили микротвердость.


Об авторах

О. B. Дьяченко
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Кандидат технических наук 

Адрес для переписки: Дьяченко Ольга Владимировна – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 67, 220013, г. Минск, Тел.: +375 17 293-95-81    tiro@bntu.by



М. А. Кардаполова
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Кандидат технических наук


Список литературы

1. Формирование газотермических покрытий: теория и практика / А. Ф. Ильющенко [и др.] / под общ. ред. А. Ф. Ильющенко. Минск: Бестпринт, 2002. 480 с.

2. Витязь, П. А. Основы нанесения износостойких, коррозионно-стойких и теплостойких покрытий / П. А. Витязь, А. Ф. Ильющенко, А. И. Шевцов. Минск: Беларус. навука, 2006. 363 с.

3. Григорьянц, А. Г. Технологические процессы лазерной обработки / А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов, А. И. Мисюров / под ред. А. Г. Григорьянца. М.: Изд-во МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2006. 664 с.

4. Яндимиркин, Е. М. Фазовый состав и структура поверхностных слоев конструкционных и инструментальных сталей при лазерном легировании карбидом бора / Е. М. Яндимиркин // Физика и химия обработки материалов. 2006. № 3. С. 38–41.

5. Vencl, A. Microstructures and Tribological Properties of Ferrous Coatings Deposited by APS (Atmospheric Plasma Spraying) on Al-Alloy Substrate / A. Vencl, M. Mrdak, Cvijović // FME Transactions. 2006. Vol. 34, Nо 3. P. 151–157.

6. Microstructural Design of Hardfacing Ni–Cr–B–Si–C Alloys / I. Hemmati, [et al.] // Acta Materialia. 2013. Vol. 61, Nо 16. P. 6061–6070. DOI: 10.1016/j.actamat.2013.06.048.

7. Дьяченко, О. В. Перспективы получения покрытий системы Fe–Cr–B–Si лазерным модифицированием / О. В. Дьяченко, М. А. Кардаполова, Ю. О. Девойно // Вестник Брестского государственного технического университета. 2005. № 4. С. 12–15.

8. Дьяченко, О. В. Изучение трибологических характеристик клеевых покрытий на железной основе с помощью симплекс метода / О. В. Дьяченко, М. А. Кардаполова // Инженерия поверхности: сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф., Брест, 25–27 окт. Брест: БГТУ, 2007. С. 33–37.

9. Feldshtein, E. Structure, Phases and Tribological Behaviour of Fe-Based Self-Fluxing Alloy Coatings Formed by Plasma Spraying and Follow-Up Flame and Laser Remelting / E. Feldshtein, M. Kardapolava, O. Dyachenko // International Journal of Surface Science and Engineering. 2015. Vol. 9, Nо 5. P. 395–406. DOI: 10.1504/IJSURFSE.2015.072059.

10. Improvement of the Corrosion Behavior of Low Carbon Steel by Laser Surface Alloying / B. Abdolahi [et al.] // Applied Surface Science. 2011. Vol. 257, Nо 23. P. 9921–9924. DOI: 10.1016/j.apsusc.2011.06.108.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Дьяченко О.B., Кардаполова М.А. ПАРАМЕТРЫ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА. НАУКА и ТЕХНИКА. 2018;17(1):56-63. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-1-56-63

For citation: Diachenko O.V., Kardapolova M.A. PARAMETERS OF LASER PROCESSING AND THEIR INFLUENCE ON TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF IRON-BASED COATINGS. Science & Technique. 2018;17(1):56-63. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-1-56-63

Просмотров: 193

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)