OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 2 2022 79 MATERIAL SCIENCE веющей стали и улучшить ее трибологическое поведение [3, 4]. Металлокерамические (МК) материалы представляют собой композит из керамических фаз, внедренных в металлическую матрицу [5]. Благодаря керамическим включениям МК покрытия обладают высокой твердостью, а пластичная металлическая связка обеспечивает высокую прочность и адгезию с подложкой, что в совокупности приводит к высоким показателям износостойкости [6, 7]. Бориды переходных металлов обладают высокой твердостью и поэтому рассматриваются в качестве керамического компонента МК покрытий [8]. Так, в работе [9] показано, что FeCrB покрытия позволяют улучшить микротвердость и износостойкость стали ASTM 283-C. В работе [10] показано, что увеличение содержания боридной керамики в МК-покрытиях приводит к повышению их микротвердости. По данным статьи [11], микротвердость борированой стали AISI 304 может достигать 17 ГПа. Электроискровое легирование (ЭИЛ) широко применяется для нанесения МК-покрытий на металлические подложки [12–14]. ЭИЛ основано на явлении полярного переноса металла с анода на катод в процессе воздействия множества микродуговых разрядов [15]. Благодаря высокой скорости охлаждения материала после прекращения разряда формируется покрытие с исключительно мелкозернистой структурой [16]. Кроме того, ЭИЛ характеризуется высокой адгезией формируемого слоя к основе без термического влияния на объемные характеристики материала подложки [17]. Модифицированный метод ЭИЛ нелокализованным электродом в смеси гранул с порошком керамики имеет ряд преимуществ по сравнению традиционным ЭИЛ, поскольку не требует дополнительных операций по подготовке МК электродов и позволяет наносить покрытия на детали с криволинейной поверхностью в автоматическом режиме [18]. Кроме того, метод электроискровой обработки нелокализованным электродом характеризуется низкой стоимостью оборудования по сравнению с другими методами осаждения МК-покрытий. В настоящей работе для получения Fe-CrB МК-покрытий нержавеющая сталь AISI 304 обрабатывалась в смеси железных гранул с разной концентрацией порошка диборида хрома CrB2 с целью установления влияния концентрации порошка CrB2 в анодной смеси на структуру, поведение при изнашивании, жаростойкость и коррозионные свойства формируемых ЭИЛ покрытий. Методика исследований В качестве нелокализованного электрода использовались три анодные смеси из стальных гранул (сталь Ст3) в виде цилиндров (d = 4 ± 0,5 мм, h 4 ± 0,5 мм) и порошка CrB2 марки ХЧ (табл. 1). Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Содержание CrB2 в анодной смеси, обозначение и характеристики покрытий The content of CrB2 in the anode mixture, designation and characteristics of coatings Концентрация CrB2, об.% CrB2 concentration, vol.% 5 10 15 Наименование образцов Designation of samples Cr5 Cr10 Cr15 Характеристики покрытий Сharacteristics of coatings Толщина, мкм Thickness, μm 35,7 ± 2,3 33,5 ± 5,7 30,7 ± 6,1 Шероховатость (Ra), мкм Roughness (Ra), μm 7,1 ± 0,88 7,4 ± 1,14 9,1 ± 0,60 Угол смачивания водой, ° Water contact angle, ° 70,2±8,6 58,1 ± 5,8 57,6 ± 10,6
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1