ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 2 2022 80 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Диаметр частиц порошка был значительно меньше, чем диаметр области воздействия разряда ~0,8 мм, и находился в диапазоне от 25 до 134 мкм с медианой 62 мкм (рис. 1). Подложка (катод) из нержавеющей стали AISI 304 (табл. 2) была изготовлена в форме цилиндра диаметром 12 мм и высотой 10 мм. Схема установки для осаждения покрытий нелокализованным анодом с добавлением порошка подробно описана в работе [19]. Генератор разрядных импульсов IMES-40 вырабатывал импульсы тока прямоугольной формы амплитудой 110 А, длительностью 100 мкс и частотой 1000 Гц при напряжении 30 В. Для предотвращения окисления поверхности образцов в рабочий объем контейнера подавался защитный газ – аргон со скоростью 10 л/мин. Кинетика массопереноса исследовалась поочередным взвешиванием катода через каждые 120 с, ЭИЛ – на аналитических весах Vibra HT120 с точностью 0,1 мг. Общее время обработки одного образца составляло 600 с. Для обеспечения воспроизводимости результатов привес катода был исследован для трех образцов из каждой серии. Структура приготовленных покрытий исследовалась с применением растрового электронного микроскопа (СЭМ) Sigma 300 VP, оснащенного спектральным анализатором INCA Energy, и рентгеновского дифрактометра ДРОН-7 в Cu-Kα-излучении. Шероховатость покрытий была измерена на профилометре TR 200. Измерение краевого угла смачивания водой осуществлялось при комнатной температуре согласно методу сидящей капли [20]. Поляризационные испытания проводились в трехэлектродной ячейке в 3,5 %-м растворе NaCl с использованием гальваностата P-2Х (Electro Chemical Instruments, Россия) со скоростью сканирования 10 мВ/с. Стандартный Ag/AgCl электрод выступал электродом сравнения, а в качестве контрэлектрода использовался спаренный платиновый электрод ЭТП-02. Перед съемкой образцы выдерживались 30 минут для стабилизации тока разомкнутой цепи. Плотность коррозионного тока была извлечена методом экстраполяции Тафеля. Тесты на циклическую жаростойкость проводили в муфельной печи при температуре 900 °С на воздухе. Образцы в виде куба с ребром 6 мм выдерживали при заданной температуре в течение ~6 ч, затем удаляли и охлаждали в эксикаторе до комнатной температуры. Общее время тестирования составляло 100 часов. Во время испытания на жаростойкость образцы помещались в керамические тигли для учета массы отслоившихся оксидов. Изменение массы образцов измеряли с использованием лабораторных весов с чувствительностью 10-4 г. Прирост массы Δm для стали 45 и покрытий после испытания на жаростойкость рассчитывали по следующей формуле: Рис. 1. Распределение частиц порошка диборида хрома по диаметру: 1 – интегральное; 2 – дифференциальное Fig. 1. Distribution of chromium diboride powder particles by diameter: 1 – integral; 2 – differential Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Химический состав стали AISI304 Chemical composition of AISI304 steel Элемент Element Fe Cr Ni Mn Cu P C S Концентрация, вес. % Concentration, wt. % 66,3…74 18 8 ≤2 ≤1 ≤0,045 ≤0,03 ≤0,03
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1