Electrospark deposition of chromium diboride powder on stainless steel AISI 304

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 2 2022 82 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ а также присутствуют керамические фазы боридов хрома (Cr5B3, Cr2B) и железа (Fe23B6). Это указывает на то, что исходная фаза CrB2 не сохранилась в покрытии по причине высокой реакционной способности с расплавами железа и хрома в условиях электрического разряда. Таким образом, в данном случае реализуется механизм кристаллизации керамических фаз из расплава после прекращения разряда. На рис. 3, а показано изображение поперечного сечения покрытия Cr5 и данные профиля распределения элементов согласно ЭДС анализу. Покрытие имеет немного более темный оттенок по сравнению с подложкой из-за обогащения бором, который не фиксировал ЭДС анализ. Рис. 3, б показывает резкий переход между осажденным слоем и подложкой, а также указывает на уменьшение концентрации элементов подложки а б Рис. 3. СЭМ-изображение элементов в поперечном сечении покрытия Cr5 в режиме обратно-отраженных электронов (а) и ЭДС-распределение элементов по глубине (б) Fig. 3. SEM image of the elements of the cross-section of the Cr5 coating in the back scattered electrons mode (a) and EDS distribution of elements in depth (б) в структуре покрытия, что объясняется переносом железа из гранул. Покрытие имело плотную однородную структуру с небольшим количеством мелких пор. С ростом концентрации порошка в анодной смеси монотонно снижалась средняя толщина покрытий с 35,7 до 30,7 мкм, а шероховатость (Ra) возрастала от 7,1 до 9,1 мкм (см. табл. 1). Для исследования гидрофобных свойств поверхности покрытий был измерен краевой угол смачивания водой (УСВ), который обратно пропорционален поверхностной энергии. Как показано в табл. 1, УСВ уменьшался с 70,2 до 57,6° с ростом концентрации CrB2 в анодной смеси, что означает снижение гидрофобности их поверхности. Однако в целом электроискровые Fe-Cr-B покрытия обладали меньшей поверхностной энергией и большей гидрофобностью по сравнению с нержавеющей сталью AISI 304 (УСВ 48,9°). На рис. 4 показаны результаты поляризационных испытаний образцов в 3,5 %-м растворе Рис. 4. Тафелевские поляризационные кривые покрытий и подложки Fig. 4. Tafel polarization curves of coatings and substrate

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1