Deposition of titanium silicide on stainless steel AISI 304 surface

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 133 MATERIAL SCIENCE а б Рис. 5. Жаростойкость образцов при температуре 900 °С на воздухе (а) и рентгеновские дифрактограммы их поверхности после испытания на жаростойкость (б) Fig. 5. High-temperature oxidation resistance of samples at a temperature of 900 °C in air (a) and X-ray patterns of its surface after high-temperature oxidation resistance test (б) Наименьший привес наблюдался у образца Si2.6, который также показал лучшую коррозионную стойкость. Образцы с покрытиями подверглись коррозии в 7…12 раз меньше, чем сталь AISI304. Привес обусловлен фиксацией кислорода на поверхности образцов в виде оксидов железа, титана и хрома в модификациях гематита, рутила и хромита железа (II) FeCr2O4 (рис. 5, б). На рентгеновских дифрактограммах поверхности покрытий в отличие от стали AISI304 наблюдаются рефлексы феррохрома, который устойчив к окислению. Высокая жаростойкость образцов с покрытиями обусловлена ограничением контакта кислорода с подложкой прежде всего за счет фазы Ti5Si3, которая устойчива к окислению при температурах до 1000 °C. Это объясняется формированием тонкого барьерного слоя из диоксида кремния на поверхности частиц Ti5Si3 [20]. Вывод Предложена методика получения Fe-Ti-Siпокрытий электроискровой обработкой нержавеющей стали AISI304 анодом, состоящим из титановых гранул и 2,6…6 об.% смеси порошков титана и кристаллического кремния. Показано, что стабильный положительный привес катода наблюдается, когда доля кремния в смеси порошков не превышает 32 %. В фазовом составе покрытий присутствовали: твердый раствор хрома в железе, силицид титана Ti5Si3, титан и кремний, что подтверждается данными энергодисперсионного анализа. Силицид титана Ti5Si3 присутствует в покрытиях в виде отдельных включений. Толщина покрытий находилась в диапазоне от 21,7 до 24,8 мкм. Проведенные исследования показали, что Fe-Ti-Si-покрытия, приготовленные новым методом электроискровой обработки нелокализованным электродом с порошками кремния и титана, позволяют повысить коррозионную устойчивость, жаростойкость и твердость, а также снизить коэффициент трения и износ поверхности нержавеющей стали AISI304. Список литературы 1. Рыбалка К.В., Бекетаева Л.А., Давыдов А.Д. Определение скорости коррозии стали AISI 304 в растворах HCl методом измерения омического сопротивления исследуемого образца // Электрохимия. – 2019. – Т. 55, № 9. – С. 1147–1152. – DOI: 10.1134/ S0424857019080139. 2. Tribocorrosion behaviour of duplex surface treated AISI 304 stainless steel / A. de Frutos, M.A. Arenas,

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1