ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 2 2023 81 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Структура и свойства покрытий WC-10Co4Cr, полученных высокоскоростным плазменным напылением Елена Корниенко 1, а,*, Игорь Гуляев 2, b, Виктор Кузьмин 2, c, Александр Тамбовцев 2, d, Павел Тырышкин 2, e 1 Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия 2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия a https://orcid.org/0000-0002-5874-5422, e.kornienko@corp.nstu.ru, b https://orcid.org/0000-0001-5186-6793, gulyaev@itam.nsc.ru, c https://orcid.org/0000-0002-9951-7821, vikuzmin57@mail.ru, d http://orcid.org/0000-0003-1635-9352, alsetam123@icloud.com, e https://orcid.org/0009-0009-8125-6772, pavel99730@gmail.com Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2023 Том 25 № 2 с. 81–92 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.2-81-92 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Сталь широко применяется для изготовления различных деталей машин благодаря комплексу высоких механических, технологических и физико-химических свойств. Несмотря на эти преимущества, эксплуатация стальных деталей в агрессивных условиях (высокие температуры, ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.793.71 История статьи: Поступила: 24 марта 2023 Рецензирование: 02 апреля 2023 Принята к печати: 08 апреля 2023 Доступно онлайн: 15 июня 2023 Ключевые слова: Плазменное напыление Высокоскоростное плазменное напыление Покрытие WC-Co HV-APS Coating Финансирование Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования (проект № 121030500145-0). Благодарности Исследования выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» (соглашение с Минобрнауки № 13.ЦКП.21.0034). АННОТАЦИЯ Введение. Углеродистая сталь часто используется для изготовления различных деталей машин, но эксплуатация в агрессивных условиях способствует быстрому снижению их свойств вплоть до выхода из строя. Решением данной проблемы является модификация рабочих поверхностей стальных деталей для повышения их износостойкости и коррозионной стойкости, что будет способствовать увеличению срока их службы. Стальные детали с металлокерамическими покрытиями на основе карбида вольфрама WC часто применяются там, где требуются повышенная твердость, износостойкость и коррозионная стойкость. Цель работы. Исследовать влияние режимов высокоскоростного плазменного напыления (high velocity plasma spraying, HV-APS) с использованием воздуха в качестве плазмообразующего газа на структуру, фазовый состав и свойства покрытий WС-Co. Материалы и методики. В настоящей работе покрытия WC-10Co4Cr наносили на подложку из стали 20 методом HV-APS. Структуру и фазовый состав покрытий анализировали при помощи оптической и растровой электронной микроскопии (РЭМ), а также рентгенофазового анализа (РФА). Кроме того, в работе представлены результаты измерений пористости, микротвердости, износостойкости и качественная оценка адгезии полученных покрытий. Результаты и обсуждение. Показано, что все покрытия характеризуются высокой плотностью, отсутствием трещин и оксидных пленок. Установлено, что покрытия состоят из частиц WC и W2C, равномерно распределенных в металлической матрице, которая представляет собой аморфный или нанокристаллический пересыщенный твердый раствор Co(W,C). Максимальное количество карбидов (49 %) наблюдается в покрытиях, полученных при дистанции напыления 170 мм, ток дуги – 140 А. Минимальное количество карбидов (25 %) наблюдается в покрытиях, полученных при дистанция напыления 250 мм, ток дуги – 200 А. Покрытия с максимальным количеством карбидов обладают максимальными значениями микротвердости (1284 HV0,1) и износостойкости. Установлено, что все покрытия характеризуются высокой адгезией. При испытаниях на загиб 180° вокруг направляющего ролика они не отслаивались. Для цитирования: Структура и свойства покрытий WC-10Co4Cr, полученных высокоскоростным плазменным напылением / Е.Е. Корниенко, И.П. Гуляев, В.И. Кузьмин, А.С. Тамбовцев, П.А. Тырышкин // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 2. – С. 81–92. – DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.2-81-92. ______ *Адрес для переписки Корниенко Елена Евгеньевна, к.т.н., доцент Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия Тел.: 8 (383) 346-11-71, e-mail: e.kornienko@corp.nstu.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1