OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 3 2025 225 MATERIAL SCIENCE расплава гранулы в линзу на поверхности подложки. Частицы порошков Ni, Al и WC, находящиеся на поверхности подложки или гранул в области воздействия разряда, смачивались расплавленным металлом и кооптировались в линзу расплава на подложке, формируя покрытие. При увеличении времени обработки привес подложки постепенно возрастал для всех образцов (рис. 2, а). За 10 минут обработки средние значения суммарного удельного привеса катода находились в интервале от 2,74 до 4,76 мг/см2 с минимумом у образца WC40. Значения суммарного привеса для образцов WСn и WС20 были очень близкими, тогда как для W40 скорость привеса оказалась заметно ниже. Это может быть связано с низкой удельной поверхностью крупных частиц. Низкая площадь поверхности дает более низкую удельную свободную поверхностную энергию, которой может быть недостаточно для надежного прикрепления частиц к поверхности гранул и катода, что могло ограничивать кооптацию таких частиц в покрытие. Рентгенофазовый анализ показал, что в структуре покрытий присутствуют карбид вольфрама (WC), субкарбид вольфрама (W2C), ОЦК-фазы, интерметаллид (Al86Fe14) и твердый раствор FeNi (рис. 2, б). ОЦК-фазы могут быть представлены интерметаллидами AlNi и AlFe, рефлексы которых совпадают по шкале 2θ. Фаза W2C образовалась в результате обезуглероживания карбида вольфрама при взаимодействии с расплавом железа в микрованне расплава согласно следующей реакции: 2WC + 3Fe = W2C + Fe3C. (*) Таким образом, приготовленные покрытия имеют металлокерамическую структуру, где металлическая связка представлена алюминидами и ферроникелем, тогда как карбиды вольфрама выполняют роль армирующих фаз. Рентгеновские спектры покрытий, полученных с использованием микронных порошков и нанопорошка, сильно различаются. Так, в покрытиях WC20 и WC40 наибольшую концентрацию имеет карбид вольфрама WC, тогда как в покрытии WCn ферроникель и алюминид Al86Fe14 имеют повышенную концентрацию (табл. 2). Кроме того, концентрация фазы W2C в покрытии WCn была наименьшей среди образцов. Изображения поперечного сечения покрытий МКК представлены на рис. 3, а–г. Средняя толщина покрытий очень близка и составляет от 24,3 до 26,1 мкм. Структура покрытий представлена матрицей Fe-Ni-Al и зернами микронного и субмикронного диапазонов. Покрытие Wn является однородным без включений микронного размера (рис. 3, а). При высоком увеличении а б Рис. 2. Массоперенос образцов в процессе осаждения покрытий (а) и рентгенофазовый анализ приготовленных покрытий (б) Fig. 2. Mass transfer of samples during coating deposition (а) and XRD analysis of the obtained coatings (б)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1