OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 3 2025 227 MATERIAL SCIENCE Рис. 4. Картирование участка покрытия WC20 Fig. 4. Mapping of the WC20 coating area и WC40 указывают на то, что они являются исходными частицами карбида вольфрама WC. На изображениях поперечных сечений хорошо видно, что размер микронных включений WC увеличивается с ростом фракции порошка WC в электроде. Диаметр микронных зерен был меньше медианных значений исходных порошков W20 и W40 (см. рис. 1, в, г). Это приводит к выводу о том, что частицы исходного порошка были агломератами карбидов, которые распадались на фрагменты при смачивании расплавом Fe-Ni-Al в микрованне разряда и растворялись, взаимодействуя с железом. Субмикронные включения, показанные на рис. 4, сформировались по механизму кристаллизации WC из расплава, поскольку они подобны ромбовидным включениям образца WCn, а реакция (*) является обратимой. Микронные включения также могли выступать центрами кристаллизации WC и достраивались при кристаллизации микрованны расплава после прекращения разряда. Области распределения алюминия, никеля и железа полностью совпадают, что говорит об однородном составе матрицы покрытия. Светло-серые области на рис. 4, вероятно, являются результатом обезуглероживания карбида вольфрама согласно уравнению (*). Согласно данным ЭДС-анализа, в составе покрытий присутствуют металлы – вольфрам, никель, алюминий и железо (рис. 5, а–в). Источником железа выступают гранулы и подложка. Концентрация элементов была постоянной по высоте покрытий. Колебания концентрации вольфрама объясняются присутствием зерен карбидов вольфрама на пути сканирующего луча. При повышении размера фракции порошка в НЭ состав матрицы покрытий обогащался алюминием, тогда как содержание железа (Fe) уменьшалось с 58 до 27 ат. % (рис. 5). В формировании ЭИЛ-покрытия неизбежно участвует подложка, которая является источником железа. Следует отметить, что использование железных гранул приводит к сопоставимым величинам концентрации железа в покрытии, как и в случае гранул Ni и Al [10]. Это объясняется тем, что порошки гораздо интенсивнее участвуют в формировании покрытий при ЭИЛНЭ по сравнению с компактными электродами (гранулами). Величина шероховатости (Ra) образцов с покрытиями составляла от 5,87 до 8,23 мкм (табл. 3). При этом величина угла контакта с дистиллированной водой укладывалась в диапазон от 77,7° до 83,6°, что значительно выше, чем у стали 45 (54,1° ± 1,4°). Таким образом, нанесение покрытий WC/Fe-Ni-Al на детали из стали 45 повысит гидрофобность их поверхности вследствие уменьшения свободной поверхностной энергии. Это призвано уменьшить отложение
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1