Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 3. 2017 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 103 мм для порошков ZrO 2 c фракцией < 50 мкм и до L=110 мм с фракцией 50–63 мкм, дальнейшее увеличение дистанции напыления приводит к тому, что частица из-за длительного нахождения в струе переплавляется и при ударе о подложку разбрызгивается, соответственно КИП падает [5]. Увеличение тока и расхода плазмообразующего газа до определенных значений (рисунок 4) приводят к увеличению КИП, т.к. эти параметры влияют на степень проплавления порошка [1-4]. Дальнейшее их увеличение приводит к тому, что частицы перегреваются и при ударе о подложку разбрызгиваются, следовательно, КИП уменьшается. При увеличении расхода N 2 происходит уменьшение значений силы тока для максимального КИП. Для R N2 =55 л/мин максимальный КИП=56% соответствует I=600 А, для R N2 =50 л/мин максимальный КИП=54% соответствует I=650 А. Результаты исследования микроструктуры поперечных сечений сформированных покрытий представлены на рисунке 5. Из представленных данных видно, что толщина покрытия ZrO 2 составляет около 800 мкм. Между покрытием на основе оксида циркония ZrO 2 на изображении обнаружено наличие промежуточного подслоя, толщина и элементный состав которого были исследованы с помощью рентгеноспектрального микроанализа. Результаты, представленные на рисунке 6, указывают на то, что толщина подслоя составляет около 450 мкм. Элементный анализ позволил установить, что подслой состоит из никеля и хрома. На рисунке 7 представлены РЭМ-изображения микроструктуры поперечных сечений покрытия ZrO 2 и промежуточного слоя Ni-Cr. Из представленных данных видно, что в исходном состоянии покрытие характеризуется пористостью, причем средний размер пор составляет несколько микрометров, и в некоторых областях достигает 20 мкм. Микроструктура слоя Ni-Cr характеризуется меньшей пористостью. Рис. 5. РЭМ-изображение поперечного сечения покрытия до воздействия компрессионными плазменными потоками Рис. 6. РЭМ-изображение и распределение характеристического рентгеновского излучения элементов вдоль выделенной линии на поперечном шлифе покрытия