Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 1-2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 5. N 1-2. 2018 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 112 УДК 621.793:621.785.532 СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ИОНАМИ АЗОТА ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ВЫСОКОХРОМИСТЫХ СТАЛЕЙ, НАПЫЛЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЭНТАЛЬПИЙНОГО ГОРЮЧЕГО ГАЗА М.А. БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ 1 , доктор техн. наук, доцент А.Н. ГРИГОРЧИК 1 , канд. техн. наук В.А. КУКАРЕКО 1 , доктор физ.-мат. наук, профессор В.М. КОНСТАНТИНОВ 2 , доктор техн. наук, профессор ( 1 Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь 2 Белорусский национальный технический университет г. Минск, Беларусь) Кукареко В.А. – 220072, г. Минск, ул. Академическая, 12 Государственное научное учреждение "Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси", e-mail: v_kukareko@mail.ru Проведено сравнительное исследование структурно-фазового состояния и микротвердости модифицированных ионами азота высокохромистых проволочных сталей 40Х13, Lastifil 812, 02Х17Н11М2 и напыленных из этих сталей с использованием горючего газа МАФ газотермических покрытий. Показано, что повышенная глубина азотированных слоев в газотермических покрытиях из высокохромистых сталей связана с ускорением диффузии азота в покрытиях из этих сталей вследствие пониженного содержания в них хрома, а также с высокой дефектностью кристаллических решеток матричных фаз покрытий. Ключевые слова: газотермические покрытия, ионно-плазменное азотирование, глубина азотированного слоя, структурно-фазовое состояние, микротвердость Введение Метод высокоскоростной металлизации (ВМ) с целью получения покрытий из проволочных материалов относится к экономичным аддитивным технологиям, которые основаны на распылении расплавленных капель металла продуктами сгорания горючих газов [1-2]. ВМ позволяет формировать поверхностные слои деталей машин и механизмов машиностроительного профиля с требуемыми физико-механическими характеристиками из различных токопроводящих материалов, и, в частности, проволочных сталей. В работах [2-3] показано, что в целях формирования плотных газотермических покрытий с повышенной адгезией к основе при ВМ вместо традиционно использующегося пропана целесообразно использовать высокоэнтальпийные горючие газы типа метилацетилен-алленовой фракции (МАФ), представляющей собой смесь метилацетилена и аллена с добавлением ≈ 25 об.% пропана. В частности, использование горючего газа МАФ позволяет повысить скорость полета расплавленных частиц до ≈ 500 м/с, что в свою очередь приводит к напылению покрытия с низкой остаточной пористостью не превышающей 2-4 об.%. Вместе с тем, несмотря на преимущества метода ВМ, триботехнические и дюрометрические свойства получаемых покрытий значительно ниже, чем у соответствующих монолитных материалов. В связи с этим, газотермические покрытия