Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 3 2018 87 MATERIAL SCIENCE и база данных PDF-2 Международного центра дифракционных данных (ICDD). Испытания на жаростойкость полученных образцов проводили в несколько циклов путем их нагрева и изотерми- ческой выдержки в муфельной печи при 900 °С в воздушной среде в течение ~6 ч. При этом все образцы помещались в корундовый тигель, что- бы исключить потерю массы из-за отслаивания оксидов. После каждого цикла нагрева образцы перемещали в эксикатор, в котором они остыва- ли до комнатной температуры. Общее время те- стирования составляло 62 часа. Микротвердость покрытий измерялась с помощью микротвердо- мера ПМТ-3М при нагрузке 0,5 Н. Износостой- кость покрытий измерена согласно стандарту ASTM G99–04 при сухом трении скольжения с применением контртел в виде дисков из быстро- режущей стали Р6М5 при скорости 12 м/с и на- грузке 25 Н. Путь трения для каждого образца составил 3,7 км. По убыли массы образцов после истирания оценивалась степень их износа. Было испытано по три образца каждого состава для обеспечения воспроизводимости результатов. Электрохимические измерения проведены с применением потенциостата 8P-nano в трех- электродной ячейке c естественной аэрацией. В качестве тестового электролита использован 3,5 %-й pаствор NaCl при температуре 25 °С, а в качестве электрода сравнения – стандартный хлорсеребряный электрод в 3М растворе KCl. Контрэлектрод – платиновый «ЭТП-02». Тита- новый сплав Ti6Al4V без покрытий и с покрыти- ями служил рабочим электродом. Площадь кон- такта образцов с электролитом составляла 1 см 2 . Сканирование осуществлялось в диапазоне 0,5…1,5 В со скоростью 30 мВ/с. Перед прове- дением электрохимических измерений рабочие электроды погружали на 35 мин в раствор для образования стационарной пассивной пленки. Каждое электрохимическое измерение повторя- ли пять раз. Результаты и их обсуждение Рентгеновский дифракционный анализ элек- тродных материалов, используемых для нане- сения электроискровых покрытий, показал, что фазовый состав спеченных образцов отличается от исходных составов порошковых смесей Ti 3 Al и SiC, из которых они были получены (рис. 1). Рис. 1. Рентгеновские дифрактограммы элек- тродов Fig. 1. X-ray diffraction patterns of electrodes Во всех электродах помимо основных компонен- тов обнаружены интерметаллид Ti 9 Al 23 , карбид титана TiC и силицид титана TiSi 2 , а также слож- ный карбид Ti 4 Al 2 C 2 . Концентрации силицида и карбидов повышаются с ростом концентрации SiC в исходных порошковых смесях, тогда как содержание интерметаллида Ti 3 Al снижается. Данный факт объясняется взаимодействием ти- тана, алюминия и карбида кремния в процессе высокотемпературного спекания частиц, кото- рое можно выразить следующими реакциями: 4Ti + 2SiC = TiSi 2 + 2TiC; (1) 5Ti + 2Al + 2SiC = Ti 4 Al 2 C 2 + TiSi 2 . (2) Из-за присутствия карбида SiC в большом количестве, концентрация которого в сме- си составляла от 18 до 43 мол.%, часть титана участвует в реакциях (1) и (2), поэтому доля алюминида Ti 3 Al становится меньше, и образу- ется интерметаллид Ti 9 Al 23 , более богатый алю- минием. Изучение кинетики изменения масс электро- дов при нанесении покрытий показало, что в процессе электроискрового легирования масса анодов уменьшалась, а масса катодов увеличи- валась, что объясняется интенсивным разруше- нием анодного материала под действием элек- трических разрядов и частичным переносом его на катод (рис. 2). Для рассматриваемых систем I / I max , отн. ед. 2  , град