Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 4 2019 59 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Гидротермальное нанесение С/MoS 2 на электроискровые Fe–Al-покрытия для нержавеющей стали AISI 304 Александр Бурков a,* , Павел Чигрин b , Мария Кулик c Институт материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН, ул. Тихоокеанская, 153, г. Хабаровск, 680042, Россия a https://orcid.org/0000-0002-5636-4669, burkovalex@mail.ru, b https://orcid.org/0000-0002-1560-489X , pal_chig@mail.ru , c https://orcid.org/0000-0002-4857-1887, marijka80@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 4 с. 59–69 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.4-59-69 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Трибологические явления играют суще- ственную роль в безопасности, надежности и эффективности практически всех инженерных конструкций, машин и агрегатов. Для трибологи- ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.762; 537.523.4 История статьи : Поступила: 19 июля 2019 Рецензирование: 20 августа 2019 Принята к печати: 14 сентября 2019 Доступно онлайн: 15 декабря 2019 Ключевые слова : Нержавеющая сталь AISI 304 Покрытие Электроискровое легирование Алюминид железа Гидротермальный синтез Дисульфид молибдена Износостойкость Финансирование Исследование выполнено при фи- нансовой поддержке правительства Хабаровского края (распоряжение № 476-рп от 10 июня 2019 г.) Благодарности Авторы выражают благодарность Центру коллективного пользова- ния ФГБУН «Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жир- мунского» Дальневосточного отделе- ния Российской академии наук за помощь в проведении рамановских исследований и лично с.н.с., к.б.н. А.А. Карпенко. АННОТАЦИЯ Введение. Улучшение триботехнических свойств нержавеющих сталей может быть достигнуто путем создания антифрикционных покрытий. Цель работы: изучение структуры и износостойкости композиционных электроискровых покрытий из интерметаллидов Fe–Al с порами, заполненными C/MoS 2 . Методы исследования. В работе исследованы покрытия из интерметаллидов Fe-Al, полученных на нержавеющей стали AISI 304 методом электроискровой обработки в смеси гранул, состоящих из железа и алюминия. Было приготовлено пять смесей гранул с содержанием алюминия от 20 до 100 моль %. С целью увеличения пористости интерметаллидных покрытий они были подвергнуты травлению в 20 %-м растворе щелочи. Для заполнения пористой поверхности образцов аморфным углеродом и дисульфидом молибдена применялся метод гидротермального синтеза в два этапа: в растворе глюкозы при 160 о С и в растворе тиомочевины и молибдата натрия при 220 о С. Структуру покрытий изучали методами рентгеновского дифракционного анализа, растровой электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального анализа и рамановской спектроскопии. Износостойкость покрытий исследовалась согласно стандарту ASTM G99–04 при сухом трении скольжения с применением контртел в виде дисков из быстрорежущей стали Р6М5 на скорости 0,47 м/с при нагрузках 10 и 50 Н. Результаты и обсуждение. Установлено, что с ростом содержания алюминия в смеси гранул фазовый состав интерметаллидных покрытий изменяется от FeAl до Fe 14 Al 86 . Показано, что травление интерметаллидных покрытий приводило к расширению поперечных трещин и возникновению пор, которые заполнялись углеродом и сульфидом молибдена. Коэффициент трения покрытий находился в диапазоне от 0,26 до 0,46. Скорость износа Fe–Al–С–MoS 2 -покрытий находилась в пределах 1,1…9 ∙ 10 –5 мм 3 /Нм, что меньше чем у стали AISI 304 в 3…22,5 раз. Лучшую износостойкость ожидаемо продемонстрировали покрытия, приготовленные в среде гранул с наибольшим содержанием алюминия. Для цитирования: Бурков А.А., Чигрин П.Г., Кулик М.А. Гидротермальное нанесение С/MoS2 на электроискровые Fe–Al-покрытия для нержавеющей стали AISI 304 // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. –Т. 21, № 4. – С. 59–69. – DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.4-59-69. ______ *Адрес для переписки Бурков Александр Анатольевич , к.ф.-м.н., с.н.с. Институт материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН, ул. Тихоокеанская, 153 680042, г. Хабаровск, Россия Тел.: +79141618954 , e-mail: burkovalex@mail.ru