Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 4 2019 61 MATERIAL SCIENCE Нанесение C/MoS 2 в пористую структуру будет осуществляться in situ гидротермальным синте- зом в растворе прекурсоров ((NH 2 ) 2 CS, Na 2 MoO 4 и C 6 H 12 O 6 ). Эффективность полученных покры- тий будет оценена по величине скорости износа в сравнении со сталью AISI 304. Методика исследований Приготовление интерметаллидных Fe–Al- покрытий осуществлялось методом электро- искровой обработки в смеси гранул из желе- за и алюминия. Гранулы были изготовлены в форме цилиндров длиной 4 ± 1 мм из прутков алюминиевого сплава 1188 и Ст3 диаметром 4 ± 0,5 мм. Из этих гранул были сформированы пять смесей с разной концентрацией металлов (табл. 1). Покрытия осаждали на образцыв форме цилиндров диаметром 12 мм и высотой 10 мм из нержавеющей стали AISI 304 (табл. 2). Образец- Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Обозначения электродов и покрытий в зависимости от состава исходной смеси Marking of electrodes and coatings depending on the composition of the initial mixture Обозначение образцов Содержание, at. % Al Fe А20 20 80 А40 40 60 А60 60 40 А80 80 20 А100 100 0 Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Состав нержавеющей стали AISI 304 Composition of AISI 304 stainless steel Элемент Вес. % C Max 0,08 Cr 18…20 Fe 66,345…74 Mn Max 2 Ni 8…10,5 P Max 0,045 S Max 0,03 Cu Max 1 подложку закрепляли в центре внутренней по- лости стального контейнера и добавляли смесь гранул. Контейнер располагался под углом 45 о к плоскости стола и приводился во вращение с помощью электродвигателя. Положительный потенциал от генератора импульсов подавали на контейнер, а отрицательный – на подложку. Во время прохождения разрядов контейнер вращал- ся со скоростью 60 об/мин, катод-подложка – с аналогичной скоростью в обратном направле- нии. Разрядные импульсы тока прямоугольной формы имели среднюю амплитуду 110 А при напряжении 30 В. Длительность импульсов со- ставляла 100 мкс, частота повторения – 1 кГц. Для предотвращения окисления поверхности образцов в рабочий объем контейнера подавали аргон со скоростью 10 л/мин. Покрытия осаж- дались в течение 10 мин. Питание на генератор импульсов, двигатели и газовый электроклапан подавалось через электротаймер, после запуска которого стартовал процесс обработки в авто- матическом режиме. Механизм осаждения по- крытий методом электроискровой обработки в среде гранул подробно описан в работах [19–20]. Фазовый состав полученных покрытий изуча- ли с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОН-7 в Cu-K  излучении. В целях иденти- фикации линий рентгенограмм применялся про- граммный пакет PDWin (НПП «Буревестник»). Травление образцов выполнялось в 20 %-м растворе гидроксида калия в течение трех часов. Затем образцы трехкратно промывались в дис- тиллированной воде и высушивались при тем- пературе 120 о С. Уменьшение массы образцов контролировалось с помощью лабораторных ве- сов с чувствительностью 0,1 мг. Гидротермаль- ный синтез аморфного углерода и дисульфида молибдена проводился в два этапа по известной методике [16]. Образцы помещались в гидротер- мальную бомбу из нержавеющей стали с фторо- пластовой вставкой и заливались 10 вес. % рас- твором глюкозы. Для удаления воздуха образцы с открытым реактором подвергались кипячению в течение 10 мин, синтез проводился при темпе- ратуре 160 о С в течение 6 ч. Образцы и реактор промывали в дистиллированной воде, высуши- вали и заливали раствором с 2 вес. % молибдата натрия и 3,5 вес. % тиомочевины. Синтез осу- ществлялся при температуре 220 о С в течение 48 ч. Структура покрытий исследовалась при