Actual Problems in Machine Building 2020 Vol. 7 No. 1-2

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 7. № 1-2. 2020 Материаловедение в машиностроении __________________________________________________________________ 125 Результаты дюрометрического анализа показали, что микротвердость частиц B 4 C составляет 30…40 ГПа, матрицы – 4,5…5 ГПа, эвтектических участков – 2…2,5 ГПа. Полученные значения микротвердости карбидных частиц оказались ниже приведенных в литературе, что связано с разложением и обеднением углеродом карбида бора в процессе плазменного напыления. В связи с этим, авторами было принято решение использовать другую конфигурацию плазматрона для нанесения покрытий из порошка карбида бора B 4 C- 20 и B 4 C-40 для обеспечения оптимальных механических свойств покрытий. Изображения микроструктуры покрытий B 4 C-20 и B 4 C-40, полученные с помощью растровой электронной микроскопии, представлены на рис. 2. Толщина покрытий составляет 200…500 мкм. Покрытия B 4 C-40 характеризуется высокой плотностью (рис. 2, б), тогда как в покрытиях B 4 C-20 наблюдается несплошности и трещины (рис. 2, а), образовавшиеся, предположительно, из-за возникновения остаточных напряжений. Необходимо отметить, что эти покрытия были получены с использованием плазматрона с меньшим диаметром сопла, что обеспечило бОльшую среднюю скорость частиц в струе плазмы. Микротвердость обоих покрытий составляет около 40…45 ГПа, что хорошо согласуется с литературными данными. Рис. 2. Микроструктура покрытий: а – B 4 C-20; б – B 4 C-40 Выводы 1. Микроструктура композиционных покрытий, полученных из порошка карбида бора, плакированного 30 мас. % Ni, является многофазной и включает как частицы B4C, так и Ni3B, NiB и Ni3B4. 2. Технология воздушно-плазменного напыления с кольцевым вводом порошка позволяет получать качественные покрытия из чистого карбида бора, микротвердость которых достигает 40…45 ГПа. 3. Для получения бездефектных покрытий из порошка размером 40 мкм оптимальным выходным диаметром сопла плазматрона конфигурации «Керамика» является диаметр 10 мм. Список литературы 1. Беграмбеков Л.Б., Бужинский О.И. Свойства карбида бора и его использование в качестве защитных покрытий на первой стенке токамака // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. – 2006. – № 4. – С. 14–20. 2. Установка для нанесения карбида бора и тестирования материалов и покрытий при интенсивном плазменном облучении / Э.А. Азизов, А.А. Айрапетов, Л.Б. Беграмбеков, О.И. Бужинский, С.В. Вергазов, А.В. Грунин [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Сер.