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

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 7. № 1-2. 2020 Материаловедение в машиностроении __________________________________________________________________ 139 «Х20Н80+АД-1» и «Х20Н80+08Г2С» на их структурно-фазовое состояние и трибомеханические свойства. Получение образцов и методики исследований. В качестве объектов исследований были выбраны газотермические покрытия из псевдосплавов «Х20Н80+АД-1» и «Х20Н80+08Г2С». Напыление газотермических покрытий выполнялось методом высокоскоростной металлизации с использованием установки АДМ- 10 [1-3]. Химический состав напыленных псевдосплавов представлен в таблице 1. Таблица 1 Химический состав напыленных псевдосплавов «Х20Н80+АД-1» и «Х20Н80+08Г2С» Материал покрытия Содержание элемента, масс. % Al Si S Р Cr Mn Fe Zn Ni Х20Н80+АД-1 50.97 1.43 0.05 0.04 10.62 0.24 0.76 0.02 Остальное Х20Н80+08Г2С 0.41 0.87 0.01 0.03 11.58 0.77 40.13 0.02 Остальное Температура отжига покрытий составляла 550°С и 650°С. Время выдержки 30 мин для покрытий из «Х20Н80+08Г2С» и 60 мин для покрытий из «Х20Н80+АД-1», охлаждение проводилось на воздухе. Исследование фазового состава покрытий осуществлялось на дифрактометре ДРОН- 3.0 в монохроматизированном кобальтовом (CoK α ) излучении при напряжении 28 кВ и анодном токе 14 мА. Металлографические исследования проводились на оптическом микроскопе АЛЬТАМИ МЕТ 1МТ с использованием программного обеспечения AltamiStudio 3.3. Сравнительные триботехнические испытания проводились в режиме сухого трения. Испытания выполнялись по схеме возвратно-поступательного движения призматического образца (8×6×5 мм) по пластинчатому контртелу при средней скорости взаимного перемещения ≈ 0.1 м/с. Контртело – пластина из закаленной стали У8, с твердостью 700 HV 10. Номинальная удельная нагрузка испытаний Р в условиях сухого трения составляла 1.5 МПа. Путь трения L составлял ≈ 1200 м, с промежуточными замерами массового износа. Результаты исследований и их обсуждение В процессе газотермического напыления псевдосплавов «Х20Н80+АД-1» и «Х20Н80+08Г2С» формируются покрытия, имеющие слоистую структуру и невысокую пористость (рисунок 1 а, б). В частности, пористость покрытий из псевдосплавов не превышала ≈ 3-5 об. %. Из представленных микроструктур (рисунок 1) можно видеть, что отжиг газотермических покрытий из псевдосплава «Х20Н80+АД-1» при 550°С и 650°С приводит к существенному возрастанию их пористости. В частности, пористость отожженных при 550°С и 650°С покрытий составляет 13 и 16 об. %. В тоже время пористость покрытий из псевдосплава «Х20Н80+08Г2С» в результате отжига при аналогичных температурах увеличивается незначительно (рисунок 1). Увеличение пористости при отжиге покрытий из «Х20Н80+АД-1» обусловлено реализацией эффектов Френкеля и Киркендалла [13-15], заключающихся в том, что при отжиге двух разнородных сваренных материалов происходит диффузия атомов более активного материала (в нашем