Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 12 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Функциональные покрытия, полученные на конструкционных и инструментальных сталях из никель-алюминиевых сплавов, приобретают все большую значимость в энергетическом ма- шиностроении и авиапромышленности благода- ря своим уникальным свойствам – коррозионно- стойкости, жаростойкости и жаропрочности [1, 2, 3]. В литературе имеются данные по формиро- ванию покрытий из чистых Ni–Al-сплавов, а так- же из промышленных Ni–Al-сплавов, при этом спектр используемых упрочняющих технологий достаточно широк [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Однако УДК 621.03; 620.179.16 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКОЙ СТАЛИ 20Х13 И.А. АСТАПОВ, канд. физ.-мат. наук К.П. ЕРЁМИНА, аспирант М.А. ТЕСЛИНА, канд. техн. наук С.Н. ХИМУХИН, доктор техн. наук В.В. ГОСТИЩЕВ, канд. техн. наук ( ИМ ХНЦ ДВО РАН, г. Хабаровск ) Поступила 21 октября 2013 Рецензирование 20 ноября 2013 Принята к печати 22 ноября 2013 Астапов И.А. – 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт материаловедения Хабаровского научного центра Дальневосточного отделения Российской академии наук, e-mail: immaterial_khv@mail.ru Получены жаростойкие покрытия из Ni–Al-сплавов различного состава на поверхности стали 20Х13 ме- тодом электроискровой обработки. Исследован фазовый и элементный состав полученных сплавов и покры- тий. Выявлена зависимость показателей жаростойкости от исходного состава и структуры Ni–Al-сплавов. Впервые показано, что функциональные покрытия, полученные при обработке стали 20Х13 электродными материалами из сплавов состава 66,9 Ni – 32,9 Al и 79,3 Ni – 20,1 Al, обладают наибольшей сплошностью и толщиной, а также в их структуре образуются фазы NiAl и Ni 3 Al. Полученные в работе данные показывают, что методом электроискровой обработки на поверхности конструкционной стали возможно получить жаро- стойкие и жаропрочные покрытия из Ni–Al-сплавов различного состава с высокими показателями твердости, сохраняющие свои физико-механические свойства после термоциклирования при высоких температурах. Ключевые слова: микроструктура, функциональные покрытия, электроискровая обработка, жаропроч- ные сплавы, микротвердость. практически отсутствуют сведения о применении электроискровой обработки (ЭИО) как метода нанесения коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных Ni–Al-покрытий [11, 12, 13]. Дан- ный метод основан на полярном массопереносе материала анода (легирующего электрода) на ка- тод (материал-заготовку) и отличается высокой энергоэффективностью, возможностью исполь- зования любых токопроводящих материалов и за- щитных сред, мобильностью установок и приме- нением их в качестве дополнительных модулей к металлообрабатывающим станкам [14]. За последние десятилетия российскими и за- рубежными предприятиями и научными центра-