ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 244 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Формирование и исследование свойств покрытий из металлического стекла FeWCrMoBC на стали 35 Александр Бурков а, Леонид Коневцов b, *, Максим Дворник c, Сергей Николенко d, Мария Кулик e Хабаровский Федеральный исследовательский центр Институт материаловедения ДВО РАН, ул. Тихоокеанская, 153, г. Хабаровск, 680042, Россия a https://orcid.org/0000-0002-5636-4669, burkovalex@mail.ru; b https://orcid.org/0000-0002-8820-6358, konevts@narod.ru; с https://orcid.org/0000-0002-1216-4438, maxxxx80@mail.ru; d https://orcid.org/0000-0003-4474-5795, nikola1960@mail.ru; e https://orcid.org/0000-0002-4857-1887, marijka80@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2023 Том 25 № 4 с. 244–254 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.4-244-254 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК: 621.9.048.4 История статьи: Поступила: 01 сентября 2023 Рецензирование: 19 сентября 2023 Принята к печати: 19 октября 2023 Доступно онлайн: 15 декабря 2023 Ключевые слова: Металлическое стекло Покрытие Электроискровое легирование Жаростойкость Смачиваемость Коэффициент трения Износостойкость Финансирование Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № 075-0110823-01 (тема № 123020700174-7). Благодарности Исследования частично выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» (соглашение с Минобрнауки № 13.ЦКП.21.0034) АННОТАЦИЯ Введение. Для получения покрытий из металлического стекла необходимо достижение высоких скоростей охлаждения расплава. Композиция FeWCrMoBC обладает высокой вязкостью расплава и достаточной стеклообразующей способностью для фиксации аморфного состояния при скоростях охлаждения, реализуемых методом электроискрового легирования с использованием кристаллического электрода. Цель работы: одностадийное осаждение аморфного покрытия методом электроискрового легирования с использованием кристаллического анода FeWCrMoBC, приготовленного методом литья, и исследование свойств модифицированной поверхности стали 35: смачиваемости, жаростойкости и трибологических свойств. Методы и результаты. Структура анода и покрытий исследовалась методом рентгенофазового анализа в CuKα-излучении на дифрактометре ДРОН-7. На рентгенограммах покрытий, в отличие от рентгенограмм материала анода, не наблюдались острые брэгговские рефлексы, а присутствовало широкое гало в диапазоне углов 2Ѳ = 40…50°, что указывает на их аморфную структуру. Испытание на циклическую жаростойкость проводилось при температуре 700 °С в течение 100 часов. Износостойкость и коэффициент трения образцов исследовались при сухом трении скольжения на скорости 0,47 м/с при нагрузке 25 Н относительно контртела из быстрорежущей стали Р6М5. Исследовано влияние скважности электрических импульсов на характер массопереноса (эрозия анода, привес катода, коэффициент массопереноса) при формировании покрытия. С уменьшением скважности разрядных импульсов до 9 раз эрозия анода увеличивалась до 5 раз, а привес катода возрос до 2,2 раза. Максимальный коэффициент массопереноса достигался при наибольшей скважности импульсов. Наблюдалось повышение ряда свойств поверхности стали 35 после покрытия: твердость поверхности образцов после покрытия возросла в 2,3–2,6 раза; средняя толщина покрытий находилась в диапазоне 56–80,6 мкм; угол смачивания находился в диапазоне от 108,4 до 121,3°; коэффициент трения снизился в 1,2–1,4 раза; износостойкость возросла в 2–3,3 раза; окисляемость на воздухе снизилась до 14–18 раз. Область применения и выводы. Достигнутые более высокие свойства (твердость, износостойкость, жаростойкость, гидрофобность) исполнительных поверхностей деталей из стали 35 после нанесения предложенных покрытий могут быть использованы в различных отраслях машиностроительного производства. Результаты работы подтвердили возможность осаждения покрытий из металлического стекла методом электроискрового легирования с использованием анодного материала FeWCrMoBC на стали 35. Для цитирования: Формирование и исследование свойств покрытий из металлического стекла FeWCrMoBC на стали 35 / А.А. Бурков, Л.А. Коневцов, М.И. Дворник, С.В. Николенко, М.А. Кулик // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 4. – С. 244–254. – DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.4-244-254. ______ *Адрес для переписки Коневцов Леонид Алексеевич, к.т.н., с.н.с. Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук, ул. Тихоокеанская, 153, 680042, г. Хабаровск, Россия. Тел.: +7 (924) 105-97-46. E-mail: konevts@narod.ru Введение Структура металлических стекол (МС) в отличие от металлов аморфна, характеризуется наличием ближнего порядка и отсутствием дальнего порядка в расположении атомов, что характерно для атомной структуры переохлажденных расплавов. Благодаря этому объемные метал-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1