Исследование металлокерамических покрытий с наноразмерным Al 2 O 3 , формируемых при карбовибродуговом упрочнении

Н. В. Титов; А. В. Коломейченко; В. Л. Басинюк

doi:10.17073/1683-4518-2021-11-52-56

Исследование металлокерамических покрытий с наноразмерным Al₂O₃, формируемых при карбовибродуговом упрочнении

Н. В. Титов, А. В. Коломейченко, В. Л. Басинюк

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-11-52-56

Полный текст:

Аннотация

Приведены результаты исследований физико-механических свойств металлокерамических покрытий, сформированных при карбовибродуговом упрочнении (КВДУ) с использованием многокомпонентной пасты, содержащей наноразмерный Al₂O₃. Установлено, что наибольшая микротвердость таких покрытий составляет HV 1110 на поверхности покрытия и HV 835 на границе его раздела с основным металлом. Микроструктура покрытия более мелкозернистая, с равномерным распределением упрочняющих керамических фаз B₄C и Fe₂B по всему его объему, а износостойкость в 1,9 раза выше, чем у покрытий, не содержащих в многокомпонентной пасте для КВДУ наноразмерных компонентов. Результаты проведенных исследований показывают, что покрытия перспективны для упрочнения деталей машин разного функционального назначения.

Ключ. слова

металлокерамическое покрытие, карбовибродуговое упрочнение (КВДУ), многокомпонентная паста, наноразмерный компонент, оксид алюминия, микротвердость, износостойкость,

Об авторах

Н. В. Титов

ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина
Россия

к. т. н.

г. Орел

А. В. Коломейченко

ГНЦ РФ ФГУП «Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ»
Россия

д. т. н.

Москва

В. Л. Басинюк

ГНУ «Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси»
Беларусь

д. т. н.

Минск

Список литературы

1. Дорохов, А. С. Повышение износостойкости покрытий, полученных при ТВЧ-борировании с модификацией интерметаллидами систем Fе‒Al и Ni‒Al / А. С. Дорохов, В. Ф. Аулов, В. П. Лялякин [и др.] // Технология машиностроения. ― 2020. ― № 2. ― С. 23‒33.

2. Stolin, A. M. Deposition of protective coatings by electric arc cladding with SHS electrodes / A. M. Stolin, P. M. Bazhin, M. V. Mikheyev [et al.] // Welding International. ― 2015. ― Vol. 29, № 8. ― Р. 657‒660.

3. Голышев, А. А. Формирование металлокерамических покрытий B4C‒Ti‒6AL‒4V методом SLM / А. А. Голышев, А. М. Оришич, А. А. Филиппов // Металловедение и термическая обработка металлов. ― 2020. ― № 11 (785). ― С. 39‒43.

4. Фомин, В. М. Создание металлокерамических структур на основе Ti, Ni, WC и B4C с применением технологии лазерной наплавки и холодного газодинамического напыления / В. М. Фомин, А. А. Голышев, В. Ф. Косарев [и др.] // Физическая мезомеханика. ― 2019. ― Т. 22, № 4. ― С. 5‒15.

5. Леонтьев, Л. Б. Управление формированием композиционных износостойких металлокерамических покрытий на поверхностях трения деталей / Л. Б. Леонтьев, Н. П. Шапкин, А. Л. Леонтьев [и др.] // Фундаментальные исследования. ― 2012. ― № 11. ― С. 630‒635.

6. Руденская, Н. А. Эффекты упрочнения металлокерамических покрытий в процессе их формирования / Н. А. Руденская, Г. П. Швейкин, В. А. Гулецкий // Доклады Академии наук. ― 2010. ― Т. 433, № 6. ― С. 776‒779.

7. Гальченко, Н. К. Особенности формирования структуры и свойства металлокерамических покрытий, полученных нитридо-плазменной технологией / Н. К. Гальченко, В. П. Самарцев, С. И. Белюк [и др.] // Проблемы черной металлургии и материаловедения. ― 2010. ― № 1. ― С. 60‒64.

8. Байниязова, А. Т. Виброплазменное упрочнение рабочих органов сельскохозяйственных машин / А. Т. Байниязова, М. М. Абжаев, Е. Ю. Кудряшова [и др.] // Технический сервис машин. ― 2020. ― № 1 (138). ― С. 132‒142.

9. Kolomeychenko, A. V. The microstructure of composite cermet coatings produced by carbo-vibroarc surfacing / A. V. Kolomeychenko, N. V. Titov, V. V. Vinogradov [et al.] // Welding International. ― 2017. ― Vol. 31, № 9. ― Р. 739‒742. https://doi.org/10.1080/09507116.2017.1318494.

10. Sharifullin, S. N. Surface hardening of cutting elements agricultural machinery vibro arc plasma / S. N. Sharifullin, N. R. Adigamov, N. N. Adigamov [et al.] // Journal of Physics : Conference Series. ― 2016. ― Vol. 669, № 1. ― Р. 012049.

11. Задорожний, Р. Н. Металлографические исследования стальных образцов, упрочненных карбовибродуговой наплавкой / Р. Н. Задорожний, С. П. Тужилин // Труды ГосНИТИ. ― 2016. ― Т. 124, № 2. ― С. 57‒61.

12. Титов, Н. В. Определение теплофизических характеристик упрочняющих металлокерамических покрытий / Н. В. Титов, А. В. Коломейченко, Р. Ю. Соловьев [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2021. ― № 4. ― С. 38‒41.

13. Шарифуллин, С. Н. Трибологические исследования поверхностей деталей из стали 65Г, упрочненных плазменными методами / С. Н. Шарифуллин, Н. Р. Адигамов, Е. Ю. Кудряшова [и др.] // Технический сервис машин. ― 2019. ― № 3 (136). ― С. 120‒127.

14. Titov, N. V. Investigation of the hardness and wear resistance of working sections of machines hardened by vibroarc surfacing using cermet materials / N. V. Titov, A. V. Kolomeichenko, V. N. Logachev [et al.] // Welding International. ― 2015. ― Vol. 29, № 9. ― Р. 737‒739.

15. Титов, Н. В. Особенности строения композиционных металлокерамических покрытий, формируемых с использованием многокомпонентных паст на железной основе / Н. В. Титов, А. В. Коломейченко, П. М. Бажин [и др.] // Композиты и наноструктуры. ― 2019. ― Т. 11, № 2. ― С. 64‒68.

16. Болоцкая, А. В. Влияние наночастиц нитрида алюминия на структуру, фазовый состав и свойства материалов на основе TiB/Ti, полученных методом СВС-экструзии / А. В. Болоцкая, М. В. Михеев, П. М. Бажин [и др.] // Перспективные материалы. ― 2019. ― № 1. ― С. 73‒80.

17. Соколов, Г. Н. Модифицирование структуры наплавленного металла нанодисперсными карбидами вольфрама / Г. Н. Соколов, И. В. Лысак, А. С. Трошков [и др.] // Физика и химия обработки материалов. ― 2009. ― № 6. ― С. 41‒47.

18. Нанотехнологии в машиностроении / А. Н. Смир нов, В. Л. Князьков, Н. В. Абабков [и др.]. ― Кемерово: Сибирская издательская группа, 2014. ― 207 с.

19. Коберник, Н. В. Современные представления о модифицировании наплавленного металла наноразмерными частицами (обзор) / Н. В. Коберник, Р. С. Михеев, А. С. Панкратов [и др.] // Сварка и диагностика. ― 2015. ― № 5. ― С. 13‒18.

20. Шарин, П. П. Новый метод приготовления твердосплавной шихты с упрочняющими наночастицами для изготовления матриц алмазных инструментов / П. П. Шарин // Вестник СВФУ. ― 2016. ― № 1 (51). ― С. 78‒87.

21. Методы исследования материалов. Структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий / Л. И. Тушинский, А. В. Плохов, А. О. Токарев [и др.]. ― М. : Мир, 2004. ― 384 с.

22. Михальченков, А. М. Методология проведения ускоренных сравнительных испытаний на абразивное изнашивание материалов с различным составом, строением и свойствами / А. М. Михальченков, В. П. Лялякин, М. А. Михальченкова // Труды ГосНИТИ. ― 2014. ― Т. 116. ― С. 91‒96.

23. Коломейченко, А. В. Повышение износостойкости металлокерамических покрытий, нанесенных методом карбовибродугового упрочнения / А. В. Коломейченко, И. Н. Кравченко, М. Н. Ерофеев [и др.] // Проблемы машиностроения и автоматизации. ― 2019. ― № 4. ― С. 69‒74.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Титов Н.В., Коломейченко А.В., Басинюк В.Л. Исследование металлокерамических покрытий с наноразмерным Al₂O₃, формируемых при карбовибродуговом упрочнении. Новые огнеупоры. 2021;(11):52-56. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-11-52-56

For citation: Titov N.V., Kolomeychenko A.V., Basinyk V.L. Study of metal-ceramic coatings formed by carbo-vibroarc hardening containing nanosized Al₂O₃. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(11):52-56. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-11-52-56

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль

Новые огнеупоры

Исследование металлокерамических покрытий с наноразмерным Al2O3, формируемых при карбовибродуговом упрочнении