Preview

Известия вузов. Цветная металлургия

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Трибологические характеристики и коррозионная стойкость покрытий, полученных методами электроискрового легирования, импульсного катодно-дугового испарения и гибридной технологии с использованием электродов TiCNiCr И TiCNiCr-Dy2O3

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-2-73-79

Полный текст:

Аннотация

С помощью методов электроискрового легирования (ЭИЛ), импульсного дугового испарения (ИДИ) и гибридной тех- ногии ЭИЛ—ИДИ с использованием электродов TiCNiCr и TiCNiCr—Dy2O3, полученных методом порошковой металлургии, были нанесены одно- и двухслойные покрытия на подложки из стали 40Х. Структура, элементный и фазовый составы электродов и покрытий исследовались с помощью растровой электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Трибологические свойства покрытий определялись в результате испытаний по схеме «стержень—диск» в контакте с контртелом Al2O3 при нагрузках 1, 5 и 10 Н. Температура во время испытаний составляла 20 °C. Потенциал и плотность тока коррозии оценивались с помощью трехэлектродной ячейки с потенциостатом VoltaLab 50. Результаты показали, что электроды состоят из зерен TiC размером 12 мкм, твердого раствора Ni в Cr и, в случае легированного электрода, — частиц Dy2O3 размером до 5 мкм. ЭИЛ-покрытия имели малодефектную мелкозернистую структуру, состоящую также из областей твердого раствора Ni и Cr в Fe и зерен TiC с максимальным размером 0,3 мкм. Покрытия с добавкой Dy2O3 обладали меньшим коэффициентом трения при нагрузках 1, 5 и 10 Н. Все покрытия при испытаниях в 1N растворе H2SO4 находились в устойчивом пассивном состоянии и обладали высокой коррозионной стойкостью: плотность тока коррозии покрытий минимум в 4 раза была меньше значений, полученных для подложки из стали 40Х.

Об авторах

А. Д. Сытченко
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Инженер Научно-учебного центра (НУЦ) СВС МИСиС—ИСМАН.

119049, Москва, Ленинский пр-т, 4.



А. Н. Шевейко
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Научный сотрудник НУЦ СВС МИСиС—ИСМАН.

119049, Москва, Ленинский пр-т, 4.



Е. А. Левашов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Доктор технических наук, академик РАЕН, профессор, директор НУЦ СВС МИСиС—ИСМАН, заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП) НИТУ «МИСиС».

119049, Москва, Ленинский пр-т, 4.



Ф. В. Кирюханцев-Корнеев
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры ПМиФП, ведущий научный сотрудник НУЦ СВС МИСиС—ИСМАН.

119049, Москва, Ленинский пр-т, 4.



Список литературы

1. Wang X., He X., Guo H. Influence of Mo on the micro-structure and mechanical properties of TiC-based cermets. Rare Met. 2010. Vol. 29. P. 346—350.

2. Levinskii Yu.V., Petrov A.P. Tungsten-free hard alloys based on titanium carbide. Inorg. Mater. 2000. Vol. 36. P. 24—27.

3. Rajabi A, Ghazali M.J., Syarif J., Daud A.R. Development and application of tool wear: A review of the characterization of TiC-based cermets with different binders. Chem. Eng. J. 2014. Vol. 255. P. 445—452.

4. Liu Z., Tian J., Li B., Zhao L. Microstructure and mechanical behaviors of in situ TiC particulates reinforced Ni matrix composite. Mater. Sci. Eng. A. 2010. Vol. 527. P. 3898—3903.

5. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N., Shvindina N.V., Levashov E.A., Shtansky D.V. Comparative study of Ti— C—Ni—Al, Ti—C—Ni—Fe, and Ti—C—Ni—Al/Ti—C— Ni—Fe coatings produced by magnetron sputtering, electro-spark deposition, and a combined two-step process. Ceram. Int. 2018. Vol. 44. P. 7637—7646.

6. Andreev A.V., Litovchenko I.Y., Korotaev A.D., Borisov D.P. Thermal stability of Ti—C—Ni—Cr and Ti—C—Ni— Cr—Al—Si nanocomposite coatings. J. Phys. Conf. Ser. 2015. Vol. 652. No. 012057.

7. Nikolenko S.V., Verkhoturov A.D., Syui N.A., Kuz'michev E.N. Influence of electrospark discharge parameters on roughness and microabrasive wear of steel 45 surface after ESA by TiC-based electrodes. Surf. Eng. Appl. Electr. 2016. Vol. 52. P. 342—349.

8. Levashov E.A., Malochkin O.V., Kudryashov A.E., Gammel F., Suchentrunk R. Effects of nanocrystalline powders additions on the characteristics of combustion process, phase and structure-formation, and properties of SHS alloys on titanium carbide base. J. Mater. Synth. Process. 2002. Vol. 10. P. 231—236.

9. Quazi M.M., Fazal M.A., Hasee A.S.M.A., Yusof F., Masjuki H.H., Arslan A. Effect of rare earth elements and their oxides on tribo-mechanical performance of laser claddings: A review. J. Rare Earths. 2016. Vol. 34. P. 549—564.

10. Zhu R., Li Z., Li X., Sun Q. Microstructure and properties of the low-power-laser clad coatings on magnesium alloy with different amount of rare earth addition. Appl. Surf. Sci. 2015. Vol. 353. P. 405—413.

11. Kiryukhantsev-Korneev F.V., Sytchenko A.D., Kudryashov A.E., Levashov E.A. Protective coatings produced by electro-spark deposition with TiCNiCr—(Eu2O3) electrodes. CIS Iron Steel Rev. 2018. Vol. 16. P. 57—62.

12. Kiryukhantsev-Korneev Ph., Sytchenko A., Sheveyko A., Vo- rotilo S. Deposited by pulsed cathodic arc evaporation in Ar, N2, and C2H4 environments using the TiC—NiCr— Eu2O3 cathode. Coatings. 2019. Vol. 9. P. 230—243.

13. Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Сытченко А.Д., Левашов Е.А. Сравнительное исследование электроискровых покрытий, полученных с использованием электродов TiC—NCr и TiC—NiCr—Eu2O3. Известия вузов. Цветная металлургия. 2019. No. 5. С. 67—78.

14. Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Sheveyko A.N., Kuptsov K.A., Novikov A.V., Shtansky D.V. Ti—Cr—B—N coatings prepared by pulsed cathodic-arc evaporation of ceramic TiCrB target produced by SHS. Prot. Met. Phys. Chem. of Surf. 2013. Vol. 49. Р. 677—681.

15. Dong X., Cheng X.L., Zhang X.F., Sui L.L., Xu Y.M., Gao S. A novel coral-shaped Dy2O3 gas sensor for high sensitivity NH3 detection at room temperature. Sens Actuators. B. 2018. Vol. 255. P. 1308—1315.

16. Wei C.C. Transparent ceramics for lighting. J. Eur. Ceram. Soc. 2009. Vol. 29. P. 237—244.

17. Ramay S.M., Saleem M. Magnetron sputtered Dy2O3 with chromium and copper contents for antireflective thin films with enhanced absorption. J. Rare Earths. 2019. Vol. 37. P. 989—994.

18. Liu X., Huang W. Preparation and tribological performance of electrodeposited Ni—TiB2—Dy2O3 composite coatings. J. Rare Earths. 2009. Vol. 27. P. 480—485.


Для цитирования:


Сытченко А.Д., Шевейко А.Н., Левашов Е.А., Кирюханцев-Корнеев Ф.В. Трибологические характеристики и коррозионная стойкость покрытий, полученных методами электроискрового легирования, импульсного катодно-дугового испарения и гибридной технологии с использованием электродов TiCNiCr И TiCNiCr-Dy2O3. Известия вузов. Цветная металлургия. 2020;(2):73-79. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-2-73-79

For citation:


Sytchenko A.D., Sheveyko A.N., Levashov E.A., Kiryukhantsev-Korneev P.V. Tribological characteristics and corrosion resistance of coatings obtained by electrospark alloying, pulsed cathodic arc evaporation and hybrid technology using TiCNiCr and TiCNiCr—Dy2O3 electrodes. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Universities' Proceedings Non-Ferrous Metallurgy). 2020;(2):73-79. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-2-73-79

Просмотров: 88


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)