ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ЖАРОСТОЙКОСТЬ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ Ti3Al С ДОБАВКОЙ КАРБИДА БОРА

WEAR RESISTANCE AND HEAT RESISTANCE OF THE ELECTRIC SPARK COATINGS BASED ON Ti3Al WITH THE ADDITION OF BORON CARBIDE


Пячин Сергей Анатольевич – кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий лабо-раторией функциональных материалов и покрытий Федерального государственного бюджетного учреждения науки, Института материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153, тел. (4212)22-56-98. E-mail: pyachin@mail.ru.

Mr. Sergei A. Pyachin – PhD in Physical and Mathematical Sciences, associate Professor, head of functional materials and coatings laboratory, Institute of Materials, Far Eastern Branch, the Russian Academy of Sciences (Russia, Khabarovsk); 680042, Khabarovsk, Tikhookeanskaya st., 153, tel.: (4212)22-56-98. E-mail: pyachin@mail.ru.

Бурков Александр Анатольевич – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки, Института материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153, тел. (4212)22-56-98. E-mail: burkovalex@mail.ru.

Mr. Alexander A. Burkov – PhD in Physical and Mathematical Sciences, researcher, Institute of Materials, Far Eastern Branch, the Russian Academy of Sciences (Russia, Khabarovsk); 680042, Khabarovsk, Tikhookeanskaya st., 153, tel.: (4212)22-56-98. E-mail: burkovalex@mail.ru.

Власова Нурия Мунавировна – кандидат технических наук, научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки, Института материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153, тел. (4212)22-56-98. E-mail: vlasova64@yandex.ru.

Ms. Nuriya M. Vlasova – PhD in Engineering, researcher, Institute of Materials, Far Eastern Branch, the Russian Academy of Sciences (Russia, Khabarovsk); 680042, Khabarovsk, Tikhookeanskaya st., 153, tel.: (4212)22-56-98. E-mail: vlasova64@yandex.ru.

Кириченко Евгений Александрович – старший инженер, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153, тел. (4212)22-56-98. E-mail: himicc@mail.ru.

Mr. Yevgeny A. Kirichenko – senior engineer, Institute of Materials, Far Eastern Branch, the Russian Academy of Sciences (Russia, Khabarovsk); 680042, Khabarovsk, Tikhookeanskaya st., 153, tel.: (4212)22-56-98. E-mail: himicc@mail.ru.

Мокрицкий Борис Яковлевич – доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» (Россия, г. Комсомольск-на-амуре); 681013, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27. E-mail^boris@knastu.ru.

Mr. Boris Ya. Mokritskii – Doctor of Engineering, professor, Mechanical Engineering Department, Komsomolsk-on-Amur State Technical University (Russia, Komsomolsk-on-Amur); 681013, Komsomolsk-on-Amur, Lenin Ave., 27. E-mail: boris@knastu.ru.

Зайкова Екатерина Романовна – магистр кафедры физика Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет» (Россия, г. Хабаровск), 680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136, тел. (4212)22-43-47. E-mail: i2011023403@gmail.com.

Ms. Ekaterina R. Zaikova – Master’s Degree student, Department of Physics, Pacific National University (Russia, Khabarovsk); 680042, Khabarovsk, Tikhookeanskaya st., 136, tel. (4212) 22-43-47. E-mail: i2011023403@gmail.com.


Аннотация. Методом порошковой металлургии созданы электродные материалы из алюминида титана Ti3Al с добавкой карбида бора, которые были использованы для нанесения защитных электроискровых покрытий на титановый сплав ВТ20. Проведены испытания полученных интерметаллидных покрытий на истирание при трении с микроабразивным порошком, а также на жаростойкость при изотермическом нагреве в среде воздуха при 900 ?С. Показано, что за счет нанесения покрытия на сплав ВТ20 удается повысить его износостойкость в 2,5 раза. Скорость высокотемпературного окисления титанового сплава с покрытием в 4 раза меньше, чем у непокрытого материала.

Summary. The titanium aluminide Ti3Al electrode materials with a boron carbide addition were prepared by powder metallurgy and have been used for the electric spark deposition of protective coatings on titanium alloy VT20. The tests of the obtained intermetallic coatings for abrasion by friction with micro abrasive powder as well as oxidation resistance under isothermal heating in air at 900 oС were carried on. It is shown that by covering the alloy VT20 it is possible to increase its wear resistance by 2.5 times. The oxidation rate of coated titanium alloy was 4 times less than that of uncoated material.


Ключевые слова: электроискровое легирование, титановый сплав, алюминид титана, карбид бора, микроабразивный износ, жаростойкость, микротвердость.

Key words: electric spark deposition, titanium, titanium aluminide, boron carbide, micro abrasive wear, oxidation resistance, micro hardness.


«Ученые записки КнАГТУ». № I - 1(29) 2017 «Науки о природе и технике», с. 49 - 55

«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue I - 1(29) 2017 «Engineering and Natural Sciences», p. 49 - 55


DOI 10.17084/2017.I-1(29).8


References


1. Fretting Fatigue in Aircraft Components Made of Ti-Al-V Alloys / M. Sujata, M. Madan, K. Raghavendra, S. K. Bhaumik // Procedia Engineering. – 2013. – V. 55. – P. 481-486.

2. Gorynin, I. V. Titan v mashinostroenii / I. V. Gorynin, B. B. Chechulin. – M.: Mashinostroenie, 1990. – 400 s.

3. Imaev, V. M. Sovremennoe sostoianie issledovanii i perspektivy razvitiia tekhnologii intermetallidnykh ?-TiAl splavov / V. M. Imaev, R. M. Imaev, T. I. Oleneva // Pisma o materialakh. – 2011. – T. 1. – № 1. – S. 25-31.

4. Formirovanie termicheski stabilnoi struktury v titanovom splave s povyshennym soderzhaniem aliuminiia pri termovodorodnoi obrabotke / A. A. Ilin, S. V. Skvortsova, O. N. Gvozdeva, V. A. Pozhoga // Titan. – 2012. – № 2 (36). – S. 4-10.

5. Semenova, I. P. Nanostrukturnye titanovye splavy: novye razrabotki i perspektivy primeneniia /I. P. Semenova, G. I. Raab, R. Z. Valiev // Rossiiskie nanotekhnologii. – 2014. – T. 9. – № 5-6. – S. 84-95.

6. Issledovanie zharostoikosti i kinetiki izmeneniia elementnogo sostava kompozitsii iz titanovogo splava VT4-1 s zharostoikimi pokrytiiami / D. A. Aleksandrov, S. A. Muboiadzhian, A. M. Gaiamov, D. S. Gorlov // Aviatsionnye materialy i tekhnologii. – 2014. – № 5. – S. 61-66.

7. Wu, X. Review of alloy and process development of TiAl alloys / X. Wu // Intermetallics. – 2006. – V. 14. – P. 1114.

8. PalDey, S. Cathodic arc deposited thin film coatings based on TiAl intermetallics / S. PalDey, S. C. Deevi, T. L. Alford // Intermetallics. – 2004. – V. 12. – Iss. 7-9. – P. 985-991.

9. Influence of ion implantation on nanoscale intermetallic-phase formation in Ti–Al, Ni–Al and Ni–Ti systems / I. A. Kurzina, E. V. Kozlov, Yu. P. Sharkeev, A. I. Ryabchikov, I. B. Stepanov, I. A. Bozhko, M. P. Kalashnikov, D. O. Sivin, S. V. Fortuna // Surface and Coatings Technology. – 2007. – V. 201. – P. 8463-8468.

10. Adachi, S. Improvement of adhesive strength of Ti–Al plasma sprayed coating / S. Adachi, K. Nakata // Surface and Coatings Technology. – 2007. – V. 201. – P. 5617-5620.

11. Phase composition and tribological properties of Ti–Al coatings produced on pure Ti by laser cladding / B. Guo, J. Zhou, S. Zhang, H. Zhou; Y. Pu; J. Chen // Applied Surface Science. – 2007. – V. 253. – P. 9301-9310.

12. Sintez poverkhnostnykh splavov na osnove Ti3Al i TiAl putem impulsnogo elektronno-puchkovogo plavleniia sistemy Al(plenka)/Ti(podlozhka) / V. P. Rotshtein, Iu. F. Ivanov, Iu. A. Kolubaeva [i dr.] // Pisma v ZhTF. – 2011. – T. 37. – № 5. – S. 72-80.

13. Lazarenko, N. I. Elektroiskrovoe legirovanie metallicheskikh poverkhnostei / N. I. Lazarenko, B. R. Lazarenko // Elektronnaia obrabotka materialov. – 1977. – № 3. – S. 12-16.

14. Piachin, S. A. Sozdanie intermetallidnykh pokrytii elektroiskrovym osazhdeniem titana i aliuminiia na stalnuiu podlozhku / S. A. Piachin, A. A. Burkov // Elektronnaia obrabotka materialov. – 2015. – № 2. – S. 16-23.

15. Piachin, S. A. Formirovanie i issledovanie elektroiskrovykh pokrytii na osnove aliuminidov titana / S. A. Piachin, A. A. Burkov, V. S. Komarova // Poverkhnost. Rentgenovskie, sinkhrotronnye i neitronnye issledovaniia. – 2013. – № 6. – S. 16-24.

16. Burkov, A. A. Povyshenie zharostoikosti titanovogo splava vt20 putem formirovaniia kompozitsionnykh elektroiskrovykh Ti3Al+Al/Al2O3 pokrytii / A. A. Burkov // Pisma o materialakh. – 2015. – T. 5. – № 4 (20). – S. 371-375.

17. Vliianie dobavok oksidov i karbidov metallov na svoistva intermetallidnykh Ti3Al elek-troiskrovykh pokrytii / S. A. Piachin, A. A. Burkov, N. M. Vlasova, E. A. Kirichenko // Fundamentalnye problemy sovremennogo materialovedeniia. – 2016. – T. 13. – № 2. – S. 168-173.

18. Poverkhnostnoe uprochnenie splava VT6 elektrovzryvnym legirovaniem s karbidom bora i elektronno-puchkovoi obrabotkoi / T. Iu. Kobzareva, V. E. Gromov [i dr.] // Obrabotka metallov (tekhnologiia, oborudovanie, instrumenty). – 2015. – № 4 (69). – S. 102-112.

19. Galinov, I. V. Mass transfer trends during electrospark alloying / I. V. Galinov, R. B. Luban // Surface and Coatings Technology. – 1996. – V. 79. – № 1/3. – P. 9-18.


Ссылка на текст статьи

Текст статьи в журнале

Text of article in journal


© 2017 S. A. Pyachin, A. A. Burkov, N. M. Vlasova, Ye. A. Kirichenko, B. Ys. Mokritskii, E. R. Zaikova. This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.


© 2017 Пячин С. А., Бурков А. А., Власова Н. М., Кириченко Е. А., Мокрицкий Б. Я., Зайкова Е. Р. Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.


Лицензия Creative Commons

Произведение «ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ЖАРОСТОЙКОСТЬ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ Ti3Al С ДОБАВКОЙ КАРБИДА БОРА» созданное автором по имени Пячин С. А., Бурков А. А., Власова Н. М., Кириченко Е. А., Мокрицкий Б. Я., Зайкова Е. Р., публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Основано на произведении с http://www.uzknastu.ru/files/translit/2017/I-1(29)/8.htm