ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ NiAl ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ
THE USE OF ALLOYS BASED ON NiAl TO GET HEAT-RESISTANT COATINGS
Химухин Сергей Николаевич – доктор технических наук, заведующий лабораторией «Конструкционные и инструментальные материалы» Института материаловедения ХНЦ ДВО РАН (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153; 89242030609. E-mail: ximyxin@yandex.ru.
Mr. Sergei N. Khimukhin – Dr. of Engineering, Head of the Laboratory for Structural and Tooling Materials, Institute for Materials Technology, Khabarovsk Research Centre, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Russia, Khabarovsk); 153, Tikhookeanskaya Str.; Khabarovsk 680042; 89242030609. E-mail: ximyxin@yandex.ru.
Гостищев Виктор Владимирович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник ла-боратории «Конструкционные и инструментальные материалы» Института материаловедения ХНЦ ДВО РАН (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153; 89145450026. E-mail: V-gostishev@mail.ru.
Mr. Victor V. Gostishchev – PhD in Engineering, Senior Researcher, Laboratory for Structural and Tooling Materials, Institute for Materials Technology, Khabarovsk Research Centre, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Russia, Khabarovsk); 153, Tikhookeanskaya Str.; 680042 Khabarovsk; tel. 89145450026. E-mail: V-gostishev@mail.ru.
Меднева Анастасия Витальевна – инженер УНИР Тихоокеанского государственного университета (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136; 89141920709. E-mail: anasta-91@mail.ru.
Ms. Anastasiya V. Medneva – engineer, Pacific National University (Russia, Khabarovsk); 136, Tikhookeanskaya Str., 680042 Khabarovsk; tel.: 89141920709. E-mail: anasta-91@mail.ru.
Ри Хосен – доктор технических наук, профессор кафедры «Литейное производство и технология металлов» Тихоокеанского государственного университета (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136; 89144048877. E-mail: ri@mail.khstu.ru.
Mr. Ri Hosen – Dr. of Engineering, Professor, Department of Foundry Engineering and Metal Technology, Pacific National University (Russia, Khabarovsk); 136, Tikhookeanskaya Str., 680042 Khabarovsk; tel.: 89144048877. E-mail: ri@mail.khstu.ru.
Ри Эрнст Хосенович – доктор технических наук, заведующий кафедрой «Литейное производство и технология металлов» Тихоокеанского государственного университета (Россия, г. Хабаровск); 680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136; 89242024953. E-mail: erikri999@mail.ru.
Mr. Ernst Hosenovich Ri – Dr. of Engineering, Professor, Head of the Department of Foundry Engineering and Metal Technology, Pacific National University (Khabarovsk, Russia); 136, Tikhookeanskaya Str., 680042 Khabarovsk; tel.: 89144048877. E-mail: erikri999@mail.ru.
Аннотация. Исследовали жаростойкость образцов стали 30 с покрытиями, полученными методом электроискрового легирования (ЭИЛ). Испытания на жаростойкость проводили в условиях нагрева и изотермической выдержки при температуре 900 °С. В качестве материала для покрытий использовались интерметаллидные сплавы на основе NiAl с добавками легирующих элементов (Cr, Mo, W), выплавленные методом металлотермии из оксидных систем. Эффективность формирования покрытий при ЭИЛ оценивали по коэффициенту массопереноса (К). Максимальный К достигается при использовании сплавов NiAl-Cr, что объясняется наличием по границам зерен основы (NiAl-Cr) повышенного содержания Cr (до масс.% 80) и хромсодержащих включений (до масс.% 93). Максимальной жаростойкостью обладали образцы стали с покрытиями, сформированными сложнолегированными интерметаллидными сплавами NiAl-Cr-Mo-W. После испытаний на жаростойкость вздутий и отслоений покрытий не обнаружено, что позволяет рекомендовать исследуемые составы для использования в качестве материалов для создания покрытий методом ЭИЛ. Установлено, что повышение жаростойкости образцов стали 30 с покрытиями составляет от 8 до 10 раз.
Summary. Heat resistance of the samples from steel 30 with coatings obtained by electrospark deposition (ESD) was investigated. Tests on heat resistance were conducted under heating and isothermal exposure to the temperature of 900 °C. Intermetallic alloys, based on NiAl with additions of alloying elements (Cr, Mo, W) produced by the metallothermy method from oxide systems, were used as the coating materials. The efficiency of coating formation at the ESD was evaluated by the mass transfer coefficient (K). Its maximum was achieved by using NiAl-Cr alloys. This fact could be explained by the presence of Cr in high content (up to wt.% 80) and chromium-containing inclusions (up to wt.% 93) at the grain boundaries of the base (NiAl-Cr). The steel samples, having coatings made from complexly alloyed intermetallic alloys NiAl-Cr-Mo-W demonstrated maximum value of heat resistance. Niether heat blistering nor peeling of coatings were detected after the resistance tests. So the investigated compounds could be recomended to use as materials for producing coatings by ESD. It was found that heat resistance of the steel 30 samples with such coating increased 8-10 times.
Ключевые слова: электроискровое легирование, жаростойкость, никелиды алюминия.
Key words: electrospark deposition, heat resistance, aluminum nikelida.
«Ученые записки КнАГТУ». № II - 1(30) 2017 «Науки о природе и технике», с. 82 - 89
«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue II - 1(30) 2017 «Engineering and Natural Sciences», p. 82 - 89
DOI 10.17084/2017.II-1(30).14
References
1. Khimukhin, S. N. Struktura i svoistva metallov i splavov pri elektroiskrovom vozdeistvii: mo-nogr. / S. N. Khimukhin, Khosen Ri, E. Kh. Ri. – Khabarovsk: Izd-vo Tikhookean. gos. un-ta, 2015. – 127 s.
2. Khimukhin, S. N. Usloviia vozniknoveniia iskrovogo protsessa pri nizkovoltnoi elektroiskrovoi obrabotke / S. N. Khimukhin // Uprochniaiushchie tekhnologii i pokrytiia. – 2007. – № 1. – S. 12-15.
3. Kondratev, A. I. Vliianie iskhodnoi struktury elektrodov na parametry protsessa elektroiskrovogo legirovaniia / A. I. Kondratev, E. V. Muromtseva, S. N. Khimukhin // Uprochniaiushchie tekhnologii i pokrytiia. – 2007. – № 6. – S. 26 30.
4. Struktura i svoistva intermetallidnykh materialov s nanofaznym uprochneniem: monogr. / Iu. R. Kolobov [i dr.]; pod nauch. red. E. N. Kablova i Iu. R. Kolobova. – M.: MISiS, 2008. – 326 s.
5. Fatkulin, O. Kh. Modifitsirovanie zharoprochnykh nikelevykh splavov dispersnymi chastitsami tugoplavkikh soedinenii / O. Kh. Fatkulin, A. A. Ofitserov // Liteinoe proizvodstvo. – 1993. – № 4. – S. 13-14.
6. Vysokotemperaturnyi sintez kompozitov na osnove aliuminidov nikelia / V. V. Gostishchev, I. A. Astapov, A. V. Serediuk [i dr.] // Neorganicheskie materialy. – T. 52. – № 4. – 2016. – S. 464-467.
7. Gil, A. V. Vliianie nagreva elektrodov na izmenenie ikh massy pri elektroiskrovoi obrabotke / A. V. Gil, S. N. Khimukhin [i dr.] // Uprochniaiushchie tekhnologii i pokrytiia. – 2010. – № 3. – S. 26-30.
8. Kudriakov, O. V. Strukturnyi kriterii korrozionnoi stoikosti «belykh sloev» / O. V. Kudriakov, V. N. Pustovoit // Materialovedenie. – 1998. – № 7. – S. 33-39.
9. Bezbakh, N. V. Vliianie temperatury stalnoi podlozhki pri elektroiskrovom legirovanii khromom na izmenenie struktury i ustalostnoi prochnosti / N. V. Bezbakh, N. N. Dubovitskaia, L. D. Kolenchenko // Elektronnaia obrabotka materialov. – 1981. – № 1. – S. 20-24.
Ссылка на текст статьи
© 2017 S. N. Khimukhin, V. V. Gostishchev, A. V. Medneva, Hosen Ri, E. H. Ri . 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 Химухин С. Н., Гостищев В. В., Меднева А. В., Ри Хосен, Ри Э. Х. 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.
Произведение «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ NiAl ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ» созданное автором по имени Химухин С. Н., Гостищев В. В., Меднева А. В., Ри Хосен, Ри Э. Х. , публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Основано на произведении с http://www.uzknastu.ru/files/translit/2017/II-1(30)/14.htm