Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Повышение износостойкости хромоникелевой стали, поверхностно упрочненной высокопрочными частицами карбида титана

Е. Г. Бушуева, Е. А. Дробяз, М. Г. Голковский, А. А. Дударева, И. К. Чакин

Аннотация


Исследованы покрытия, полученные по технологии вневакуумной электронно-лучевой наплавки частиц TiC и Ti + C на сталь 12Х18Н9Т. Проведены электронно-микроскопический и рентгеноструктурный анализы покрытий. Выполнены испытания на изнашивание образцов с покрытиями в условиях трения о закрепленные частицы абразива и гидроабразивного воздействия. Установлено, что наплавка порошковой смеси Ti + C приводит к формированию сложных карбидов титана преимущественно дендритного строения. Показано, что упрочнение поверхностных слоев стали 12Х18Н9Т частицами TiC обеспечивает повышение ее износостойкости в 2 раза.

Ключевые слова


вневакуумная электронно-лучевая наплавка; покрытия; износостойкость; микроструктура; карбиды

Полный текст:

PDF

Литература


Сагарадзе В. В., Уваров А. И. Упрочнение и свойства аустенитных сталей. Екатеринбург: УрО РАН, 2013. 720 с.

Ren Y. J., Zeng C. L. Corrosion protection of 304 stainless steel bipolar plates using TiC films produced by high-energy micro-arc alloying process // Journal of Power Sources. 2007. V. 171, Is. 2. P. 778 – 782.

Marcela Rabelo Menezes, Cristina Godoy, Avelar-Batista Wilson J. C. Effect of shot peening and treatment temperature on wear and corrosion resistance of sequentially plasma treated AISI 316L steel // Surface and Coatings Technology. 2017. V. 309. P. 651 – 662.

Adachi Shinichiro, Ueda Nobuhiro. Combined plasma carburizing and nitriding of sprayed AISI 316L steel coating for improved wear resistance // Surface and Coatings Technology. 2014. V. 259. Р. 44 – 49.

Manfrinato M. D., de Almeida L. S., Morón R. C. Scratch testing of plasma nitrided and nitrocarburized AISI 321 steel: Influence of the treatment temperature // Materials Letters. 2022. V. 317. Art. 132083.

Mazaheri Tehrani Hossein, Shoja-Razavi Reza, Barekat Masoud. Evaluation of the mechanical properties of WC – Ni composite coating on an AISI 321 steel substrate // Optics & Laser Technology. 2020. V. 127. Art. 106138.

Белый А. В., Кукареко В. А., Сандомирский С. Г. Влияние режимов ионно-лучевого азотирования на структуру, микротвердость и магнитные свойства диффузионного слоя на аустенитной стали // МиТОМ. 2009. № 3. С. 9 – 14.

Zhidkov M. V., Ligachev A. E., Remnev G. E. Study of craters formed on surface of AISI 321 stainless steel after high power ion-beam exposure // Vacuum. 2022. V. 198. Art. 110852.

Fadeev S. N., Golkovski M. G., Korchagin A. I. Technological applications of BINP industrial electron accelerators with focused beam extracted into atmosphere // Radiation Physics and Chemistry. 2000. V. 57, No. 3 – 6. Р. 653 – 655.

Крылова Т. А., Чумаков Ю. А. Влияние термической обработки на свойства композиционных покрытий, полученных электронно-лучевой наплавкой вне вакуума // Известия вузов. Физика. 2020. Т. 63, № 11. С. 23 – 27.

Krylova T. A., Chumakov Yu. A. Fabrication of Cr – Ti – C composite coating by non-vacuum electron beam cladding // Materials Letters. 2020. V. 274. Art. 128022.

Bushueva E. G., Bataev V. A., Drobyaz E. A., Grinberg B. E. Raising the resistance of chromium-nickel steel to hydroabrasive wear by non-vacuum electron-beam cladding with boron // Metal Science and Heat Treatment. 2019. Т. 60, No. 9 – 10. P. 641 – 644.

Ленивцева О. Г., Дробяз Е. А., Гонтаренко А. С., Зимоглядова Т. А., Чучкова Л. В. Структура и свойства слоев TiB – TiC – Ti, полученных на поверхности сплава ВТ1-0 методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2016. № 4(73). С. 63 – 74.

Golkovski M. G., Bataev I. A., Bataev A. A. et al. Atmospheric electron-beam surface alloying of titanium with tantalum // Materials Science & Engineering A. 2013. V. 578. P. 310 – 317.

Ren Y. J., Zeng C. L. Corrosion protection of 304 stainless steel bipolar plates using TiC films produced by high-energy micro-arc alloying process // Journal of Power Sources. 2007. Vol. 171, Is. 2. P. 778 – 782.

Xiao H., Chen C., Zhang M. Microstructure and mechanical properties of H13 steel/high-speed steel composites prepared by laser metal deposition // J. Mater. Eng. Perform. 2020. V. 29. P. 66 – 77.

Wang X. H., Zou Z. D., Qu S. Y., Song S. L. Microstructure and wear properties of Fe-based hardfacing coating reinforced by TiC particles // Journal of Materials Processing Technology. 2005. V. 168. P. 89 – 94.

Прибытков Г. А., Криницын М. Г., Коржова В. В. и др. Формирование структуры при электронно-лучевой наплавке покрытий композиционными порошками “карбид титана – титановая связка” // Физика и химия обработки материалов. 2018. № 1. С. 11 – 19.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.9.75-82

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025