Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Структура и свойства Al – Ni – Fe-покрытий на стали 35, полученных методом электроискрового легирования

Александр Бурков, Мария Кулик, Александра Быцура

Аннотация


Исследованы Al – Ni – Fe-покрытия на стали 35, полученные методом электроискрового легирования нелокализованным электродом с использованием анодных смесей из никелевых и алюминиевых гранул. Изучена кинетика массопереноса при нанесении покрытий с использованием смесей гранул трех составов. Определены фазовый состав, микроструктура и твердость покрытий. Проведены испытания на коррозию и изнашивание. Показано, что нанесение Al – Ni – Fe-покрытий на стали позволяет снизить их склонность к самопроизвольной коррозии, уменьшить плотность тока коррозии в 1,6 – 2,6 раза, повысить износостойкость в 3,7 – 6,2 раза и жаростойкость.


Ключевые слова


интерметаллиды; Al – Ni – Fe-покрытие; электроискровое легирование; износ; жаростойкость; твердость; коррозия

Полный текст:

PDF

Литература


Sundararajan G., Prasad K. U. M., Rao D. S., Joshi S. V. A comparative study of tribological behavior of plasma and D-gun sprayed coatings under different wear modes // J. Mater. Eng. Perform. 1998. V. 7. P. 343 – 351.

Siregar M. R., Timuda G. E., Machmud F. W., Muchiar M. Effect of various rapid cooling treatment on the structural properties of iron nickel aliminium alloy deposited by detonation-gun (D-Gun) method // JPFA. 2011. V. 7, Is. 1. Art. 110104-4.

Deevi S. C. Advanced intermetallic iron aluminide coatings for high temperature applications // Prog. Mater. Sci. 2021. V. 118. Art. 100769. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2020.100769

Yao H. R., Bao Z. B., Shen M. L. et al. Magnetron sputtered microcrystalline -NiAl coating for SC superalloys. Part II. Effects of a NiCrO diffusion barrier on oxidation behavior at 1100 °C // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 407. P. 485 – 494. DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.02.245

Jia Q., Li D., Li S. et al. High-temperature oxidation resistance of NiAl intermetallic formed in situ by thermal spraying // Coatings. 2018. V. 8, Is. 8. Art. 292. DOI: 10.3390/ coatings8080292

Zou Y., Kusabiraki K., Saji S. Effect of Ni addition on formation of amorphous and nanocrystalline phase during mechanical alloying of Al – 25 at.% Fe – (5, 10) at.% Ni powders // Mater. Res. Bull. 2002. V. 37, Is. 7. P. 1307 – 1313. DOI: 10.1016/S0025-5408(02)00762-6

Smith K. L., Kutyan A., Abolian S. A. et al. Aluminide coatings on 304 stainless steel // NACE Corrosion. 2013. Art. NACE-2013-2865.

Chen H. C., Pfender E. Microstructure of plasma-sprayed Ni – Al alloy coating on mild steel // Thin Solid Films. 1996. V. 280, Is. 1 – 2. P. 188 – 198. DOI: 10.1016/ 0040-6090(95)08195-X

Akhtar N., Afzal M., Akhter R. Microstructure and wear properties of laser treated Ni3Al coatings on low alloy medium carbon steel // Lasers in Manufacturing and Materials Processing. 2018. V. 5. P. 283 – 297.

Baysan E., Kayali Y. Investigation of corrosion behavior of AISI 304 and AISI 316L stainless steels coated with FaAl and NiAl intermetallics using electro-spark deposition method // Surf. Rev. Lett. 2023. Art. 2450026. DOI: 10.1142/ S0218625X24500264

Kudryashov A. E., Petrzhik M. I., Kiryukhantsev-Korneev P. V., Levashov E. A. Application of Zr–Si–B electrodes for electrospark alloying of Inconel 718 in vacuum, argon and air environment // CIS Iron Steel Rev. 2019. V. 18. P. 46 – 51.

Kayali Y., Yalçin M. C., Buyuksagis A. Effect of electro spark deposition coatings on surface hardness and corrosion resistance of ductile iron // Can. Metall. Q. 2023. V. 62, Is. 3. P. 483 – 496. DOI: 10.1080/00084433.2022.2119039

Burkov A. A., Kulik M. A. Wear-resistant and anticorrosive coatings based on chrome carbide Cr7C3 obtained by electric spark deposition // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2020. V. 56. P. 1217 – 1221. DOI: 10.1134/S2070205120060064

Бурков А. А., Кулик М. А., Хе В. К., Крутикова В. О. Электроискровое осаждение Ti – Al – Cr – B-покрытия на титановый сплав ВТ3-1 // МиТОМ. 2023. № 11. С. 32 – 40. DOI: 10.30906/mitom-2023-11-32-40

Верхотуров А. Д. Формирование поверхностного слоя металлов при электроискровом легировании. Владивосток: Дальнаука, 1995. 282 с.

Бурков А. А. Получение аморфных покрытий электроискровой обработкой стали 35 в смеси железных гранул с CrMoWCBSi порошком // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2019. Т. 21, № 4. С. 19 – 30. DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.4-19-30 EDN: AGKJBW

Бурков А. А. Триботехническая и коррозионная характеристика электроискровых Fe – Al алюминидных покрытий на нержавеющей стали AISI 304 // Трение и износ. 2022. Т. 43, № 4. С. 361 – 369. DOI: 10.32864/0202-4977-2022- 43-4-361-369

Li Y. C., Zhang W. W., Wang Y. et al. Effect of spray powder particle size on the bionic hydrophobic structures and corrosion performance of Fe-based amorphous metallic coatings // Surf. Coat. Technol. 2022. V. 437. Art. 128377. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2022.128377

Homborg A. M., Cottis R. A., Mol J. M. C. An integrated approach in the time, frequency and time-frequency domain for the identification of corrosion using electrochemical noise // Electrochim. Acta. 2016. V. 222. P. 627 – 640. DOI: 10.1016/ j.electacta.2016.11.018

Цао Ф. Р., Лен В. Х., Жан Ж., Жан Я. К. Коррозионное поведение чистого магния и его сплава в растворе NaCl // Электрохимия. 2007. Т. 43, № 7. С. 878 – 885.

Lee C. P., Chang C. C., Chen Y. Y. et al. Effect of the aluminium content of AlxCrFe1.5MnNi0.5 high-entropy alloys on the corrosion behaviour in aqueous environments // Corros. Sci. 2008. V. 50, Is. 7. P. 2053 – 2060. DOI: 10.1016/ j.corsci.2008.04.011

Deng L., Gebert A., Zhang L. et al. Mechanical performance and corrosion behaviour of Zr-based bulk metallic glass produced by selective laser melting // Mater. Des. 2020. V. 189. Art. 108532. DOI: 10.1016/j.matdes.2020.108532

Rosalbino F., Scavino G. Corrosion behavior assessment of cast and HIPed Stellite 6 alloy in a chloride-containing environment // Electrochim. Acta. 2013. V. 111. Р. 656 – 662. DOI 10.1016/j.electacta.2013.08.019

Lim T. S., Ryu H. S., Hong S. H. Electrochemical corrosion properties of CeO2-containing coatings on AZ31 magnesium alloys prepared by plasma electrolytic oxidation // Corros. Sci. 2012. V. 62. P. 104 – 111. DOI: 10.1016/j.corsci. 2012.04.043




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.7.22-30

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026