DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2018.48.102-110

Структура, зносотривкість та корозійна тривкість покриттів vc-fecr та vc-fecrсо, отриманих надзвуковим газополуменевим напиленням hvof

С.І. Маркович, Х.Р. Задорожна, Г.Г. Веселівська, В.М. Гвоздецький, Я.Я. Сірак, Я.С. Корінь

Об авторах

С.І. Маркович, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м Кропивницький, Україна, e-mail:marko60@ukr.net

Х.Р. Задорожна, аспірант, Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, м. Львів, Україна

Г.Г. Веселівська, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, м. Львів, Україна

В.М. Гвоздецький, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, м. Львів, Україна

Я.Я. Сірак, аспірант, Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, м. Львів, Україна

Я.С. Корінь, інженер, Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, м. Львів, Україна

Анотація

Досліджено зносостійкість та корозійну стійкість покриттів нанесених надзвуковим газополуменевим методом напилення (HVOF – High Velocity Oxygen Fuel Flame Spraying process, паливо пропан-кисень). Покриття напиляли з використанням установок Diamond Jet Hybrid gun (паливо пропан–кисень) та JP5000 gun (гас–кисень). Для порівняння використано метод плазмового напилення покриттів у динамічному вакуумі (PSCDV), що забезпечує найвищу якість газотермічних покриттів. Порошки для напилення виготовлено методом механічного легування із використанням планетарного млина. Вихідними компонентами для цього брали порошки карбіду ванадію, ферохрому та сплаву кобальту із нікелем. Встановлено, що зносотривкість напилених покриттів вказаними методами в 75...100 разів вища, ніж основи Д16, в 3...5 разів вища, ніж сталі ШХ15 (HRC60 за тертя жорстко закріпленим абразивом. Оцінено корозійно-електрохімічну властивість покриттів в 3%-му розчині NaCl за температури 20±0,2 С і виявлено, що вони мають високу корозійну тривкість, яка корелює з їхньою поруватістю. Довготривала експозиція зразків із покриттям у 3% -ному розчині NaCl призводить до проникнення агресивного середовища до межі розділу покриття–підкладка, що може спричиняти підплівкову корозію та відшарування покриття. Встановлено, що найвищу корозійну тривкість має покриття VC-FeCrCo, поруватість якого не перевищує 0,5%, отриманий плазмовим методом у динамічному вакуумі. Його корозійні струми в 2 рази нижчі порівнянно з тим же покриттям, отриманим методом HVOF.

Ключові слова

напилення, покриття, структура, зносотривкість, корозійна тривкість, надзвуковий газополуменевий метод, метод плазмового напилення покриттів у динамічному вакуумі

Повний текст:

PDF

References

1. Student, M.M., Dovhunyk, V.M., Klapkiv, M.D., Posuvajlo, V.M., Shmyrko V.V. et al. (2012). Trybolohichni vlastyvosti kombinovanykh metalo-oksydnykh shariv na lehkykh splavakh [Tribological properties of composite metal-oksydokeramichnyh alloy layers]. Fiz.-khim. mekhanika materialiv, Vol. 48, 2,55–65 [in Ukrainian].

2. T. R. Stupnyts'kyj, M.M. Student, H.V. Pokhmurs'ka, V.M. Hvozdets'kyj (2016). Optymizatsiia vmistu khromu v poroshkovykh drotakh systemy Fe–Cr–C, Fe–Cr–B za korozijnoiu tryvkistiu elektroduhovykh pokryttiv [Optimization of chromium content in powder wires Fe–Cr–C, Fe–Cr–B by corrosion resistance of electric arc coatings]. Fiz.-khim. mekhanika materialiv, Vol. 52, 2. 23–29 [in Ukrainian].

3. Wielage, B., Pokhmurska, H., Student, M., Gvozdeckii, V., Styupnyckyj, T. et. al. (2013). Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures. Surfase  Coatings Technology [in English].

4. Student, M. M., Pokhmurs'ka, H. V., Zadorozhna, Kh. R. (2018). Struktura ta znosotryvkist' pokryviv VC-FeCr ta VC-FeCrSo, otrymanykh nadzvukovym hazopolumenevym napylenniam HVOF [Structure and znosotryvkist covers VC-FeCr and VC-FeCrCo, received supersonic flame spraying]. Fiz.-khim. mekhanika materialiv, Vol.54, 1, 31–38 [in Ukrainian].

5. Pokhmurs'ka, H.V., Student, M.M., Pokhmurs'kyj, V.I. (2017). Hazotermichni pokryttia [Gas-thermal coatings]. L'viv: “Prostir-M” [in Ukrainian].

6. Hrushhov, M.M., Babichev, M.A. (1970). Abrazivnoe iznashivanie [Abrasive wear]. Moscow: Nauka [in Russian].

7. Tomashov, N.D., Zhuk, N.P., Titov, V.A., Vedeneeva, M.A. (1971). Laboratornye raboty po korrozii i zashhity metallov [Laboratory work on corrosion and metal protection]. Izd-vo “Metallurgija” [in Russian].

Пристатейна бібліографія ГОСТ

  1. Трибологічні властивості комбінованих метало-оксидних шарів на легких сплавах / М.М. Студент та ін. Фіз.-хім. механіка матеріалів, 2012. 48. №2. С.55–65.
  2. Ступницький Т. Р., Студент М.М., Похмурська Г.В., Гвоздецький В.М. Оптимізація вмісту хрому в порошкових дротах системи Fe–Cr–C, Fe–Cr–B за корозійною тривкістю електродугових покриттів. Фізико-хімічна механіка матеріалів.Львів, 2016. Т. 52. №2. С.23–29.
  3. Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures / B. Wielage et. al. Surfase  Coatings Technology, 2013. Р. 27-35.
  4. Студент М. М., Похмурська Г. В., Задорожна Х. Р. Структура та зносотривкість покривів VC-FeCr та VC-FeCrСо, отриманих надзвуковим газополуменевим напиленням HVOF. Фізико-хімічна механіка матеріалів. Львів, 2018. Т. 54, №1. С.31–38.
  5. Похмурська Г.В., Студент М.М., Похмурський В.І. Газотермічні покриття: навч. пос. Львів: “Простір-М”, 2017. 180 с.
  6. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. Москва: Наука. 1970. 272с.
  7. Н.Д.Томашов, Н.П.Жук, В.А.Титов, Веденеева М.А. Лабораторные работы по коррозии и защиты металлов. Изд-во “Металлургия”, 1971. 280 с.
Copyright (c) 2018 С.І. Маркович, Х.Р. Задорожна, Г.Г. Веселівська, В.М. Гвоздецький, Я.Я. Сірак, Я.С. Корінь