Думан Ансаганулы Әскержанов – магистрант по специальности «Техническая физика», научный сотрудник Инжинирингового центра
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А;071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Duman Ansaganuly Askerzhanov – Master’s student in Technical Physics, Research Fellow at the Engineering Center
071412, Semey, 20A Glinka St.;071412, Semey, 20A Glinka St.
Ринат Кенжеевич Кусаинов – руководитель Инжинирингового центра
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А;071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Rinat Kenzheevich Kusainov – Head of the Engineering Center
071412, Semey, 20A Glinka St.;071412, Semey, 20A Glinka St.
Владислав Николаевич Коц – студент, магистрант по специальности «Машиностроение», научный сотрудник Инжинирингового центра
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Vladislav Kots – master's student in the field of «Mechanical Engineering», research fellow at the Engineering Center
071412, Semey, 20A Glinka St.
Куаныш Даулетович Орманбеков – докторант по специальности «Технологические машины и оборудование»; заведующий лабораторией «Плазменные технологии обработки поверхности материалов» Инжинирингового центра
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Kuanysh Dauletovich Ormanbekov – PhD student in Technological Machines and Equipment, Head of the Plasma Technologies for Materials Surface Treatment Laboratory at the Engineering Center
071412, Semey, 20A Glinka St.
Айбек Бакытжанулы Шынарбек – докторант по специальности «Технологические машины и оборудование», заведующий лабораторией «Электролитно-плазменные технологии модификации поверхности материалов и материаловедения» Инжинирингового центра
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Aibek Bakytzhanuly Shynarbek – PhD student in Technological Machines and Equipment; Head of the Electrolytic – Plasma Technologies for Materials Surface Modification and Materials Science Laboratory at the Engineering Center
071412, Semey, 20A Glinka St.
В работе представлено комплексное исследование процесса формирования износостойких металлокерамических покрытий системы WC-Co, полученных методом высокоскоростного кислородно-топливного напыления (HVOF). Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью разработки эффективных методов восстановления и упрочнения деталей специальной техники, эксплуатируемых в экстремальных условиях. В качестве материала подложки использовалась сталь 12Х18Н10Т. Основное внимание уделено влиянию дистанции напыления (300 мм-400 мм) на физико-механические свойства слоев. С использованием методов XRD, SEM детально изучены микроструктура и фазовые превращения исследуемого покрытия. Установлено, что оптимизация параметров HVOF-процесса позволяет уменьшить уровень декарбидизацию WC до W₂C, сохраняя высокую концентрацию первичных твердых фаз в кобальтовой матрице. Экспериментально доказано, что сформированные покрытия обладают сверхплотной структурой с пористостью менее 1%. Результаты трибологических испытаний и электрохимической коррозии подтвердили высокое качество разработанных покрытий: микротвёрдость возросла в 7 раз, а скорость коррозии снизилась на порядок. Полученные данные расширяют научные представления о механизмах адгезионного и когезионного взаимодействия в композитах WC-Co и предлагают готовое технологическое решение для повышения ресурса узлов военной техники.
This work presents the development and experimental validation of a technology for producing WCCo metal-ceramic coatings by high-velocity oxygen-fuel (HVOF) spraying, intended for strengthening and restoring components of military equipment. The coatings were deposited on 12Kh18N10T stainless steel substrates at various spraying distances (300-400 mm). The microstructure, phase composition, surface roughness, microhardness, as well as the tribological and corrosion properties of the obtained coatings were investigated. It was established that the spraying distance has a decisive effect on the formation of the coating structure and its service properties. The optimal spraying regime ensures the formation of a dense lamellar structure with minimal porosity, preservation of the primary WC carbide phase, and limited decarburization to W₂C. It was shown that the microhardness of the coatings is 6-7 times higher than that of the base steel, while the friction coefficient and corrosion rate are significantly reduced compared to the substrate. The obtained results confirm the prospects of WC-Co HVOF coatings for improving the wear resistance, corrosion resistance, and operational reliability of military equipment components operating under high mechanical loads and aggressive environments.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.