ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАССТОЯНИИ ИМПУЛЬСНО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ДЕТОНАЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ CR₃C₂-NICR

Одним из наиболее перспективных методов повышения эксплуатационных свойств и увеличения срока службы изделий является нанесение функциональных покрытий с использованием различных технологий напыления. Учитывая высокую стойкость к износу и коррозии металлокерамической композиции Cr₃C₂-NiCr, такие покрытия начали активно использовать для защиты стальных элементов в горячих частях котлов, предназначенных для сжигания отходов, а также в электрических печах и оборудовании, работающем на природном газе. В этом исследовании рассматривается влияние расстояния при импульсно-плазменной обработке на структурные характеристики поверхностного слоя детонационных покрытий Cr₃C₂-NiCr. Мы изучаем процесс, включающий нанесение таких покрытий с применением детонационного устройства, а затем их обработку импульсно-плазменным методом. Результаты показывают, что после такой обработки происходит плавление и выравнивание структурных компонентов покрытий, не приводящее к их разрушению от воздействия плазменных импульсов. Микроструктура покрытий представляет собой расплавленный металлокерамический материал на основе Cr₃C₂-NiCr. После импульсно-плазменной обработки на поверхности обнаружены фазы оксида хрома Cr₂O₃, увеличивается интенсивность пиков Cr₃C₂ и появляются новые рефлексы Cr₃C₂, что свидетельствует об увеличении содержания фазы Cr₃C₂. Также замечено, что после этой обработки микроструктура становится более однородной, что приводит к уплотнению детонационного покрытия на основе Cr₃C₂-NiCr.

1. Erosion and corrosion behavior of shrouded plasma sprayed Cr3C2-NiCr coating / Lu H. et al // Surface and Coatings Technology. – 2020. – Т. 388. – С. 125534. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.04.043.

2. Pogrebnyak A.D., Tyurin Y.N. Modification of material properties and coating deposition using plasma jets / A.D. Pogrebnyak, Y.N. Tyurin // Physics-Uspekhi. – 2005. – Т. 48, № 5. – Р. 487. https://doi.org/10.1070/pu2005v048n05abeh002055.

3. Dominant effect of carbide rebounding on the carbon loss during high velocity oxy-fuel spraying of Cr3C2–NiCr / C.J. Li et al // Thin Solid Films. – 2002. – Т. 419, № 1-2. – Р. 137-143. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00708-3.

4. Janka L. et al. Influence of heat treatment on the abrasive wear resistance of a Cr3C2NiCr coating deposited by an ethene-fuelled HVOF spray process / L. Janka et al // Surface and Coatings Technology. – 2016. – Т. 291. – Р. 444-451. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.02.066.

5. Matikainen V. A study of Cr3C2-based HVOF-and HVAF-sprayed coatings: abrasion, dry particle erosion and cavitation erosion resistance / V. Matikainen, H. Koivuluoto, P. Vuoristo // Wear. – 2020. – Т. 446. – Р. 203188. https://doi.org/10.1016/j.wear.2020.203188.

6. High temperature oxidation of metal, alloy and cermet powders in HVOF spraying process / K. Korpiola et al / Helsinki University of Technology. – 2004.

7. Technology and properties of nanostructured detonation coatings / M.V. Nenashev et al // Izv. RAS SamSC. – 2011. – Т. 13. – Р. 390-393.

8. Influence of pulsed plasma treatment on phase composition and hardness of Cr3C2-NiCr coatings / D.N. Kakimzhanov et al // Eurasian Journal of Physics and Functional Materials. – 2021. – Т. 5, № 1. – Р. 45-51. https://doi.org/10.32523/ejpfm.2021050106.

9. The experience of research and application of technology for applying detonation coatings / V.Y. Ulianitsky et al // Izv. RAS SamSC. – 2010. – Т. 12. – С. 569-575. https://doi.org/10.48081/YBCY7199.

10. Modern techniques for automated acquiring and processing data of diffraction electron microscopy for nano-materials and single-crystals / V. Sydorets et al // Materials Science Forum. – Trans Tech Publications Ltd. – 2020. – Т. 992. – Р. 907-915.

11. Автоматическая сварка / Л.И. Маркашова и др. // Автоматическая сварка. – 2017. – № 09. – С. 06.

12. Structural features and tribological properties of detonation gun sprayed Ti–Si–C coating / B. Rakhadilov et al // Coatings. – 2021. – Т. 11. – № 2. – Р. 141. https://doi.org/10.3390/coatings11020141.

13. Microstructural characterization and abrasive wear performance of HVOF sprayed Cr3C2–NiCr coating / G.C. Ji et al // Surface and Coatings Technology. – 2006. – Т. 200, № 24. – Р. 6749-6757. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.10.005.

14. Колисниченко О.В. Эффективность процесса напыления покрытий с использованием многокамерного детонационного устройства / О.В. Колисниченко, Ю.Н. Тюрин, Р. Товбин // Автоматическая сварка. – 2017.

15. Тюрин Ю.Н., Жадкевич М.Л. Плазменные упрочняющие технологии / Ю.Н. Тюрин, М.Л. Жадкевич // Наукова думка, Киев. – 2008. – 218 с.

16. Процессы залечивания микротрещин в металле под действием импульсов тока высокой плотности / К.В. Кукуджанов и др. // Проблемы прочности и пластичности. – 2016. – Т. 78, № 3. – С. 300-310. https://doi.org/10.32326/1814-9146-2016-78-3-300-310.