Влияние карбида титана на микромеханические свойства NiCrBSi покрытия
Автор: Наталья Николаевна Соболева
Соавторы: Макаров А.В.
Организация: 1. Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук. 2. Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук. 3. Уральский федеральный университет
NiCrBSi покрытия находят широкое применение в машиностроении для создания на поверхности деталей прочных и износостойких слоев. Дополнительное повышение износостойкости возможно путем создания металломатричных композиционных покрытий, при этом NiCrBSi сплав играет роль вязкой пластичной матрицы, а твердые карбиды/бориды/оксиды являются упрочняющими частицами. Ранее показана перспективность использования для этих целей карбида титана TiC [1-2].
Метод инструментального микроиндентирования позволяет оценить механические свойства материалов, для которых нет возможности провести стандартные испытания, и является одним из методов оценки механических свойств покрытий на основе никеля [3].
В работе исследовано влияние 5 и 15 мас. % TiC на микромеханические характеристики NiCrBSi покрытия марки ПГ-СР2, сформированного газопорошковой лазерной наплавкой. Показано, что добавление любого исследуемого количества карбида титана приводит к снижению максимальной и остаточной глубины вдавливания индентора (см. рисунок) и тем самым к повышению твердости вдавливания при максимальной нагрузке и твердости по Мартенсу. Повышаются также расчетные параметры, указывающие на способность покрытия сопротивляться упругим и пластическим деформациям.
Работа выполнена в рамках государственных заданий ИФМ УрО РАН по темам Аддитивность № 121102900049-1 и Структура № 122021000033-2 и ИМАШ УрО РАН по теме № АААА-А18-118020790147-4. Экспериментальные исследования выполнены на оборудовании ЦКП «Пластометрия» ИМАШ УрО РАН.
1.Макаров А.В., Соболева Н.Н., Малыгина И.Ю., Осинцева А.Л. Формирование композиционного покрытия NiCrBSi – TiC с повышенной абразивной износостойкостью методом газопорошковой лазерной наплавки // Упрочняющие технологии и покрытия. 2013. № 11. С. 38-44.
2.Макаров А.В., Соболева Н.Н. Формирование износостойких NiCrBSi покрытий лазерной наплавкой и комбинированными обработками // В кн. Перспективные материалы: учебное пособие / Под ред. Д.Л. Мерсона. Тольятти: ТГУ. 2017. Т. VII. 292 с. Глава 5. С. 167-238.
3.Soboleva N.N., Makarov A.V., Nikolaeva E.P., Skorynina P.A., Malygina I.Yu. Effect of frictional treatment with a dense cubic boron nitride indenter on the micromechanical properties of the NiCrBSi–Cr3C2 coating // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 966. 012050.
