Структурно-фазовое состояние и триботехнические свойства композиционных газотермических покрытий на базе системы Fe-Al, подвергнутых ионно-плазменному азотированию
Another Title
Structural-phase state and tribotechnical properties of composite gas-thermal coatings based on the Fe-Al system subject to ion-plasma nitriding
Bibliographic entry
Структурно-фазовое состояние и триботехнические свойства композиционных газотермических покрытий на базе системы Fe-Al, подвергнутых ионно-плазменному азотированию / В. А. Кукареко, А. Н. Григорчик, В. М. Константинов [и др.] // Металлургия : республиканский межведомственный сборник научных трудов / редкол.: И. А. Иванов (гл. ред.) [и др.]. – Минск : БНТУ, 2024. – Вып. 45. – С. 158-176.
Abstract
Проведено исследование структуры, фазового состава, дюрометрических свойств и износостойкости композиционных газотермических покрытий «08Г2С + АК12» и «06Х19Н9Т + АД1» после ионно-плазменного азотирования по различным режимам. Показано, что в результате ионного модифицирования покрытий азотом в их поверхностных слоях формируются азотированные слои глубиной от 5 до 100 мкм. Установлено, что в фазовом составе подвергнутых ионному азотированию алюмосодержащих композиционных газотермических покрытий регистрируется образование нитрида AlN. Сделан вывод, что нитрид алюминия, наряду с нитридами железа и хрома, образуется в легированных алюминием стальных частицах, формирующихся в процессе напыления газотермических покрытий. Показано, что образование нитрида алюминия в композиционных газотермических покрытиях обуславливает их высокую микротвердость (до 1100 HV 0,025) и износостойкость в условиях сухого и граничного трения. Установлено, что композиционные покрытия на базе системы Fe-Al после азотирования имеют более высокую износостойкость (в 1,1–2,0 раза) по сравнению с монопокрытиями из сталей 08Г2С и 06Х19Н9Т, прошедшими ионно-плазменное азотирование по аналогичным режимам.
Abstract in another language
A study was carried out of the structure, phase composition, durometer properties and wear resistance of composite thermal gas coatings “08G2S + AK12” and “06Kh19N9T + AD1” after ion-plasma nitriding in various modes. It has been shown that as a result of ion modification of coatings with nitrogen, nitrided layers with a depth of 5 to 100 μm are formed in their surface layers. It has been established that in the phase composition of aluminum-containing composite gas-thermal coatings subjected to ion nitriding, the formation of AlN nitride is recorded. It was concluded that aluminum nitride, along with iron and chromium nitrides, is formed in aluminum-alloyed steel particles formed during the spraying of thermal coatings. It has been shown that the formation of aluminum nitride in composite gas-thermal coatings determines their high microhardness (up to 1100 HV 0.025) and wear resistance under conditions of dry and boundary friction. It has been established that composite coatings based on the Fe-Al system after nitriding have 1.1 to 2.0 times higher wear resistance compared to monocoatings made from 08G2S and 06Kh19N9T steels that have undergone ion-plasma nitriding in similar modes.