Исследование структуры и свойств покрытий, полученных методом сверхзвукового газопламенного напыления

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Статья посвящена исследованию важнейших параметров покрытий, формируемых сверхзвуковым (высокоскоростным) газопламенным напылением. Микрогеометрия поверхности, структура внутренних областей и переходной зоны от покрытия к подложке, а также микротвердость во многом определяют основные физические характеристики наносимых покрытий. Показано, что микроструктура и микротвердость покрытий, формируемых сверхзвуковым газопламенным напылением, зависит от составов порошковых материалов и режимов их нанесения. Установлено, что при формировании покрытий из порошкового материала марки WC–Co–Cr 86–10–4 их максимальная микротвердость составляет около 1475 HV, при использовании порошка ПР-Х14Н7С3Р3 – 927 HV, при напылении экспериментального порошка WC–Co–Cr 64–23–10 – около 1154 HV.

About the authors

Y. A. Kuznetsov

Orel State Agrarian University named after N. V. Parakhin

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Orel, Russia

A. V. Dobychin

Orel State Agrarian University named after N. V. Parakhin

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Orel, Russia

D. D. Yakovlev

Orel State Agrarian University named after N. V. Parakhin

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Orel, Russia

A. A. Gribakin

Orel State Agrarian University named after N. V. Parakhin

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Orel, Russia

V. S. Pichev

Plakart JSC

Author for correspondence.
Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Moscow, Shcherbinka, Russia

I. N. Kravchenko

A. A. Blagonravov Institute of Machine Science RAS

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. Воронецкий А. В., Колпаков В. И., Филимонов Л. А. и др. Математическое моделирование процесса формирования покрытий при сверхзвуковом газопламенном напылении // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2011. № 3 (84). С. 30–37.
  2. Zdravecka E., Suchanek J., Tkacova J., Trpcevska J., Brinkiene K. Investigation of wear resistance of high velocity oxy-fuel sprayed WC–Co and Cr3C2—NiCr coatings // Mechanika. 2010. V. 4. P. 75–79.
  3. Ang A. S. M., Howse H., Wade S., Berndt C. Development of ProcessingWindows for HVOF Carbide-Based Coatings // J. Therm. Spray Technol. 2015. V. 25. P. 28–35 [CrossRef].
  4. Jonda E., Łatka L., Pakieła W. Microstructure and Selected Properties of Cr3C2—NiCr Coatings Obtained by HVOF on Magnesium Alloy Substrates // Materials. 2020. V. 13 (12). P. 2775. https://doi.org/10.3390/ma13122775
  5. Оборудование и технологии для газотермического напыления. https://prcs.ru/oborudovanie-i-tehnologii/nanesenie-zashhitnyh-pokrytij-metodom-termicheskogo-napyleniya-oborudovanie-i-texnologiya/ (дата обращения: 21.05.2025)
  6. Борисов Б. С., Астахов Е. А., Мурашов А. П. и др. Исследование структуры и свойств газотермических покрытий системы WC–Co–Cr, полученных высокоскоростными методами напыления // Автоматическая сварка. 2015. № 10 (746). С. 26–29.
  7. Калин Е. Ю., Сокоров И. О. Исследование физико-механических свойств поверхностных слоев, формируемых газотермическим напылением // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия B. Промышленность. Прикладные науки. 2013. № 3. С. 73–79.
  8. Алхимов А. П., Клинков С. В., Косарев В. Ф., Фомин В. М. Холодное газодинамическое напыление. Теория и практика / Под ред. В. М. Фомина. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 536 с.
  9. Жачкин С. Ю., Трифонов Г. И., Котов А. П. Теоретические и металлографические исследования методов напыления функциональных покрытий с использованием плазмы // Инженерные технологии. 2024. № 3 (7). С. 42–50.
  10. Кузнецов Ю. А., Гончаренко В. В. Технологии высокоскоростного напыления // Техника и оборудование для села. 2013. № 8. С. 40–45.
  11. Нагараджа Ч. Редди, Кумар Б. С. А., Редаппа Х. Н. и др. Микроструктура, микротвердость и характеристики окисления NI3TI и NI3TI + (CR3C2 + 20NICR) покрытий, полученных методом высокоскоростного газопламенного напыления // Физика металлов и металловедение. 2020. Т. 121. № 2. С. 179–189. https://doi.org/10.31857/S0015323020020138
  12. Елагина О. Ю., Прыгаев А. К., Волков И. В. Эксплуатационные характеристики покрытий, полученных методом высокоскоростного газопламенного напыления // Перспективные материалы. 2020. № 5. С. 81–88. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2020-5-81-88
  13. Garfias A., Albaladejo-Fuentes V., Cano I. G., Dosta S. Understanding the Influence of High Velocity Thermal Spray Techniques on the Properties of Different Anti-Wear WC-Based Coatings // Coatings. 2020. V. 10 (12). P. 1157–1168. https://doi.org/10.3390/coatings10121157
  14. Русинов П. О., Бледнова Ж. М. Влияние механической активации порошков из материалов с эффектом памяти формы на структуру и свойства поверхностных слоев при высокоскоростном газопламенном напылении // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2015. № 21. С. 63–66.
  15. Кузняков Е. В., Грисенко Е. В. Высокоскоростное газопламенное напыление в ремонте подъемных машин // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. 2017. Т. 1. С. 30–32.
  16. Галлямов А. М., Гончарова Т. В., Шафигуллин Л. Н. и др. Восстановление эксплуатационных свойств ответственных деталей методом высокоскоростного напыления (HVOF) // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. № 2. С. 94–98.
  17. Дружнова Я. С. Развитие методов газотермического напыления упрочняющих покрытий на основе карбидов вольфрама и хрома (обзор) // Труды ВИАМ. 2022. № 10 (116). С. 100–115. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2022-0-10-100-115
  18. Thakur L., Arora N., Jayaganthan R., Sood R. An investigation on erosion behavior of HVOF sprayed WC–Co–Cr coatings // Applied Surface Science. 2011. № 258. P. 1225–1234. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.09.079
  19. Балаев Ю. О., Русинов П. О., Бледнова Ж. М. Структура и фазовый состав поверхностной композиции TINIZR–CNBCO, сформированной высокоскоростным газопламенным напылением // Материаловедение. 2017. № 9. С. 19–24.
  20. Кукареко В. А., Белоцерковский М. А., Григорчик А. Н., Го С. Влияние режима охлаждения при высокоскоростном газотермическом напылении покрытий из стали 95Х18 на их структуру и износостойкость // Трение и износ. 2024. Т. 45. № 5. С. 384–391. https://doi.org/10.32864/0202-4977-2024-45-5-384-391
  21. Chivavibul P., Watanabe M., Kuroda S. Development of WC–Co Coatings Deposited by Warm Spray Process // J. of Thermal Spray Technol. 2008. V. 17 (5–6). P. 750–756. https://doi.org/10.1007/s11666-008-9271-4
  22. Установка высокоскоростного газопламенного напыления HV-2-АО Плакарт. https://www.plakart.pro/catalog/vysokoskorostnoe-gazoplamennoe-hvof-hvaf/ustanovka-vysokoskorostnogo-gazoplamennogo-napyleniya-hv-2/?ysclid=ma82km4fj4806836399 (дата обращения: 21.05.2025)
  23. Espallargas N., Berget J., Guilemany J., Benedetti A. V., Suegama P. Cr3C2—NiCr and WC–Ni thermal spray coatings as alternatives to hard chromium for erosion – corrosion resistance // Surf. Coat. Technol. 2008. V. 202. P. 1405–1417 [CrossRef].
  24. Sidhu H. S., Sidhu B. S., Prakash S. Mechanical and microstructural properties of HVOF sprayed WC–Co and Cr3C2—NiCr coatings on the boiler tube steels using LPG as the fuel gas // J. Mater. Process. Technol. 2006. V. 171. P. 77–82 [CrossRef].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».