Search academic texts

Registration Number

0519U001837, Doctoral dissertation

Title

Physical-technological fundamentals of the creation of "Ni(Fe)-based alloy - MeB2" composite materials for coatings with high wear-resistance

Author

Storozhenko Maryna S., Кандидат технічних наук

popup.head Umanskyi Oleksandr P.
popup.advisor Umanskyi Oleksandr P.
popup.opponent Rojik Tetjana A.
popup.opponent Savulyak Valeriy Ivanovych
popup.opponent Sukhova Olena Viktorivna

Status

Доктор технічних наук, 05.02.01, Матеріалознавство

Date

02-12-2019

Description

Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної проблеми підвищення зносостійкості покриттів в умовах тертя ковзання та абразивного зношування шляхом розробки та апробації нових підходів до створення композиційних матеріалів системи «сплав на основі Ni(Fe) – MeB2» з керованим структурно-фазовим складом. Для отримання композиційних порошкових матеріалів систем TiB2−(Fe−Mo) та NiFeCrBSiC−MeB2 пропонується метод рідкофазного спікання спресованих заготовок в вакуумі з подальшим подрібненням та класифікацією. При такому способі отримання порошків процеси міжфазної взаємодії між сплавом та тугоплавкою сполукою визначають структуру і властивості покриттів. Тому вибір оптимального складу композиційних матеріалів систем TiB2−(Fe−Mo) та NiFeCrBSiC−MeB2 здійснено шляхом вивчення закономірностей змочування та міжфазної взаємодії між тугоплавкими сполуками та металевим сплавом. В процесі рідкофазного спікання композиційних матеріалів TiB2−(Fe−13мас.%Mo) відбувається хімічна взаємодія з утворенням in-situ складних боридів Mo2FeB2. За рахунок високої твердості (22−24 ГПа) бориди Mo2FeB2 ефективно підвищують зносостійкість газотермічних та електроіскрових покриттів в умовах абразивного зношування та тертя ковзання. За рахунок оптимального співвідношення зміцнюючих частинок боридів (ТіВ2 та Mo2FeB2) та металевої матриці плазмові та детонаційні покриття з розробленого композиційного матеріалу TiB2−40мас.%(Fe−13мас.%Mo) характеризуються зносостійкістю вищою за покриття з стандартного твердого сплаву ВК-6. За результатами вивчення змочування та контактної взаємодії для зміцнення серійних самофлюсівних сплавів NiCrBSiC (ПГ-СР3) та FeNiCrBSiC (ПГ-Ж14) обрано добавки ТіВ2 та CrB2. Встановлено що в результаті хімічної взаємодії при рідкофазному спіканні в системах NiFeCrBSiC−MeB2 відбувається утворення in-situ складних боридів та карборидів хрому, які за рахунок високої твердості (20-24 ГПа) зміцнюють структуру покриттів. Запропоновані в роботі технологічні рішення дають можливість керувати структурно-фазовим складом композиційних матеріалів та газотермічних покриттів систем NiFeCrBSiC−MeB2, а саме кількістю та розміром утворених in-situ боридних та карбоборидних фаз. В умовах тертя ковзання при підвищених температурах (200−400 °С) розроблені покриття систем NiFeCrBSiC−MeB2 характеризуються зносостійкістю в 2−3 рази вищою порівняно з серійними покриттями ПГ-СР3, ПГ-Ж14 та ПС-12НВК-01. Розроблені газотермічні та електроіскрові покриття пройшли випробування на промислових підприємствах України.