ISSLEDOVANIE STRUKTURY I MIKROTVERDOSTI PLAZMENNOGO POKRYTIYa IZ AUSTENITNOY STALI POSLE FRIKTsIONNOY OBRABOTKI

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Исследованы изменения микроструктуры и микротвердости плазменного покрытия из аустенитной стали Fe-23,7Cr-11,9Mn-3,2Ni-0,57C-0,52Si на цилиндрической стальной подложке после фрикционной обработки (ФО) двумя инструментами из быстрорежущей стали Р18М5 при давлении 30 МПа, сдвиговых напряжениях 4 МПа и температуре до 1225 °C. Операцию ФО выполнили при вращении образца с покрытием и дополнительном перемещении инструментов вдоль образующей подложки. Мощность процесса ФО характеризуется сдвигающим усилием инструментов на покрытие и линейной скоростью подложки с покрытием при ее вращении. Максимальная температура покрытия определяется отношением выполненной работы к обработанной площади покрытия. При повышенном термосиловом воздействии инструментов на покрытие и на его границу с подложкой в результате пластической деформации формируются полосы, разрушающие исходную структуру покрытия в состоянии после напыления, с дроблением оксидов на поверхности напыленных частиц. Окисление поверхности покрытия при ФО с одновременным его деформированием приводит к формированию слоев, в которых содержится до 29 об.% равномерно распределенных оксидов округлой формы. Микротвердость покрытия после ФО повышается с 2,95 до 6,1 ГПа в результате уплотнения материала покрытия и сваривания напыленных частиц между собой.

About the authors

V. I Kalita

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Email: vkalita@imet.ac.ru
Москва

D. I Komlev

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

A. A Radyuk

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

A. B Mikhaylova

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

K. Yu Demin

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

B. A Rumyantsev

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

References

  1. Mutter, M. Systematic investigation on the influence of spray parameters on the mechanical properties of atmospheric plasma-sprayed YSZ coatings / M. Mutter, G. Mauer, R. Mücke, O. Guillon, R. Vaβen // J. Thermal Spray Technol. 2018. V.27. №4. P.566—580.
  2. Peat, T. The erosion performance of cold spray deposited metal matrix composite coatings with subsequent friction stir processing / T. Peat, A. Galloway, A. Toumpis, P. McNutt, N. Iqbal // Appl. Surf. Sci. 2017. V.396. P.1635—1648.
  3. Tanigawa, H. Modification of vacuum plasma sprayed tungsten coating on reduced activation ferritic/martensitic steels by friction stir processing / H. Tanigawa, K. Ozawa, Y. Morisada, S. Noh, H. Fujii // Fusion Eng. Design. 2015. V.98. P.2080—2084.
  4. Fitseva, V. The role of process temperature and rotational speed in the microstructure evolution of Ti-6Al-4V friction surfacing coatings / V. Fitseva, S. Hanke, J.F. dos Santos, P. Stemmer, B. Gleising // Mater. Design. 2016. V.110. P.112—123.
  5. Damodaram, R. Friction surfacing : A tool for surface crack repair / R. Damodaram [et al.] // Surf. Coat. Technol. 2021. V.422. Art.127482.
  6. Wen Wanga. High-performance bulk pure Al prepared through cold spray-friction stir processing composite additive manufacturing / Wen Wanga, Peng Hana, Yinghui Wanga, Ting Zhanga, Pai Penga, Ke Qiaoa, Zhi Wanga, Zhihao Liua, Kuaishe Wanga // J. Mater. Res. Technol. 2020. V.9. №4. P.9073—9079.
  7. Калита, В.И. Плазменные покрытия с нанокристаллической и аморфной структурой / В.И. Калита, Д.И. Комлев. — М. : Изд. дом Библиотека, 2008. 400 с.
  8. Вилль, В.И. Сварка металлов трением / В.И. Вилль. — Л. : [б.и.], 1970. 175 с.
  9. Фукс, И.Г. Введение в трибологию / И.Г. Фукс, И.А. Буяновский. — М. : Нефть и газ, 1995. 278 с. 10. Полухин, П.И. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, А.М. Галкин. — М. : Металлургия, 1976. 488 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences