Page 16 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

14

Тому, легування забезпечило, меншу кількість фази γ-Al 2O 3 та передумови
утворення легованого корунду (α-CuAl 2O 3, α-NiAl 2O 3, α-TiAl 2O 3) (табл. 1 та
рис. 11).

Al 2O 3+MgO Al 2O 3+CuO

Al+5%Mg 10мкм Al+5%Cu 10мкм
а б в

Al 2O 3+TiO 2 Рис. 11. Структура ПЕО
шарів, синтезованих на
алюмінієвому сплаві Д16
АД0 (а) та газотермічних
покриттях, легованих Mg
Al+5%Ti
Al+30%Ti 20мкм (б), Cu (в), Ni (г), Ti (д).
г д

Вперше показано, що за наявності в газотермічних покриттях Mg, Cu, Ni чи
Ti під час синтезу на їх поверхні ПЕО шарів створювалися передумови для
утворення легкоплавких та рідкотекучих евтектик із сумішей оксидів (Al 2O 3 +
MgO), (Al 2O 3 + NiO), (Al 2O 3 + CuO), (Al 2O 3 + TiO 2). Вони легше ніж тугоплавкий
оксид Al 2O 3 проникали в розрядні канали ПЕО шарів і заповнюючи їх
зменшували поруватість.
Для забезпечення високої абразивної зносостійкості ПЕО шарів синтезованих
на алюмінієвих газотермічних покриттях, легованих Mg, Cu, Ni, Ti, оптимізували
вміст цих елементів. Встановили, що за наявності у структурі газотермічних
покриттів (5…8) мас.% Cu, (5…8) мас.% Ni чи 30 мас.% Ti абразивна
зносостійкість таких ПЕО шарів зростала у 6…12 разів (рис. 12), порівняно із
ПЕО шаром на технічно чистому алюмінії АД0.

140
50 W 2000 50 2000 2000
120 HV 1800
40
40
W, 10 -4 , г 30 оптимум 1600 HV 0,3 W, 10 -4 , г 30 оптимум HV 1600 HV 0,3 W, 10 -4 , г , г W, 10 80 оптимум 0,3 1600 HV 0,3
1800
1800
100
60
 20 HV 0,3 1400 20 0,3 1400 40 1400
10  10 W  W
1200 1200 20 1200
0 0 0
0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 20 40 60 80 100
С , % С , % С , %
Сu Ni Ti
а б в
Рис. 12. Вплив вмісту міді CCu (а), нікелю CNi (б) та титану CTi (в) у структурі
газотермічного покриття на основі алюмінію на абразивну зносостійкість 1/W
та твердість HV0,3 синтезованих ПЕО шарів.
Це зумовлено наявністю у структурі ПЕО шарів нанорозмірних часточок
міді, нікелю та формування легованих корундів α-CuAl 2O 3, α-NiAl 2O 3 та TiAl 2O 3