Page 18 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

16

Під час напилювання покриттів бура плавилась за t пл(Na 2B 4O 7) = 741ºС, розклада-
ючись з утворенням метаборату натрію та борного ангідриду (Na 2B 4O 7 →
2NaBO 2 + B 2O 3). Взаємодіючи з оксидами Cr 2O 3 та Fe 2O 3, борний ангідрид
утворював метаборати FeBO 3 та CrBO 3 (B 2O 3 + Fe 2O 3 = 2FeBO 3; B 2O 3 + Cr 2O 3 =
2CrBO 3) з нижчими температурами плавлення: t пл(FeBO 3) = 800ºС, t пл(CrBO 3) =
780ºС.
Бурі властива висока здатність розчиняти

оксидні плівки на поверхні сталевої оболонки та
часточках порошку Cr у шихті ПД. Завдяки цьому
карбід бору повністю взаємодіяв з Cr та оболонкою
ПД, сприяючи формуванню однорідніших покриттів
з нанорозмірними виділеннями боридів (темні
включення на рисунку 13). Це сприяло зростанню
1 мкм
мікротвердості, абразивної зносостійкості та
Рис. 13. Структура покриття, корозійної тривкості покриттів.
напиленого ПД 90Х17Р3ГС.
Формування евтектик (Fe–B, Fe–Si, Mn–Si та Fe
о
Ti) з низькою температурою плавлення (740…800) С
сприяло утворенню легкоплавкого розплаву, який забезпечив сплавлення
тугоплавких компонентів шихти (Сr, B 4С, FeCr, FeCrB). Наявність евтектики в
розплаві шихти забезпечило майже повне її сплавлення з оболонкою та
формування в диспергованих краплинах гомогенного розплаву, з якого і
формувалося покриття.

Особливості структури ЕДП із ПД Fe-Cr-Si-Mn-B-С на сталевій та
алюмінієвій підкладках. Незалежно від типу підкладки напилені ЕДП мали типову
ламелярну структуру. У покриттях на сталевій підкладці спостерігали поодинокі
мікротріщини, які могли виникати через вищі, у цьому випадку, залишкові
напруження розтягу першого роду, порівняно з покриттями на алюмінієвій
підкладці, в яких тріщини
Рис. 14. Вплив дистан-
2400 не утворювалися.
ції напилювання пок-
3 На поверхні алюмі-
2200 риттів L на темпера-
туру t краплин розпла- нієвих сплавів завжди є
t, o C 2000 2 ву ПД, до складу шихти природна оксидна плівка,

яких входили: 1 – екзо- температура плавлення
1800 1
термічна шихта (Cr + якої 2050 С, яка блокує
о
1600 B4C); 2 – (FeCrB + Al);
50 100 150 3 – електрод Св08. сплавлення ЕДП з
L, мм
підкладкою. Екзотермічні
реакції, які відбуваються між компонентами шихти різних ПД під час
напилювання ЕДП, спричиняють підвищення температури краплин їх розплаву на
300...500 С (рис. 14). Це сприяє розплавленню природньої оксидної плівки на
о
поверхні алюмінієвої підкладки з утворенням зони сплавлення між нею та ЕДП
завтовшки до 10 мкм (рис. 15). Спектральний аналіз зони сплавлення підтвердив
наявність в її складі алюмінію (з підкладки) та заліза, хрому, марганцю і кремнію
(з ЕДП) (рис. 15). Адгезійна міцність напилених покриттів внаслідок цього зросла
від 36 до 55 МПа. На сталевій підкладці таких зон сплавлення було значно менше,