Page 22 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

20

ламелей за вмістом у них хрому через утворення хромвмісних боридів, карбідів та
оксидів.
Вміст Cr у твердому розчині покриттів із ПД системи Fe–Cr–C–B (у тому
числі тієї його частини, яка ввійшла до складу карбідів чи боридів), що мав би
забезпечувати корозійну тривкість ЕДП в нейтральних водних середовищах,
розрахували за формулою (3). Її отримали з аналізу діаграм стану різних
подвійних систем (Fe–C, Cr–C, Cr–B), врахувавши неминуче вигорання C під час
напилювання покриттів з ПД:
%Cr ПД = %Cr ТР + %Cr ТР K МГ + %Cr ТР 0,11 %В), а де %Cr ЕДП (3)

де %Cr ПД – відсоток Cr у шихті ПД, який забезпечував би корозійну тривкість
покриттям у нейтральних водних середовищах; %Cr ТР – відсоток Cr, якого
необхідно досягти у твердому розчині покриттів з ПД для їх задовільної корозійної
тривкості (%Cr ТР > 12 мас.%); K МГ – коефіцієнт, який характеризує хімічну
мікрогетерогенність покриттів за вмістом Cr; %Сr ЕДП – відсоток Cr в отриманих
покриттях з урахуванням тієї його кількості, яка вигоріла під час напилювання;
%В – відсоток B в напилених ЕДП.
Для покриттів з ПД системи Fe–Cr–В, перший доданок у рівнянні (3) %Cr ТР
враховує відсоток Cr у твердому розчині покриттів, який забезпечував б їм
потрібну корозійну тривкість за експлуатації в нейтральних водних середовищах
(його мінімальний відсоток повинен бути не меншим за 12 мас.%). У другому
доданку рівняння (3) введено коефіцієнт хімічної мікрогетерогенності K МГ, що
дало змогу врахувати нерівномірність розподілу Cr у різних ламелях покриттів.

Щодо третього доданку у рівнянні (3), то він враховує відсоток Cr, залучений до
формування хромвмісних боридів. Результати фазового та хімічного аналізів
показали, що за вмісту Cr і B в ПД у діапазонах (14…20) мас.% та (1…3) мас.%,
відповідно в отриманих покриттях утворювалися бориди типу (FeCr) 2B, вміст Cr в
яких не відрізнявся від його вмісту в ЕДП.
Прийняли, що для забезпечення достатньої корозійної тривкості покриттів
вміст Cr у твердому розчині повинен бути на рівні 13 мас.% (адже мінімальний
вмісту хрому для забезпечення корозійної тривкості у нейтральних водних
середовищах становить 12 мас.%).
Мінімальний вміст хрому у ПД з 1 мас.% В, який забезпечив би 13 мас.%
хрому у твердому розчині покриття вираховували з виразу:
%Cr ПД = %Cr ТР (1 + K МГ + 0,11 %В %C), (4)
%Cr ПД = 13 (1 + 0,05 + 0,11·1) = 15,08 %Cr

Врахувавши мікрогетерогенність напилених покриттів із ПД, необхідний
вміст хрому у ПД прийняли рівним 17 мас.% – ПД 90Х17РГС. Тоді за вмісту
хрому 17 мас.% у ПД 90Х17РГС, вміст хрому у твердому розчині покриття %Cr ТР
визначили із виразу:

%Cr ТР = %Cr ПД / (1 + K МГ + 0,11 · %В) = 14,6 мас.%. (5)

Мінімальний вміст хрому у ПД 90Х17Р2ГС, який забезпечив би його вміст у
твердому розчині покриття %Cr ТР на рівні 13 мас.%, знайшли із виразу: