Page 243 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

243

Рисунок 6.8 – Поздовжній переріз

торця ПД по завершенню процесу

напилення покриття, 1 – стальна

оболонка ПД; 2 – зона розплаву;

3 – шихта ПД; 4 –область

утворення оксидів заліза

100 мкм

В процесі напилення покриттів застосовують струм у діапазоні

100…300 А, при якому шихта нагрівається до температури 1100 ºС ще на

віддалі від розплавленого торця ПД (рис. 6.8). У цій зоні вже відбувається

утворення великих включень оксидних фаз на основі Al, Cr та Fe. Тому при

виготовленні ПД важливо максимально ущільнити шихту щоб не допустити

утворення порожнин у його шихті, де може бути повітря, що містить кисень або

вологу. Конструкція ПД зображена на рис. 6.9. а, б краще герметизує шихту від

повітря та вологи, ніж конструкція ПД. (рис.6.9. в, г).

На дистанції напилення покриттів взаємодія між компонентами шихти

ПД та його стальною оболонкою відбувається у кілька етапів (рис. 6.10):

– етап І – температура в шихті ПД становить 1100…1500 ºС, відбувається

окиснення компонентів шихти та стальної оболонки із середини та плавлення

легкоплавких компонентів шихти;

– етап ІІ – оболонка та шихтові матеріали плавляться, в розплаві

протікають алюмотермічні реакції відновлення оксидів заліза та хрому

розплавленим Al і утворення карбідів та боридів при взаємодії карбіду бору із

Fe та Cr. Ці реакції екзотермічні та підвищують температуру розплаву.

– етап ІІІ – дисперговані краплини з розплаву транспортуються по-

вітряним струменем до напилюваної поверхні, що супроводжується

інтенсивним вигорянням з них вуглецю. Одночасно відбувається часткове

окиснення всіх легувальних елементів ПД та їх відновлення алюмінієм, а також

утворення карбідів та боридів при взаємодії хрому та заліза із карбідом бору.