Page 284 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

284

утворення міжламелярних мікротріщин в ЕДП в процесі їх кристалізації на

поверхні підкладки.

Виявлено, що в усіх покриттях, напилених на підкладку із алюмінієвого

сплаву Д16, значення σ зал є суттєво нижчими, оскільки коефіцієнт термічного

-1
розширення за кімнатної температури алюмінієвого сплаву Д16 (2,3410 K ) є
-5
-1
-5
вищим, ніж сталевої підкладки з маловулецевої сталі (1,010 К ). Під час
напилювання ЕДП підкладка, на яку наносили покриття, нагрівалася до

100…150 ºС в залежності від товщини покриття. Після напилення зразок-
підкладка охолоджується разом із покриттям. При цьому алюмінієва підкладка

зменшується в розмірах сильніше, ніж сталева та покриття, тому рівень
напружень розтягу у покриттях напилених на алюмінієву підкладку є значно

меншим ніж у покриттях напилених на сталеву. Застосування надзвукового

повітряного струменя дещо зменшує σ зал у покриттях на сплаві Д16 та сталі.

Порівнюючи когезійну міцність покриттів, напилених за різних тисків

повітряного струменя, виявили, що вона залежить від складу ПД, і практично

не залежить від матеріалу підкладки. Коли залишкові напруження розтягу І

роду за значеннями наближаються до когезійної міцності, то в покриттях

виникають мікро- або макротріщини, які спричиняють їх руйнування. Тому для

оцінки роботоздатності покриттів запропоновано використовувати обгрунтова-

ний критерій, а саме, співвідношення σ зал/σ В.

Збільшення від 6 до 17 мас.% вмісту Cr у шихті ПД за наявності в ній

1 мас.% B підвищує когезійну міцність покриттів, напилених на сталеву та

алюмінієву підкладки в дозвуковому режимі, від 210 до 235 МПа. Застосування

надзвукового режиму напилення додатково підвищує σ s до 324 МПа, однак

величина σ зал значно збільшується, а критерій роботоздатності σ зал/σ В зростає до

рівня, за якого у структурі ЕДП виникає мережа мікротріщин (у покриттях на

сталевій підкладці), які під час експлуатації доводять покриття до остаточного

руйнування, що виведе з ладу всю конструкцію (рис. 7.1, стовп 3). Це

зумовлено формуванням у покриттях значної кількості фази аустеніту,

легованого хромом.