Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления
Исследовано влияние структуры и фазового состава керметных покрытий систем Al₂O₃–Ti (Al), полученных с применением установки многокамерного детонационного напыления. Анализ особенностей структуры исследуемых покрытий выполнялся с использованием оптической металлографии, аналитической растровой, а та...
Gespeichert in:
Datum: | 2017 |
---|---|
Hauptverfasser: | , , , , , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Russian |
Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
Schriftenreihe: | Автоматическая сварка |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148917 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления / Л.И. Маркашова, Ю.Н. Тюрин, О.В. Колисниченко, Е.Н. Бердникова, О.С. Кушнарева, Е.В. Половецкий, Е.П. Титков // Автоматическая сварка. — 2017. — № 9 (767). — С. 33-39. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-148917 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1489172019-02-20T01:24:18Z Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления Маркашова, Л.И. Тюрин, Ю.Н. Колисниченко, О.В. Бердникова, Е.Н. Кушнарева, О.С. Половецкий, Е.В. Титков, Е.П. Научно-технический раздел Исследовано влияние структуры и фазового состава керметных покрытий систем Al₂O₃–Ti (Al), полученных с применением установки многокамерного детонационного напыления. Анализ особенностей структуры исследуемых покрытий выполнялся с использованием оптической металлографии, аналитической растровой, а также просвечивающей микродифракционной электронной микроскопии. Показано, что наиболее значимый вклад в показатели прочности, пластичности и трещиностойкости исследуемых покрытий вносят диспергирование зеренной и субзеренной структур, а также распределение формирующихся упрочняющих фаз дисперсных размеров. Досліджено вплив структури і фазового складу керметних покриттів систем Al₂O₃–Ti(Al), отриманих із застосуванням установки багатокамерного детонаційного напилення. Аналіз особливостей структури досліджуваних покриттів виконувався з використанням оптичної металографії, аналітичної растрової, а також просвічуючої мікродіфракційної електронної мікроскопії. Показано, що найбільш значний внесок у показники міцності, пластичності і тріщиностійкості досліджуваних покриттів вносять диспергування зеренної та субзеренної структур, а також розподіл зміцнюючих фаз дисперсних розмірів, що формуються. Effect of structure and phase composition of cermet coatings of Al₂O₃-Ti (Al) system produced using a unit for multichamber detonation spraying was investigated. Analysis of structure peculiarities of investigated coatings was performed applying optical metallography, analytical scanning as well as transmission microdiffraction electron microscopy. It is shown that dispersion of grain and subgrain structures as well as distribution of forming hardening phases of dispersion size make the most significant contribution in the indices of strength, ductility and crack resistance of the investigated coatings. 2017 Article Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления / Л.И. Маркашова, Ю.Н. Тюрин, О.В. Колисниченко, Е.Н. Бердникова, О.С. Кушнарева, Е.В. Половецкий, Е.П. Титков // Автоматическая сварка. — 2017. — № 9 (767). — С. 33-39. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 0005-111X DOI:https://doi.org/10.15407/as2017.09.05 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148917 621.81:621.337 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Маркашова, Л.И. Тюрин, Ю.Н. Колисниченко, О.В. Бердникова, Е.Н. Кушнарева, О.С. Половецкий, Е.В. Титков, Е.П. Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления Автоматическая сварка |
description |
Исследовано влияние структуры и фазового состава керметных покрытий систем Al₂O₃–Ti (Al), полученных с применением установки многокамерного детонационного напыления. Анализ особенностей структуры исследуемых покрытий выполнялся с использованием оптической металлографии, аналитической растровой, а также просвечивающей микродифракционной электронной микроскопии. Показано, что наиболее значимый вклад в показатели прочности, пластичности и трещиностойкости исследуемых покрытий вносят диспергирование зеренной и субзеренной структур, а также распределение формирующихся упрочняющих фаз дисперсных размеров. |
format |
Article |
author |
Маркашова, Л.И. Тюрин, Ю.Н. Колисниченко, О.В. Бердникова, Е.Н. Кушнарева, О.С. Половецкий, Е.В. Титков, Е.П. |
author_facet |
Маркашова, Л.И. Тюрин, Ю.Н. Колисниченко, О.В. Бердникова, Е.Н. Кушнарева, О.С. Половецкий, Е.В. Титков, Е.П. |
author_sort |
Маркашова, Л.И. |
title |
Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления |
title_short |
Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления |
title_full |
Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления |
title_fullStr |
Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления |
title_full_unstemmed |
Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления |
title_sort |
влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков al₂o₃ и al (или ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления |
publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
publishDate |
2017 |
topic_facet |
Научно-технический раздел |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148917 |
citation_txt |
Влияние структуры на свойства покрытий из механических смесей порошков Al₂O₃ и Al (или Ti), полученных методом многокамерного детонационного напыления / Л.И. Маркашова, Ю.Н. Тюрин, О.В. Колисниченко, Е.Н. Бердникова, О.С. Кушнарева, Е.В. Половецкий, Е.П. Титков // Автоматическая сварка. — 2017. — № 9 (767). — С. 33-39. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
series |
Автоматическая сварка |
work_keys_str_mv |
AT markašovali vliâniestrukturynasvojstvapokrytijizmehaničeskihsmesejporoškoval2o3ialilitipolučennyhmetodommnogokamernogodetonacionnogonapyleniâ AT tûrinûn vliâniestrukturynasvojstvapokrytijizmehaničeskihsmesejporoškoval2o3ialilitipolučennyhmetodommnogokamernogodetonacionnogonapyleniâ AT kolisničenkoov vliâniestrukturynasvojstvapokrytijizmehaničeskihsmesejporoškoval2o3ialilitipolučennyhmetodommnogokamernogodetonacionnogonapyleniâ AT berdnikovaen vliâniestrukturynasvojstvapokrytijizmehaničeskihsmesejporoškoval2o3ialilitipolučennyhmetodommnogokamernogodetonacionnogonapyleniâ AT kušnarevaos vliâniestrukturynasvojstvapokrytijizmehaničeskihsmesejporoškoval2o3ialilitipolučennyhmetodommnogokamernogodetonacionnogonapyleniâ AT poloveckijev vliâniestrukturynasvojstvapokrytijizmehaničeskihsmesejporoškoval2o3ialilitipolučennyhmetodommnogokamernogodetonacionnogonapyleniâ AT titkovep vliâniestrukturynasvojstvapokrytijizmehaničeskihsmesejporoškoval2o3ialilitipolučennyhmetodommnogokamernogodetonacionnogonapyleniâ |
first_indexed |
2025-07-12T20:39:30Z |
last_indexed |
2025-07-12T20:39:30Z |
_version_ |
1837475064061100032 |
fulltext |
НАУ НО-ТЕ НИ ЕСКИ РАЗДЕЛ
3 3 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА
doi org as
А А
А Al2
Al ( Ti)
А А А
Л. И. МАРКАШОВА, Ю. Н. ТЮРИН, О. В. КОЛИСНИЧЕНКО, Е. Н. БЕРДНИКОВА, О. С. КУШНАРЕВА,
Е. В. ПОЛОВЕЦКИЙ, Е. П. ТИТКОВ
им атона А краин г иев ул азимира алевича E mail o ce paton kiev ua
сследовано влияние структур и азового состава керметн покр тий систем Al2 Ti (Al) полученн с приме
нением установки многокамерного детона ионного нап ления Анализ осо енностей структур исследуем покр
тий в полнялся с использованием оптической металлогра ии аналитической растровой а так е просвечиваю ей
микроди рак ионной лектронной микроскопии оказано что наи олее значим й вклад в показатели прочности
пластичности и тре иностойкости исследуем покр тий вносят диспергирование зеренной и су зеренной структур
а так е распределение ормирую и ся упрочняю и аз дисперсн размеров и лиогр та л рис
К л ю ч е в ы е с л о в а : керметные покрытия, многокамерное детонационное напыление, оксид алюминия, структу-
ра, фазовый состав, плотность дислокаций, упрочнение, вязкость разрушения, локальные внутренние напряжения,
трещиностойкость
современной пром ленности а именно в авиа
автомо иле нергома иностроении имической
пром ленности и др используют изделия ра о
тоспосо ность котор зависит от качественн
арактеристик повер ности то например дни а
пор ней и повер ности камер сгорания тор ов е
уплотнения газотур инн установок тор ов е
уплотнения на в одн вала горн ма ин по
вер ности роликов или илиндров для ума ной
пром ленности ильер гре енки для ведения
и о ра отки пря и уплотнительн е повер ности
запорной арматур и т д Актуальной задачей явля
ется пов ение наде ности и долговечности таки
изделий ксплуата ионн е арактеристики котор
определяются свойствами и ра очи повер ностей
и позволяют использовать и для ра от в кстре
мальн условия (в сокие температура и давле
ние интенсивн й износ трением знакопеременн е
нагрузки и т д ) у ествует мно ество различн
те нологически ре ений (термическая и термо и
мическая о ра отка нанесение покр тий упрочня
ю ая повер ностная о ра отка и др ) котор е о е
спечивают нео одим е свойства унк иональн
повер ностн слоев в зависимости от тре ований
пред являем к конечн м изделиям в различн
условия ксплуата ии ти метод ин енерии по
вер ности в значительной степени отличаются как
по своей природе так и по воздействию на изделия и
на и структурно чувствительн е свойства
дним из наи олее ироко распространенн
и в то е время перспективн спосо ов пов е
ния ксплуата ионн свойств и долговечности
изделий является нанесение на и повер ности
покр тий с применением различн те нологий
нап ления им атона А
краин разра отан те нология и о орудование
для многокамерного детона ионного нап ления
( ) которое приводит к ормированию в
сококачественн покр тий с в сокими ко и
иентом использования материала и производи
тельностью осо енностям данной те нологии
следует отнести наличие нескольки спе иально
про илированн детона ионн камер и по
в енную частоту детона ии ( ) горючей
смеси котор е практически нивелируют отри
ательн е ект связанн е с дискретностью
классически методов детона ионного нап ле
ния
остре ованн м направлением применения
многокамерного детона ионного метода является
нап ление поро ков оксида алюминия (Al2 ) с
различн ми до авками для получения керметн
покр тий сследование покр тий из керметов
с различн ми азов ми составами и типами струк
тур очень ва но с точки зрения получения комплек
са изико ме анически свойств делаю им пер
спективн м и применение в различн о ластя
те ники нтерес к кермету Al2 Al (Al2 Ti)
в зван тем что в нем мо ет ть достигнуто со
четание в сокой твердости прочности огнеупор
ности свойственной оксиду алюминия с пластич
арка ова юрин олисниченко ердникова у нарева олове кий
итков
НАУ НО-ТЕ НИ ЕСКИ РАЗДЕЛ
3 4 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА
ностью и теплопроводностью арактерной для Al
(Ti)
днако на данн й момент имеется недоста
точно достоверной и однозначной ин орма ии о
влиянии различн те нологически параметров
на структурно азовое состояние нап лен
н таким о разом покр тий и соответственно
на и ксплуата ионн е свойства
елью данной ра от является о енка вли
яния состава нап ляемой ме анической смеси
поро ков Al2 Al и Al2 Ti на структуру и
азов й состав покр тий получаем и
структурн акторов на прочностн е свойства и
тре иностойкость исследуем покр тий
Материалы и методики исследований ля
нап ления покр тий применяли ме анические
смеси ис одного поро ка Al2 ( ирм
Starck A PE T® ) рак ионного соста
ва d р мкм с до авками ( и ) чист
поро ков Al или Ti d р мкм (рис ) е
им детона ионного нап ления частота детона
ии расстояние до о раз а мм скорость
переме ения мм мин с одинаков м количе
ством про одов соотно ение длина (l) диаметр
(d) ствола пу ки l/d мм и горючего газа к
окислителю ( ) (та л ) азмер о раз ов
15×10× мм
сследования структурно азового состояния
покр тий (микротвердости о емной доли пор
азового состава распределения дисперсн аз
арактера зеренной су зеренной и дислока ион
ной структур и др ) проводили на все структур
н уровня с применением комплексного ме
тодического под ода включаю его оптическую
металлогра ию ( ersamet пония eco
А) аналитическую растровую лектронную
микроскопию (Philips SE идерланд )
рентгеноструктурн й азов й анализ (
) а так е просвечиваю ую микроди рак и
онную лектронную микроскопию (JE
ирм «JE » с ускоряю им напря ением
к пония) результате проведенной ра от
ли получен кспериментальн е данн е о пол
ном комплексе структурно азов параметров
покр тий при
Результаты исследований ли получе
н чет ре групп покр тий нап ленн на
Ti ( ) и Al (А ) основ тол иной δ до
мкм (та л рис ) сследованиями мето
дом оптической металлогра ии показано что по
ристость таки покр тий на одится на уровне
о емная доля ламелей (Vд л ) в ни
составляет ри том минимальная
Т а б л и ц а 1 . Параметры технологического режима МДН
ас од газов м ч ровень заполне
ния камер
камера
2 ( )
озду ( )
( )
камера
2 ( )
озду ( )
( )
итатель озду ( )
Примечание ас од поро ка г ч
ис икроструктура ( ) покр тий Al2 Ti (а) Al2 Ti (б) Al2 + Al (в) Al2 + Al (г)
ис не ний вид нап ляем поро ков ис одн й поро ок Al2 (а ) до авки поро ков Ti (б × ) и Al (в
× )
НАУ НО-ТЕ НИ ЕСКИ РАЗДЕЛ
3 5 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА
пористость ( ) и максимальная интегральная
микротвердость HV арактерн для покр тий
полученн с использованием поро ков
Al2 с до авками и Ti
ентгеноструктурн м азов м анализом по
лученн покр тий установлено что исполь
зование поро ков Al2 Ti (ре им ) и
Al2 Ti (ре им ) спосо ствует ор
мированию покр тий идентичного азового со
става при примерно равнозначном содер ании
ормирую и ся азов составляю и γ Al2
( ) α Al2 ( ) AlTi ( ) д
нако в покр тия Al2 Ti (ре им ) ин
тегральная микротвердость HV пов ается на
(от до а) по
сравнению с покр тием Al2 Ti (ре им
) та л
ап ление поро ков Al2 Al (ре им
) и Al2 Al (ре им ) спосо ству
ет ормированию покр тий при содер ании
γ Al2 ( ) α Al2 ( ) Al ( ) и при
мерно одинаковом уровне интегральной микрот
вердости HV (та л )
итоге установлено что до авка ( и )Ti
по сравнению с покр тиями с ( и )Al при
водит к изменениям структурно азового состава
и миротвердости (HV ) покр тий заимодей
ствие Al2 и Ti при ормировании слоя покр тия
в условия детона ионного нап ления приводит к
о разованию интерметаллидной аз AlTi что
возмо но о условливает пов ение (в
раза) интегральной микротвердости HV таки
покр тий
Результаты электронно-микроскопических
исследований на просвет дали возмо ность из
учить осо енности тонкой структур покр тий
изменение плотности и арактера распределения
дислока ий в различн структурн составляю
и (во внутренни о ема и вдоль структурн
грани ) арактер ормирую ейся су структур
ее параметр размер части азов в делений
ективн е расстояния ме ду ормирую имися
азами и т п том плане для покр тий с наи о
лее лагоприятн ми (в сокая микротвердость ми
нимальная пористость и др) структурно азов ми
изменениями а именно Al2 Ti (ре им
рис ) и для сравнения Al2 Al (ре им
рис ) установлено следую ее
случае использования поро ка Al2 Ti
(ре им рис а) размер части азов в
делений (dч нм) в повер ностн слоя
покр тий умень ается в раза по сравнению с по
кр тиями Al2 Al (ре им рис а)
ак е практически в раза умень ается
и расстояние (λч) ме ду ормирую имися дис
персн ми азами (до λч нм) что арак
теризует пов ение о емной доли в матри е о
разую и ся аз
ак е на людается измельчение (в раза) су
структур (величина су зерна dс ∼ мкм) при
пов ении дислока ионной плотности (ρ) на вне
ней повер ности покр тий от ρ ∼ 9 см (ре
им ) до ρ ∼ 9 см (ре им ) ри
том в покр тия у грани раздела плотность
дислока ий составляет ρ ∼ 9 см (рис
б в) и ρ ∼ 10 см (рис б в)
Т а б л и ц а 2 . Результаты исследований структуры покрытий
омер п п оро ок (подло ка) δ мкм Vд л HV а
1 Al2 Ti (титан)
2 Al2 Ti (титан)
Al2 Al (алюминий)
4 Al2 Al (алюминий)
ис онкая структура покр тия (Al2 Ti) нап ленного на титановую основу на глу ине мкм от
грани раздела ( ) (а) в зоне покр тие подло ка (б) и материала подло ки (в)
НАУ НО-ТЕ НИ ЕСКИ РАЗДЕЛ
3 6 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА
Аналитические оценки эксплуатационных
свойств покрытий полненн й комплекс кс
периментальн исследований на все структур
н уровня позволил провести аналитические
о енки конкретного (ди ерен ированного) вкла
да различн структурно азов составляю
и ормирую и ся в исследуем покр тия
в изменение ме анически свойств и определить
структурн е актор кардинально влияю ие на
арактер и распределение локальн внутренни
напря ений ( л вн) котор е являются потен иаль
н ми источниками заро дения и распростране
ния тре ин в структурн микроо ластя
Аналитические о енки упрочнения в полня
ли согласно уравнению включаю ему известн е
зависимости олла етча рована и др
т 0 т р з с д д у
где 0 сопротивление ре етки металла дви
ению сво одн дислока ий (напря ение тре
ния ре етки или напря ение айерлса а арро)
т р упрочнение твердого раствора легирую
ими лементами и примесями (твердорастворное
упрочнение) з с упрочнение за счет изме
нения величин зерна и су зерна (зависимости
олла етча зернограничное и су структурное
упрочнение) д дислока ионное упрочнение
о условленное ме дислока ионн м взаимодей
ствием д у упрочнения за счет дисперсн
части по ровану (дисперсионное упрочнение)
результате показано что в случае исполь
зования поро ков Al2 Ti (ре им ) и
Al2 Al (ре им ) интегральн е зна
чения упрочнений ( σт) для покр тий составля
ют σт а и σт а (рис а)
о ои случая максимальн й вклад (до )
в значение σт вносит упрочнение матри по
кр тий за счет дисперсн части азов в де
лений (дисперсионное упрочнение по ровану)
σд у а (ре им ) и σд у а
(ре им ) рис б в ри том вклад зерен
ного ( σз) су зеренного ( σс) и дислока ион
ного ( σд) упрочнений для исследуем покр
тий составляет ( σз а)
( σс а) и
( σд а) соответственно рис в.
асчетн е значения показателей вязкости раз
ру ения К1с о ениваем е по зависимости [17]
ис истограмм (а) отра аю ие ди ерен ированн й вклад зеренного (∆σз) су структурного (∆σс) дисперсионного
(∆σд у ) и дислока ионного (∆σд) упрочнений в изменение интегрального значения ∆σт в материале покр тий нап ленн
на различн ре има Al2 Ti (ре им основа Ti) и Al2 Al (ре им основа Al) и вклад дисперсн
части азов о разований (б в) в о ий уровень ∆σт
ис онкая структура покр тия (Al2 Al) нап ленного на алюминиевую основу на глу ине мкм от гра
ни раздела ( ) (а) в зоне покр тие подло ка ( ) и материала подло ки (в)
НАУ НО-ТЕ НИ ЕСКИ РАЗДЕЛ
3 7 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА
К1с ( Еσтδk)
1/2 где E модуль нга σт рас
четная величина упрочнения δk значения кри
тического раскр тия тре ин (согласно данн м
параметров су структур ) а так е сопоставление
К1с и σт показали следую ее рис
случае использования поро ка Al2 Ti
(ре им ) показатель К1с (рис а) незначи
тельно (на ) умень ается что приводит к
квази рупкому внутризеренному разру ению мате
риала покр тия рис б случае использования
поро ка Al2 Al (ре им ) на людает
ся арактер разру ения с вязкой составляю ей
(ямки дисперсн размеров мкм (см рис
в)) что дол но о еспечивать тре иностойкость
полученн покр тий
асчетно аналитические о енки уровня ло
кальн внутренни напря ений (τл вн) позволили
о енить тре иностойкость исследуем покр
тий с учетом арактера дислока ионной струк
тур которая достаточно четко проявляется при
исследования тонкой структур на просвет с ис
пользованием методики ионного утонения тонки
ольг [ ].
з анализа различн под одов к определе
нию ме анизмов заро дения тре ин и разру е
ния материалов ла в рана о енка τл вн именно
на азе дислока ионной теории кристаллически
тверд тел связ ваю ей про есс ормирова
ния локальн внутренни напря ений с заро
дением и перестройкой дислока ионной струк
тур [ ] оле внутренни напря ений
создаваемое дислока ионной структурой (плотно
стью дислока ий ρ) и осо енности ормирования
τл вн источников заро дения и распространения
тре ин (и уровень протя енность взаимосвязь
со структурн ми осо енностями покр тий) опре
делялись по зависимости [20]
τл вн = Gbhρ/[π( )]
где G модуль сдвига b вектор юргерса h
тол ина ольги равная см ко и
иент уассона ρ плотность дислока ий
ис зменение расчетн значений прочности ( σт) и
вязкости разру ения (К1с) материала покр тий (а) и рак
тограмм вязкого (б) и квази рупкого разру ения (в) в ма
териале покр тий нап ленн на различн ре има
Al2 Ti (ре им основа Ti) и Al2 Al (ре
им основа Al)
ис аспределение локальн внутренни напря ений (τвн) в материале покр тий (a в) и подло ки (б г) a б покр
тия (Al2 Ti) нап ленн е на титановую основу в г покр тия (Al2 Al) нап ленн е на алюмини
евую основу
НАУ НО-ТЕ НИ ЕСКИ РАЗДЕЛ
3 8 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА
оказано что при все исследуем ре има
покр тий ормируется низкий уровень ( ез
резки градиентов) локальн внутренни напря
ений (рис ) аксимальн е τл вн на людаются
в зоне грани раздела покр тие подло ка в слу
чае использования поро ков Al2 Ti (ре
им рис б) ри том и уровень не пре
в ает а (или τл вн τтеор от уровня
теоретической прочности материала на сдвиг) что
и о еспечивает получение качественн покр
тий с низкой склонностью к тре иноо разованию
и соответственно с оптимальн ми ксплуата и
онн ми арактеристиками
аким о разом в результате ксперименталь
но аналитически о енок ксплуата ионн
свойств покр тий установлено что в сокий уро
вень ме анически свойств и тре иностойкость
о еспечиваются за счет мелкозернистой зерен
ной и су зеренной структур при равномерном
распределении дисперсн упрочняю и аз
и дислока ионной плотности ов ению тре
иностойкости покр тий спосо ствует отсут
ствие протя енн зон дислока ионн ско
плений кон ентраторов локальн внутренни
напря ений
Выводы
результате комплексн исследований покр тий
полученн многокамерн м детона ионн м нап
лением на различн структурн уровня (зерен
ном су зеренном дислока ионном) установлено
в покр тия ис одного поро ка Al2 с до
авками ( и ) Ti или Al нап ленн на раз
личн е основ (Ti и Al) примерно одинаковое
содер ание основн азов составляю и
таки как Al2 ( ) и Al2 ( )
остальное AlTi и Al соответственно о авка (
и ) Ti спосо ствует о разованию интерметал
лидной аз AlTi ( )
покр тия Al2 Ti (основа Ti) а
рактеризуются наи оль ими (в раза)
значениями интегральной микротвердости
(HV а) измельчением (на
) зеренной су зеренной структур и
размера (в раза) части азов в делений гра
диент по дислока ионной плотности практиче
ски отсутствуют
аналитическими о енками показано что
наи олее значим й вклад в ксплуата ионн е
свойства (прочность вязкость разру ения тре
иностойкость) исследуем покр тий вно
сят равномерное распределение ормирую
и ся упрочняю и аз дисперсн размеров
измельчение зеренной и су зеренной структур
при отсутствии протя енн и плотн дисло
ка ионн скоплений кон ентраторов локальн
внутренни напря ений
Список литературы
1. улик А орисов ну ин А икитин
( ) Газотермическое напыление композицион-
ных порошков енинград а иностроение
2. орисов орисова А ( ) Плазменные по-
рошковые покрытия и в е ніка
артенев едько ригоров А ( ) Де-
тонационные покрытия в машиностроении енинград
а иностроение
4. Pa lo ski ( ) The science and engineering of ther-
mal spray coatings Second edition John Wiley Sons
5. юрин олисниченко оле ук А умуля
тивно детона ионное устройство для газотермического на
п ления покр тий Тр. 9-й Международ. конф. «Пленки и
покрытия-2009» сс −
iranda ern nde J ocha angel E a de la Torre
S ( ) Synthesis microstructural analysis mechanical
properties o alumina matri cermets J. of Silicate Based
and Composite Materials, (1)
7. арка ова озняков ердникова и др
( ) лияние структурн акторов на ме анические
свойства и тре иностойкость сварн соединений ме
таллов сплавов компози ионн материалов Автома-
тическая сварка 6/7
арка ова елягин у нарева и др
( ) труктурно азовое состояние и ме анические
свойства повер ностн слоев стали А ор
мирую и ся в условия лазерного и лазерно плазмен
ного легирования Математическое моделирование и
информационные технологии в сварке и родственных
процессах. Сб. докладов седьмой международной конфе-
ренции, 15–19 сентября 2014 г. десса им
атона А сс −47.
9. арка ова юрин олисниченко и др
( ) труктурно азовое состояние износостойки ком
пози ионн покр тий систем r 2 i r нанесенн с
использованием многокамерной детона ионной установки
Там же сс −42.
10. узуки ( ) пределе текучести поликристалли
чески металлов и сплавов Структура и механические
свойства металлов осква еталлургия сс −
11. и ( ) напря ении рована Физика проч-
ности и пластичности осква еталлургия сс −
107.
12. ольд тейн итвинов рон ин ( )
Металлофизика высокопрочных сплавов осква е
таллургия
онрад ( ) одель де орма ионного упрочнения
для о яснения влияния величин зерна на напря ение
течения металлов Сверхмелкое зерно в металлах
ордиенко (ред ) осква еталлургия сс
14. Армстронг ( ) рочностн е свойства металлов
со свер мелким зерном Там же
15. Petch J ( ) The cleavage strength o polycrystalline
J. Iron and Steel Inst. 173
ro an E ( ) islocation in metals e ork A E
17. оманив ( ) Вязкость разрушения конструк-
ционных сталей осква еталлургия
аровский арка ова А рамов и др
( ) етодика утонения о раз ов разнородн сварн
соединений для лектронно микроскопически исследова
ний Автоматическая сварка 12
19. Stroh A ( ) The ormation o cracks as a recoil o
plastie o Proc. of the Roy. Soc A 1154
20. анин и ачев А риняева ( ) Струк-
турные уровни деформации твердых тел овоси ирск
аука
21. onrad ( ) E ect o grain si e on the lo er yield and
o stress o iron and steel Acta Metallurgica 11
НАУ НО-ТЕ НИ ЕСКИ РАЗДЕЛ
3 9 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА
R ef erences
1. ulik A a orisov u S nukhin A S et al ( ) Thermal
spraying of composite powders eningrad ashi nostroenie
in ussian
2. orisov u S orisova A ( ) Plasma powder coa-
tings yiv Tekhnika in ussian
artenev S S edko u P rigorov A ( ) Detonation
coatings in machine building eningrad ashinostroenie
in ussian
4. Pa lo ski ( ) The science and engineering of thermal
spray coatings nd ed John Wiley Sons
5. Tyurin u olisnichenko Poleshchuk A ( )
umulative detonation device or thermal spraying o coatings
n Proc. of 9th Int. Conf. on Films and Coatings-2009
in ussian
iranda ernande J ocha angel E ia de la Torre
S ( ) Synthesis microstructural analysis mechanical
properties o alumina matri cermets J. of Silicate Based on
Composite Materials (1)
7. arkashova Po nyakov erdnikova E et al
( ) E ect o structural actors on mechanical properties
and crack resistance o elded joints o metals alloys and
composite materials The Paton Welding J 6/7
arkashova Shelyagin ushnareva S et al
( ) Structure phase condition and mechanical properties
o sur ace layers o h A steel to be ormed under
conditions o laser and laser plasma alloying n Proc o
th nt Conf. on Mathematical Modelling and Information
Technologies in Welding and Related Processes (15-19
September 2014, Odessa, Ukraine) in ussian
9. arkashova Tyurin u olisnichenko et al
( ) Srtucture phase condition o ear resistant composite
coatings o r 2 i r system deposited using multi
chamber detonation installation Ibid in ussian
10. Su uki ( ) n yield strength o polycrystalline metals
and alloys In: Structure and mechanical properties of metals.
osco etallurgiya in ussian
11. Eshby ( ) n ro an stress In: Physics of strength
and ductility osco etallurgiya in ussian
12. oldshtejn itvinov S ron n ( ) Metal-
lophysics of high-strength alloys osco etallurgiya in
ussian
onrad ( ) odel o strain hardening or e planation
o grain si e e ect on o metal stress In: Superfine grain in
metals Ed by ordienko osco etallurgiya
in ussian
14. Armstrong ( ) Strength properties o metals ith
super ne grain Ibid in ussian
15. Petch J ( ) The cleavage strength o polycrystalline
J. Iron and Steel Inst 173
ro an E ( ) Dislocation in metals e ork A E
17. omaniv ( ) Fracture toughness of structural
steels osco etallurgiya in ussian
arovsky u arkashova Abramov P et al ( )
Procedure o thinning o specimens o dissimilar el ded
joints or electron microscopy e aminations Avtomatich.
Svarka 12 in ussian
19. Stroh A ( ) The ormation o cracks as a recoil o
plastic o Proc. of the Roy. Soc A
20. Panin E ikhachev A rinyaeva u ( ) Struc-
tural levels of deformation of solids ovosibirsk auka in
ussian
21. onrad ( ) E ect o grain si e on the lo er yield and
o stress o iron and steel Acta Metallurgica 11
арка ова юрін олісниченко
ерднікова у нарьова
олове ький ітков
ім атона А кра ни
м и в вул азимира алевича
E mail o ce paton kiev ua
А А
А Al2
А Al (а о Ti) А
А А А А А
ослід ено вплив структури і азового складу керметни
покриттів систем Al2 Ti(Al) отримани із застосуванням
установки агатокамерного детона ійного напилення Аналіз
осо ливостей структури дослід увани покриттів викону
вався з використанням оптично металогра і аналітично
растрово а тако просвічуючо мікроді рак ійно електро
нно мікроскопі оказано о най іль значний внесок у
показники мі ності пластичності і трі иностійкості дослі
д увани покриттів вносять диспергування зеренно та су
зеренно структур а тако розподіл змі нюючи аз диспер
сни розмірів о ормуються і ліогр та л рис
Ключові слова керметні покриття агатокамерне детона і
йне напилення оксид алюмінію структура азовий склад
ільність дислока ій змі нення в язкість руйнування ло
кальні внутрі ні напруги трі иностійкість
arkashova u Tyurin olisnichenko
E erdnikova S ushnareva
E Polovetskii and E P Titkov
E Paton Electric Welding nstitute
o AS o kraine
a imir alevich Str iev kraine
E mail o ce paton kiev ua
E E T ST T E P PE T ES Al2
A Al (or Ti) E A A T E
AT S P E T A E
ET AT SP A ET
E ect o structure and phase composition o cermet coatings o Al2
Ti (Al) system produced using a unit or multichamber detonation
spraying as investigated Analysis o structure peculiarities o
investigated coatings as per ormed applying optical metallography
analytical scanning as ell as transmission microdi raction electron
microscopy t is sho n that dispersion o grain and subgrain
structures as ell as distribution o orming hardening phases o
dispersion si e make the most signi cant contribution in the indices
o strength ductility and crack resistance o the investigated coatings
e Tabl ig
Keywords cermet coatings multichamber detonation spraying alu
minum o ide structure phase composition dislocation density har
dening racture toughness local internal stresses crack resistance
оступила в редак ию
|