DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2020.3(34).81-87

Дослідження структури та властивостей зносостійких покриттів отриманих методом наплавлення порошковими електродами на основі системи Fe-Ti-B-C

О.О. Іванов

Об авторах

О.О. Іванов, аспірант, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна

Анотація

Проаналізовані сучасні та класичні публікації щодо зносостійких покриттів на основі карбідо- та боридоутворюючих перехідних металів IV-VI груп періодичної системи хімічних елементів. Розглянуто та проаналізовано передумови формування фаз дослідженої системи та мікроструктуру зносостійких покриттів. Запропонована система забезпечує дрібнозернисту структуру з рівномірно розподіленими карбідами та боридами разом з високою твердістю 67-69 HRC.

Ключові слова

вакуумне азотування, алюмінієві сплави, теплостійкість, ізотермічні та термоциклічні випробування, криві повзучості

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Chen, X., Li, C., Xu, S., Hu, Y., Ji, G. & Wang, H. (2019). Microstructure and Microhardness of Ni/Al-TiB2 Composite Coatings Prepared by Cold Spraying Combined with Postannealing Treatment. Coatings, 9(9) [in English].

2. Yu Xi Wang & Sam Zhang, (2014). Toward hard yet tough ceramic coatings. Surface & Coatings Technology, Vol. 258, pp. 1-16) [in English].

3. Zhang M., Luo S. X., Liu S. S. & Wang X. H. (2018). Effect of Molybdenum on the Wear Properties of (Ti,Mo)C-TiB2-Mo2B Particles Reinforced Fe-Based Laser Cladding Composite Coatings. Journal of Tribology, 140(5) [in English].

4. Namini A.S., Asl M. S., Delbari S.A., (2019). Infuence of Sintering Temperature on Microstructure and Mechanical Properties of Ti–Mo–B4C Composites. Metals and Materials International [in English].

5. Karip, E., Aydin, S. & Muratoğlu, M. (2015). A Study on Hardfacing Alloy Using Fe–Cr and Fe–B Powders. Acta Physica Polonica A, 128, pp. 160-163 [in English].

6. Yang, K., Gao, Y., Yang, K., Bao, Y. & Jiang, Y. (2017). Microstructure and wear resistance of Fe-Cr13-C-Nb hardfacing alloy with Ti addition. Wear, 376–377, pp. 1091– 1096 [in English].

7. Wieczerzak, K., Bala, P., Stepien, M., Cios, G. & Koziel, T. (2016). Formation of eutectic carbides in Fe–Cr–Mo–C alloy during non-equilibrium crystallization. Materials & Design, 94, pp. 61-68 [in English].

8. Ivanov O., Prysyazhnyuk P, Lutsak D., Matviienkiv O. & Aulin, V. (2020). Improvement of Abrasion Resistance of Production Equipment Wear Parts by Hardfacing with Flux-cored Wires Containing Boron Carbide/Metal Powder Reaction Mixtures. Management Systems in Production Engineering, 28(3), pp. 178-183 [in English].

9. Najdich, Yu.V. (1977). Pajka i metallizaciya sverhtverdyh instrumentalnyh materialov. Kiev «Naukova dumka» [in Russian].

10. Samsonov, G.V., Serebryakova, T.I. & Neronov, V.A. (1975). Boridy. Moskva Atomizdat [in Russian].

11. Hülya Durmuşa, Nilay Çömeza, Melis Yurddaşkalb, Uğur Çaligülüc, (October 11-13, 2017), The Influence Of Boron On Microstructure And Hardness Of Fe-Cr-C Hardfacing Coatings. 2nd International Conference on Material Science and Technology in Cappadocia (IMSTEC’17), Nevsehir, Turkey [in English].

12. A. Jilleh et al., (2013). Microstructural and mechanical properties investigation of TiC reinforced hardface alloy deposited on mild steel substrate. Transactions of the Indian Institute of Metals, Vol. 66, no. 4, pp. 433-436 [in English].

13. X. Wang, F. Han, X. Liu, S. Qu & Z. Zou, (2008). Microstructure and wear properties of the Fe–Ti–V–Mo–C hardfacing alloy. Wear, Vol. 265, no. 5-6, pp. 583-589) [in English].

14. P. Prysyazhnyuk, L. Shlapak, O. Ivanov, S. Korniy, L. Lutsak, M. Burda, I. Hnatenko & V. Yurkiv, (2020). In Situ Formation Of Molybdenum Borides At Hardfacing By Arc Welding With Flux-Cored Wires Containing A Reaction Mixture Of B4C/MO. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies , 4/12 (106), pp 46-51 [in Egnlish].

15. Yu Nakama, Hiroshi Ohtani, Mitsuhiro Hasebe, (2009). Thermodynamic Analysis of the Nb-Ti-B Ternary Phase Diagram. Materials Transactions, Vol. 50, No. 5, pp. 984-992) [in English].

16. Levashov, E.A., Kosayanin, V.I., Krukova, L.M., Moore, J.J. & Olson, D.L. (1997). Structure and properties of ‘Ti-C-B composite thin films produced by sputtering of composite Tic-TiB, targets. Surface and Coatings Technology, Vol. 92, pp. 34-41 [in English].

17. Lisovskij, A.F. (2008). Formirovanie struktury kompozicionnyh materialov pri obrabotke metallicheskimi rasplavami. Kiev «Naukova dumka» [in Russian].

18. M. Roy, Ed. (2013). Surface Engineering for Enhanced Performance against Wear. Springer. pp. 152-155 [in English].

Пристатейна бібліографія ГОСТ

  1. Microstructure and Microhardness of Ni/Al-TiB2 Composite Coatings Prepared by Cold Spraying Combined with Postannealing Treatment. / X. Chen at el. Coatings. 2019. Vol. 9, № 9. DOI: 10.3390/coatings9090565
  2. Toward hard yet tough ceramic coatings. / Yu Xi Wang & Sam Zhang. Surface & Coatings Technology. 2014. Vol. 258. P. 1-16. doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.07.007
  3. Effect of Molybdenum on the Wear Properties of (Ti,Mo)C-TiB2-Mo2B Particles Reinforced Fe-Based Laser Cladding Composite Coatings. / M. Zhang at el. Journal of Tribology. 2018. Vol. 140 № 5.
  4. Influence of Sintering Temperature on Microstructure and Mechanical Properties of Ti–Mo–B4C Composites. / A.S. Namini at el. Metals and Materials International. 2019. doi.org/10.1007/s12540-019-00469-y
  5. A Study on Hardfacing Alloy Using Fe–Cr and Fe–B Powders. / E. Kapir at el. Acta Physica Polonica A. 2015. Vol. 128. P. 160-163. doi.org/10.12693/APhysPolA.128.B-160
  6. Microstructure and wear resistance of Fe-Cr13-C-Nb hardfacing alloy with Ti addition. / K. Yang at el. Wear. 2017. P. 1091– 1096.
  7. Formation of eutectic carbides in Fe–Cr–Mo–C alloy during non-equilibrium crystallization. / K. Wieczerzak at el. Materials & Design. 2016. Vol. 94. P. 61-68. doi.org/10.1016/J.MATDES.2016.01.028
  8. Improvement of Abrasion Resistance of Production Equipment Wear Parts by Hardfacing with Flux-cored Wires Containing Boron Carbide/Metal Powder Reaction Mixtures. / O. Ivanov at el. Management Systems in Production Engineering. 2020. Vol. 28. № 3. P. 178-183. doi.org/10.2478/mspe-2020-0026
  9. Пайка и металлизация сверхтвердых инструментальных материалов / под общей ред. д-ра техн. наук Ю.В. Найдича. Киев «Наукова думка», 1977. 187 c.
  10. Бориды. / Г.В. Самсонов и др. Москва Атомиздат, 1975. 376 c.
  11. The Influence Of Boron On Microstructure And Hardness Of Fe-Cr-C Hardfacing Coatings. / Hülya Durmuşa at el. 2nd International Conference on Material Science and Technology in Cappadocia (IMSTEC’17). October 11-13. 2017.
  12. Microstructural and mechanical properties investigation of TiC reinforced hardface alloy deposited on mild steel substrate. / A. Jilleh et al. Transactions of the Indian Institute of Metals. 2013. Vol. 66. №. 4. P. 433-436. DOI: 10.1007/s12666-013-0252-z
  13. Microstructure and wear properties of the Fe–Ti–V–Mo–C hardfacing alloy. / X. Wang at el. Wear. 2008. Vol. 265, №. 5-6. P. 583-589.
  14. In Situ Formation Of Molybdenum Borides At Hardfacing By Arc Welding With Flux-Cored Wires Containing A Reaction Mixture Of B4C/MO. / P. Prysyazhnyuk at el. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 4/12. №. 106. P. 46-51. doi.org/10.15587/1729-4061.2020.206568
  15. Thermodynamic Analysis of the Nb-Ti-B Ternary Phase Diagram. / Yu Nakama at el. Materials Transactions. 2009. Vol. 50. №. 5. P. 984-992.
  16. Structure and properties of ‘Ti-C-B composite thin films produced by sputtering of composite Tic-TiB. / E.A. Levashov at el. Surface and Coatings Technology. 1997. Vol. 92. P. 34-41.
  17. А.Ф. Лисовский. Формирование структуры композиционных материалов при обработке металлическими расплавами. Киев «Наукова думка». 2008. 198 c.
  18. M. Roy. Surface Engineering for Enhanced Performance against Wear. 2013. Springer. P. 152-155.

Copyright (c) 2020 О.О. Іванов