Комбинированные покрытия, полученные электроискровым легированием

Методом электроискрового легирования (ЭИЛ) на стали 20Х13 (катод) получены слоистые и двухслойные покрытия с увеличенной трещиностойкостью (K_1С) и уменьшенной повреждаемостью (Hv/K_1С). В качестве анодов использовали комплексно-легированные сплавы на основе NiAl (КЛС) и сталь 20, из которых получали слоистые и двухслойные покрытия. Слоистые покрытия (4–7 слоев) формировали посредством поочередного ЭИЛ анодами из КЛС и стали 20. Это позволило в слоях покрытия увеличить концентрацию Fe до 80–14 ат.% против 8–5 ат.% в однослойных покрытиях (КЛС). В слоистых покрытиях K_1С увеличилась на 16%, а Hv/K_1С снизилась на 30%. Двухслойные покрытия позволили увеличить K_1С на ~33 %, а Hv/K_1С снизить на 50%. Показана возможность получения двухслойных и слоистых покрытий из твердых сплавов ВК 20 и КЛС.

1. Konovalov S., Chen X., Sarychev V. et al. Mathematical modeling of the concentrated energy flow effect on metallic materials // Metals. – 2017. – V. 7. – Is. 1. – P. 4. DOI: 10.3390/met7010004

2. Barile C., Casavola C., Pappalettera G. et al. Advancements in Electrospark Deposition (ESD) Technique: A Short Review // Coatings. – 2022. – V. 12. – Is. 10. – P. 1536. DOI: 10.3390/coatings12101536

3. Khimukhin S. N., Eremina K. P. Structure of coatings produced on steel by Ni-Al based alloys after thermal cycling // Metallurgist. – 2024. – V. 68. – Is. 3. – P. 418–426. DOI: 10.1007/s11015-024-01743-0

4. Awotunde M. A., Ayodeleet O. O., Adegbenjo A. O. et al. NiAl intermetallic composites – a review of processing methods, reinforcements and mechanical properties // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2019. – V. 104. – P. 1733–1747. DOI: 10.1007/s00170-019-03984-9

5. Sampath S., Ravi V. P., Sundararajan S. An Overview on Synthesis, Processing and Applications of Nickel Aluminides: From Fundamentals to Current Prospects // Crystals. – 2023. – V. 13. – Is. 3. – P. 435. DOI: 10.3390/cryst13030435

6. Химухин С. Н, Еремина К. П., Хе В. К. Структура комбинированных интерметаллидных электроискровых покрытий на стали 45 // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2024. – № 11. – С. 20–27.

7. Ogneva T. S.; Ruktuev A. A., Lazurenko D. V. et al. Structure and oxidation behavior of NiAlbased coatings produced by non-vacuum electron beam cladding on low-carbon steel // Metals. – 2022. – V. 12. – Is. 10. – P. 1679. DOI: 10.3390/met12101679

8. Николенко С. В., Верхотуров А. Д. Новые электродные материалы для электроискрового легирования. – Владивосток: Дальнаука, 2005. – 220 с.

9. Gostishchev V., Khimukhin S., Ri E., et al. Sinthesis of complex alloyed aluminides from oxide compounds by aluminothermic metod // Metals. – 2018. –V. 8. – N 6. – С. 439

10. Химухин С. Н., Теслина М. А., Ри Х., Ри Э. Х. Формирование, микроструктура и свойства «белого слоя» сталей при низковольтном электроискровом легировании // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2011. – № 4 (76). – С. 7–11.

11. Лапицкая В. А., Кузнецова Т. А., Чижик С. А. и др. Исследование трещиностойкости покрытий микродугового оксидирования после лазерного легирования оксидом циркония // Журнал технической физики. – 2019. – Т. 89. – Вып. 11. – С. 1699–1704. DOI: 10.21883/JTF.2019.11.48331.117-19

12. Yuan J., Wang Q., Liu X., et al. Microstructures and high-temperature wear behavior of NiAl/WCFex coatings on carbon steel by plasma cladding // Journal of Alloys and Compounds. – 2020. – V. 842. – Art. 155850. – P. 1–7. DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.155850

13. Дворник М. И., Михайленко Е. А. Создание ультрамелкозернистого твердого сплава WC15Co из порошка, полученного электроэрозионным диспергированием отходов сплава ВК15 в воде // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. – 2020. – №. 3. – С. 4-16