Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка защитных электроискровых покрытий для никелевых сплавов при использовании СВС – электродов в системе Mo-Si-B

ФИО: Лебедев Д.Н.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: к.т.н., в.н.с. НУЦ СВС Кудряшов А.Е.

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Порошковой металлургии и функциональных покрытий

Академическая группа: МФП-13-2

Конструкции авиационной и ракетно-космической техники (АРКТ) являются наиболее затратными по применяемым материалам и комплектующим, энергоемкости, трудоемкости и времени создания, а, следовательно, и самыми дорогостоящими техническими объектами.

В настоящее время стоит проблема защиты объектов АРКТ от воздействия внешней среды и условий их эксплуатации. Наиболее эффективным путем повышение ресурса и надежности ответственных деталей авиационной техники является нанесение на их рабочие поверхности многофункциональных защитных покрытий различными методами поверхностной инженерии, например методом электроискрового легирования (ЭИЛ).

К достоинствам технологии электроискрового легирования относится высокая адгезия формируемых покрытий, относительная простота реализации метода. Технологический процесс нанесения покрытий относится к экологически чистым, характеризуется низким энергопотреблением, высокой рентабельностью и быстрой самоокупаемостью инвестиций.

Целью работы являлось изучение особенностей массопереноса электродных материалов системы Mo-Si-B на никелевом сплаве ЭП-718, а также исследование структуры, состава и свойств сформированных покрытий.

В качестве электродных материалов применяли сплавы системы Mo-Si-B, изготовленные по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), следующих составов: 51% Mo2B+ 2% MoB+ 47% Mo5SiB2, 41% МoB + 59% MoSi2, 96% Mo5SiB2+ 2% Mo3Si + 2% Mo, 90% MoSi2 – 10% TiB2.

В качестве материала катода использовали никелевый сплав ЭП 718-ИД (ХН45МВТЮБР-ИД), применяемый для изготовления деталей авиационной техники.

Формирование покрытий осуществляли на воздухе, на установке «ALIER-METAL 303», при варьировании энергетических режимов обработки (Е = 0,05–0,2 Дж).

Изучены особенности формирования покрытий на никелевом сплаве. Проведен комплекс исследований структуры, фазового состава и свойств сформированных покрытий. Изучена шероховатость поверхностных слоев.

Выявлено, что при ЭИЛ обработке электродами Mo-Si-B происходит убыль массы катода (подложки). Определен оптимальный режим обработки (E = 0,048 Дж, I = 120 A, f = 3200 Гц, τ = 20 мкс).

Установлено, что шероховатость сформированных покрытий (параметр Ra) зависит от состава применяемых электродов, а также от энергетического режима обработки. На оптимальном режиме обработки Ra не превышает 8,76 мкм.

Изучен фазовый состав покрытий, износо- и жаростойкость сформированных покрытий.

По результатам проведенных работ показано, что применение СВС-сплавов системы Mo-Si-B перспективно для упрочнения деталей сплавов авиационной техники из никелевого сплава ЭП-718.