CC BY
89
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
УДК: 669.017.3:621.793
©Туник А.Ю.*
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ С ДОБАВКАМИ ТВЕРДЫХ СМАЗОК, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ НАПЫЛЕНИЯ
Представлены результаты исследования закономерностей формирования антифрикционных покрытий, способных работать в условиях сухого трения и повышенных температур, в состав которых входят твердые смазки (С, CaF2, FemOn). Изучено влияние методов газотермического напыления, вида напыляемого материала и количества твердой смазки на фазовый состав, структуру и свойства покрытий.
Ключевые слова: газотермические покрытия, методы нанесения, твердые смазки, структура, свойства, фазовый состав.
Туник А.Ю. Сшруктурт особливостi антифрикцшних noKpummie з добавками твердих мастил, отриманих pi3HUMu методом напилення. Наведено результа-ти досл1дження законом1рностей формування антифрикцшних покритт1в, здат-них працювати в умовах сухого тертя i тдвищених температур, до складу яких входять твердi мастила (С, CaF2, FemOn). Вивчено вплив методiв газотермiчного напилення, виду матерiалу та кiлькостi твердого мастила на фазовий склад, структуру та властивостi покриттiв.
Ключoвi слова: газотермiчнi покриття, методи нанесення, твердi мастила, структура, властивостi, фазовий склад.
A. Y. Tunik. Structural peculiarities of anti-friction coatings with solid lubricant additives obtained by different thermal spraying methods. The results of the investigation of the peculiarities of formation of anti-friction coatings, capable of working in conditions of dry friction and high temperatures, which contain solid lubricants (C, CaF2, FemOy) are presented. The effect of thermal spray methods, type of spray material and the amount of solid lubricant on the phase composition, structure and properties of coatings is investigated.
Keywords: thermal spray coating, application methods, solid lubricants, structure, properties, phase composition.
Постановка проблемы. Интенсификация производственных процессов, экономия материальных ресурсов относятся к наиболее ответственным проблемам современной техники. Одним из серьезных препятствий к более интенсивному ведению производственных процессов является недостаточная стойкость отдельных узлов машин и оборудования, в первую очередь узлов трения, что приводит к простоям, увеличению потребления запасных частей, вызывает потери материальных и энергетических ресурсов. Более 80 % средств, затрачиваемых на ремонт оборудования, используется на восстановление узлов трения. От материалов, из которых изготавливаются узлы трения, требуются, как правило, низкие значения потерь энергии на трение и высокая износостойкость [1, 2]. Для удовлетворения указанных требований создаются различного рода антифрикционные материалы, в том числе литые на основе известных материалов типа бронз и баббитов, композиционные антифрикционные материалы, изготовляемые методами порошковой металлургии, материалы на основе полимеров и др. [3-7].
Анализ последних исследований и публикаций. В настоящее время перспективным направлением в современной технике стало использование антифрикционных материалов, способных работать без смазки, поскольку отказ от нее существенно упрощает конструкцию машин, облегчает их обслуживание, особенно в области низких и высоких температур, а также повышает надежность работы. Одним из эффективных направлений решения данной проблемы
канд. техн. наук, ИЭС им. Е. О. Патона, г. Киев
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
является применение защитных покрытий, обладающих антифрикционными свойствами.
В этом случае создается комбинированный материал, который должен сочетать необходимые прочностные свойства основы и высокую стойкость внешнего слоя (покрытия) в условиях воздействия внешней среды и контактных нагрузок. Перспективным методом нанесения защитных покрытий, обладающих антифрикционными свойствами, является газотермическое напыление (газопламенный, плазменный, детонационный методы, электродуговая металлизация). Важной особенностью газотермического напыления (ГТН) покрытий является возможность управления составом, структурой и свойствами покрытий за счет применения различных порошковых композиций (в виде механических смесей (МС) или композиционных порошков -(КП)) с широким интервалом соотношения компонентов, в качестве которых могут выступать металлы, сплавы, оксиды, бескислородные тугоплавкие соединения и твердые смазки (графит, нитрид бора, дисульфид молибдена, фтористый кальций и др.).
Целью настоящей работы было исследование влияния методов напыления на структуру, фазовый состав и свойства газотермических покрытий из композиционных порошков и механических смесей, в состав которых входят твердые смазки.
Методы получения покрытий. Покрытия наносили методами детонационного (ДН), дозвукового- и сверхзвукового воздушно-газового плазменного напыления (ВГПН и СВГПН), а также плазменного с использованием аргоно- водородной смеси (ПН-Аг+Н2). Основой служили образцы из углеродистой стали, подвергнутые струйно-абразивной обработке.
Общность методов ГТН заключается в том, что структура покрытий независимо от конкретного метода имеет ряд общих признаков, обусловленных природой, как самого процесса напыления, так и используемого материала. Имеется ввиду слоистый, дискретный, неоднородный характер структуры покрытий, наличие в них пор и оксидных включений, а также наличие в структуре различного рода границ, разделяющих частицы. Особенности структуры ГТН - покрытий определяются и спецификой процесса напыления, заключающейся в быстротекущей (10_3...10~5 с), высокотемпературной (2250...20000 К) обработке частиц и их последующем высокоскоростном (50...800 м/с) соударении с поверхностью основы в сочетании с высокой скорость охлаждения [8, 9].
Методики исследования. При проведении исследований применяли металлографию, мик-родюрометрию, рентгеноструктурный фазовый анализ (РСФА), рентгеноспектральный микроанализ (РСМА), метод Оже - спектроскопии. Микротвердость покрытий определяли на приборе М-400 фирмы <^ЕСО» при нагрузке 0,249 и 0,49 Н. Значения микротвердости являются интегральной характеристикой материала покрытий, поскольку измерить микротвердость отдельных структурных составляющих в ряде случаев не представляется возможным из-за их малых размеров. Заключение о фазовом составе и равномерности распределения твердой смазки по объему покрытия дано на основании сопоставления результатов РСФА и РСМА. Прочность сцепления покрытия с основой оценивали клеевым методом [10].
Напыляемые материалы. В качестве твердых смазок были выбраны: графит, фтористый кальций и феррооксиды. Графит - традиционный материал со слоистой структурой. В условиях газотермического напыления он не плавится, легко сублимирует и выгорает, поэтому может быть введен в объем покрытия только в составе композиционного порошка. Фтористый кальций (CaF2) обладает антифрикционными свойствами при повышенных температурах и является наиболее технологичной твердой смазкой для нанесения методами газотермического напыления, поскольку плавится при 1418 0С без разложения, не подвержен активному окислению с образованием нежелательных продуктов. Он может быть использован как в составе механических смесей, так и в виде композиционных порошков. Феррооксиды - перспективные материалы для газотермического напыления ввиду достаточно высокого смазочного эффекта и невысокой стоимости. Оксиды железа по своим смазочным свойствам близки к фтористому кальцию. Фер-рооксиды были использованы в виде компонента механических смесей.
Графит вводился в состав частиц композиционных порошков FeCr-TiC-Мо-С, оксиды железа - в виде составной части механических смесей порошков FeCSi+FemOn, фтористый кальций - как в составе композиционных порошков Сr203-Тi02-CaF2, так и в виде механической смеси FeCSi+CaF2.
Композиционные порошки, в состав которых входили твердые смазки, были изготовлены с использованием метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
В КП системы 15FeCr-70TiC-3Мо-12С (мас.%), содержащем в качестве твердой смазки графит, роль пластичной составляющей играет FeCr, ТЮ- является износостойкой добавкой, молибден вводили для увеличения когезионной прочности. По результатам РСФА фазовый состав данной композиции следующий: FeCr, ТЮ,С, Мо.
В системе 40Сr2О3-45ТiO2-15CaF2 (мас.%), содержащем в качестве твердой смазки CaF2, оксиды хрома и титана играли роль износостойкой матрицы. Фазовый состав этого порошка -ТЮ2 (рутил), Сг203, CaF2, Сг (следы), Ti (следы).
Основным компонентом механических смесей для газотермического напыления служил порошок чугуна (FeCSi), содержащий 3,4 масс. % С и 5,18 мас. % Si. Сам по себе чугун является недорогим технологичным материалом, поэтому предполагалось, что введение в состав такого покрытия твердых смазок (CaF2 или FemOn) должно еще улучшить его антифрикционные свойства. В состав твердой смазки FemOn по результатам РСФА входили оксиды Fe2O3, Fe3O4, у-Fe2O3 (следы). Анализ литературных данных по антифрикционным покрытиям [1, 2, 4-7] показал, что используемое количество твердой смазки, в порошковой смеси обычно находится в пределах 10.20 об.%. Для ГТН использовались порошки с размером частиц 40.80 мкм. Состав порошковых смесей приведен в таблице.
Обсуждение результатов. При исследовании покрытий из КП системы FeCr-TiC-Мо-С и Сг2О3- ТiO2-CaF2 полученных методами ГТН, установлено следующее:
Детонационные покрытия системы FeCr-TiC-Mo-C плотные, без сколов, хорошо прилегают к основе и имеют слоистую структуру (рис. 1, а). Структура покрытия состоит из частиц белого 1 и серого 2 цвета, а также включений твердой смазки 3 (на фотографии черного цвета). Структурная составляющая белого цвета, имеющая форму ламелей и частиц округлой формы состоят из феррохрома с включениями дисперсных частичек ТЮ (табл.). Вторая структурная составляющая покрытия темного цвета - это оксиды титана, легированные железом, и хромом. Наличие указанных фаз подтверждают результаты РСФА и РСМА.
Покрытия, полученные с использованием сверхзвуковой плазменной струи, отличаются от детонационных более неоднородной и более крупнозернистой структурой, однако с достаточно равномерным распределением графитных включений (рис. 1,б). По прочности сцепления СВГПН покрытия практически не уступают ДН покрытиям, однако, в связи с более высокой степенью неоднородности структуры покрытия в данном случае наблюдается разброс значений микротвердости.
Как при детонационном, так и при сверхзвуковом плазменном напылении КП системы FeCr-TiC-Mo-C на воздухе происходит значительное окисление карбида титана с формированием оксидных фаз. Оставшаяся часть карбида титана находится как в виде зерен (размером 5.10 мкм) в металлической (феррохромовой) матрице, так и в виде мелкодисперсных выделений в оксидной фазе.
При напылении данной композиции с использованием Аг-Н2 плазменной струи образования новых фаз не происходит. Покрытие отличается высокой степенью пористости и неоднородности (рис.1, в). По твердости и прочности сцепления с основой оно уступает покрытиям, полученным методами СВГПН и ДН.
По результатам металлографических исследований количество твердой смазки в покрытиях составляет около 17 об.%. по сравнению с 25 об.% (12 мас.%) в исходном порошке. При исследовании излома ДН- покрытий методом Оже - спектроскопии установлено, что около 30 ат. % углерода от общего его количества связано в карбид титана, а около 70 ат. % приходится на долю свободного графита. Проведенные исследования указывают на то, что при напылении КП системы FeCr-TiC-Mo-C происходит потеря углерода. Для детонационного напыления эти потери составляют в среднем 30.32%.
При ДН покрытий из КП на основе оксидов титана и хрома с фтористым кальцием формируются плотные покрытия с наиболее высокой прочностью сцепления с основой по сравнению с другими методами (рис. 1, г; табл.). В покрытиях обнаружены сложный оксид титана-хрома Т^Сг207, комплексные оксиды Т>Сг-Са-О и ТК, свидетельствующие о протекании процессов межфазного взаимодействия, как в самих частицах, так и между компонентами напыляемого материала и кислородом воздуха.
При СВГПН порошков из КП системы Cr2O3-TiO2-CaF2 также формируются покрытия, представляющие собой оксидную матрицу 1, в которой находятся включения твердой смазки 2
Серiя: TexHÍ4HÍ науки ISSN 2225-6733
(черного цвета) (рис. 1, д). Как и при ДН помимо исходных фаз TiO2 и CaF2 в покрытии
обнаружены Ti2Cr2O7 , комплексные оксиды Ti-Cr-Ca-О, а также новый оксид TiCrO3 (табл.). Покрытие уступает по качеству детонационному, так как в нем наблюдаются поры и выкрашивание, что свидетельствует о снижении когезионной прочности.
Таблица
Характеристика ГТН покрытий
Напыляемый материал Метод нанесения СТсц, МПа Н, ГПа Фазовый состав покрытий (по результатам РСФА и РСМА)*
КП 15 FeCr- 70 TiC-3 Mo- 12 C (мас.%) ДН 42,4- 45,5 5,71-6,16 ТЮ2, Ti3O5, TiC, FeCr, комплексные оксиды системы: Ti-Cr-Fe-O С, Мо (следы)
СВГПН 36,5- 39,5 2,21-7,07 TiC, Ti3O5, FeCr, комплексные оксиды системы: Ti-Cr-Fe-O, С, Сг
m-Ar+H2 < 12,0 2,87-3,60 TiC, FeCr, QTi3O5 (следы)
КП 40 Cr2O3-45 TiO2-15 CaF2(мас.%) ДН 39,5- 42,5 2,94-4,90 &2O3, Ti2Cr2O7, комплексные оксиды системы: Ti-Cr-Ca-О, ТЮ2, CaF2, Cr, TiN
СВГПН 35,0- 39,0 2,86-4,73 Сr2O3, TiO2, TiСrО3, Ti2Cr2O7, комплексные оксиды системы: Ti-Cr-Ca-О, CaF2, TiN (следы)
m-Ar+H2 20,0- 29,5 4,82-7,42 &2O3, ТiСrО3, Ti2Cr2O7, TiO2, комплексные оксиды системы: Ti-Cr-Ca-O, CaF2, Cr
МС FeCSi+Юоб^ CaF2 ДН 56,4- 62,5 4,80-5,80 y-Fe, a-Fe,Fe3C, Fe8Si2С CaF2, Fe3O4 (следы)
ВГПН 24,5- 36,1 4,64-5,80 a-Fe, y-Fe, Fe3C, Fe8Si2C, CaF2 (следы), Fe3O4(o^bi)
СВГПН 55,2- 64,5 4,70-5,60 a-Fe , Fe3C, y-Fe, Fe8Si2C, CaF2, Fe3O4, y- Fe2Oз(следы)
МС FeCSi+ 20об.% CaF2 ДН 54,4- 62,5 4,51-5,84 y-Fe, a-Fe, Fe3C, Fe8Si2C, CaF2, a-Fe2O3 (следы), Fe3O4, (следы)
СВГПН 65,2- 63,5 4,80-6,00 a-Fe, Fe3C, y-Fe, Fe8Si2C, CaF2, y- Fe2O3 (следы)
МС FeCSi+10об.%FemOn ДН 60,4- 71,5 3,80-6,40 y-Fe, a-Fe, Fe3C, Fe8Si2C, Fe3O4
ВГПН 22,5- 27,4 4,60-5,72 a-Fe, y-Fe, Fe3C, Fe8Si2C, Fe3O4
МС FeCSi+20об.%FemOn ДН 60,4- 71,5 4,41-5,49 y-Fe, Fe3C, a-Fe, Fe3O4, Fe8Si2C, a-Fe2O3 (следы)
ВГПН 21,5- 25,0 4,38-5,65 y-Fe, Fe3C, a-Fe, Fe3O4 Fe8Si2C
m-Ar+H2 14,1- 16,4 4,41-7,01 y-Fe, Fe3C, a-Fe, Fe3O4 Fe8Si2C, Fe2O3
СВГПН 54,6- 69,2 5,40-7,01 a-Fe, y-Fe, Fe3C, Fe8Si2C, y-Fe2O3, Fe3O4
* Фазы расположены в порядке снижения интенсивности отражений рентгеновских лучей
При плазменном напылении того же КП с использованием Ar+H2 смеси в качестве плаз-мообразующего газа формируются покрытия с более высокой твердостью (по сравнению с предыдущими) (табл.). Структура покрытия плотная, ламелярная, причем внутренняя структура ламелей также характеризуется гетерогенностью (рис. 1, е). Кроме других оксидов в покрытии обнаружен оксид титана TiO2. Хлопьевидные включения твердой смазки (черного цвета) распределены по сечению покрытия достаточно равномерно.
При разработке покрытий из механических смесей чугуна с фтористым кальцием или ок-
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
сидом железа исследовали влияние не только метода ГТН, но и содержания твердой смазки в исходной смеси порошков на фазовый состав, структуру и свойства покрытий.
Рис. 1 - Влияние методов напыления на структуру покрытий : а - в КП РеСг-ТЮ-Мо-С; г - е КП Сr20з-Тi02-CaF2; а, г - ДН; б, д - СВГПН; в, е - ПН-Аг+Н ; (х400)
Детонационные покрытия из механической смеси FeSiC, с 10 и 20 об. % CaF2 имеют мелкодисперсную структуру со слабо выраженной слоистостью (рис. 2 а), высокой прочностью сцепления с основой. Качественного различия в фазовом составе покрытий с 10 и 20 % СаF2 и исходного порошка не наблюдается (табл.). В покрытии помимо основных фаз исходной механической смеси (а - Fe, Fe3C, у-Ре, и Fe8Si2C) обнаружены оксиды железа Fe3O4.
Рис. 2 - Влияние методов напыления на структуру покрытий из механической смеси FeCSi+10% Сар2: а - ДН; б - ВГПН; в - СВГПН (х400)
В ВГПН - покрытиях того же состава, в отличие от ДН- покрытий отмечается укрупнение элементов структуры (увеличение толщины ламелей до 30 мкм) и наличие недеформированных частиц исходного порошка (рис. 2, б). По прочности сцепления с основой это покрытие уступает детонационному. Количественный фазовый состав покрытий несколько отличается от предыдущего, о чем свидетельствует перераспределение интенсивности рентгеновских отражений (а-и у- Ре), их микротвердость практически одинакова (табл.).
При СВГПН, по сравнению с ВГПН, формируются покрытия с мелкодисперсной ламе-лярной структурой и более выраженной слоистостью (рис. 2, в). Внутренняя структура ламелей характеризуется гетерогенностью. Покрытия, полученные методами ВГПН и СВГПН, имеют одинаковый фазовый состав за исключением наличия в последнем следов у-Ре203. Прочность сцепления с основой у СВГПН- покрытий такая же, как и детонационных.
При сравнении фазового состава покрытий из механических смесей чугуна и фтористого кальция и исходных порошков можно отметить, что в результате взаимодействия с окружающей средой протекают процессы окисления частиц FeCSi преимущественно с образованием Ре304
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
(магнетита, наиболее устойчивой модификации среди оксидов железа). Лишь в случае СВГПН зафиксирована метастабильная фаза у-Ре203 (гематит), образующаяся в результате окисления железа при температурах между 200 и 400оС, т. е. по всей вероятности, на стадии охлаждения частиц чугуна при формировании покрытия на основе, имеющей более высокую температуру, чем при других методах ГТН.
Исследование покрытий в характеристическом излучении кальция (рис. 3) и распределение элементов по сечению покрытий позволяет сделать заключение о достаточно равномерном распределении твердой смазки в покрытиях при всех использованных методах напыления.
Рис. 3 - Распределение твердой смазки по объему покрытий из механической смеси FeCSi+CaF2: а - ДН (10% CaF2); б - СВГПН (10% CaF2); в - СВГПН (20% CaF2) (х350)
Качество покрытий, а именно равномерность распределения твердой смазки по объему, плотность, прочность сцепления с основой при увеличении содержания фтористого кальция от 10 до 20 % заметно не изменяется. Однако, с точки зрения антифрикционных свойств, предпочтительней покрытия, содержащие большее количество твердой смазки.
Влияние метода напыления на структуру покрытий из механической смеси FeCSi и FemOn аналогично случаю с композицией FeCSi+20% CaF2 (рис. 4. а-г). При сравнении структуры и фазового состава покрытий, полученных различными методам, можно отметить укрупнение элементов структуры (увеличение толщины ламелей от 3...5 до 30 мкм) и уменьшение количества оксидной фазы при переходе от детонационного покрытия к плазменным.
Рис. 4 - Влияние метода напыления и содержания твердой смазки на структуру покрытий: а - FeCSi+ 10% FemOn (ДН); б - FeCSi +10% FemOn (СВГПН); в - FeCSi +20% FemOn (ВГПН); г - FeCSi + 20%FemOn (ДН); д - FeCSi +20% FemOn (СВГПН); е - FeCSi +20% FemOn (ПН-Аг+Щ; (х400)
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХШЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2012р. Серiя: Техшчш науки Вип. 25
ISSN 2225-6733
Покрытия, полученные плазменным напылением в среде Ar+H2, уступают покрытиям, полученным методами ДН и СВГПН, главным образом по показаниям плотности и прочности сцепления с основой (табл., рис. 4, е).
В результате проведенных исследований установлено, что при газотермическом напылении порошковых смесей чугуна с твердыми смазками формируются многофазные гетерогенные покрытия. Основа этих покрытий - чугун в процессе напыления незначительно меняет свой фазовый состав. В основном это сводится к тому, что в детонационных покрытиях также как и в исходном порошке чугуна преобладает у-фаза железа, в то время как в плазменных покрытиях основной фазой является а-железо.
Наибольшие изменения при напылении претерпевает феррооксид. Если в составе исходного порошка основной фазой является гематит Fe2O3, то в покрытиях преобладает магнетит Fe3O4 наряду с высокотемпературной метастабильной фазой y-Fe2O3. Это связано с областью термической стабильности гематита, который в атмосфере при температуре 1600 °С разлагается на магнетит и кислород. Указанные процессы могут способствовать повышению антифрикционных свойств покрытий так как Fe3O4 (магнетит) обеспечивает снижение коэффициента трения, тогда как Fe2O3 может играть роль абразива.
Выводы
1. В результате проведенных исследований установлено, что при взаимодействии с газовой струей в объеме частиц КП FeCr-TiC-Мо-С происходит частичное окисление FeCr и ТЮ с образованием оксидов титана и сложных оксидов титана-хрома-железа, а также выгорание частиц твердой смазки - графита, снижение содержания с 25 до 17 об.%. При ДН нагрев в частицах Сr203-Тi02-CaF2 сопровождается взаимодействием компонентов с формированием сложных оксидов ТьСг-О и ТьС^Са-О.
2. Высокотемпературные методы напыления (СВГПН и ДН) обеспечивают формирование мелкодисперсной структуры, с толщиной ламелей до 5 мкм и равномерным распределением включений твердой смазки в объеме покрытий, а также повышенной когезионной прочностью. При дозвуковых плазменных методах напыления толщина ламелей достигает 30 мкм. Преимущество ДН и СВГПН методов напыления в более высокой прочности сцепления с основой 35.45 МПа, при напылении КП и 55.70 МПа при напылении механических смесей, против 10.30 МПа и 15.35 МПа при ВГПН и ПН-Аг+Н2).
3. Структура, фазовый состав, микротвердость и другие свойства определяющие качество покрытий, а именно плотность, однородность структуры (в том числе распределение твердой смазки в объеме покрытия) и максимальная прочность сцепления с основой показали, что наиболее перспективными являются покрытия, полученные методом ДН из КП FeCr-TiC-Мо-С и Сr203-Тi02-CaF2, а также полученные методами ДН и СВГПН из порошка FeCSi+20% CaF2 и FeCSi+20% FemOn.
Список использованных источников:
1. Федорченко И.М. Композиционные спеченные антифрикционные материалы / И.М. Федор-ченко, Л.И. Пугина. - К. : Наукова думка, 1980. - 403 с.
2. Сидоренко С.И. Материаловедческие основы инженерии поверхности / С.И. Сидоренко, В.Н. Пащенко, В.Д. Кузнецов. - К. : Наукова думка, 2002. - 230 с.
3. Энциклопедия неорганических материалов. - Киев : Главная редакция Укр. сов. энцикл., 1977. - Т. 2. - 813 с.
4. Пучков В.Н. Твердые смазки: опыт применения и перспективы / В.Н. Пучков, А.П. Семёнов, В.Г. Павлов // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2007. - № 11. - С. 36-46.
5. Композиционные материалы. Справочник под общей ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарно-польского. - М. : Машиностроение, 1990. - 480 с.
6. Семёнов А.П. Антифрикционные материалы: опыт применения и перспективы / А.П. Семёнов // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2007. - № 12. - С. 21-36.
7. Thermal spraying of coatings containing solid lubricants / A. Borisova, Y. Borisov, A. Tunik et al. // Proc of the 1st Unaided thermal spray conf. (AAhen, Germany, March, 1999). - P. 701-711.
8. Хасуй А. Техника напыления / А. Хасуй. - М. : Машиностроение, 1975. - 288 с.
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
9. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Справочник. // Ю.С. Борисов, Ю.А. Харламов Л.С. Сидоренко, Е.Н. Андратовская. - К. : Наукова думка, 1983. - 568 с.
10. Пузряков А.П. Механизм разрушения напыленных покрытий при определении их адгезионной прочности штифтовым методом / А.П. Пузряков А.И. Еремичев, В.А. Гаранов // Порошковая металлургия. - 1982. - № 7. - С. 87-91.
Bibliography:
1. Fedorchenko I.M. Antifriction composite sintered materials / I.M. Fedorchenko, L.I. Pugina. -Kiev : Naukova Dumka, 1980. - 403 p. (Rus.)
2. Sidorenko S.I. Materials science fundamentals of surface engineering / S.I. Sidorenko, V.N. Pashchenko, V.D. Kuznetsov. - K. : Naukova dumka, 2002. - 230 p. (Rus.)
3. Encyclopedia of inorganic materials. - Kiev : Home Edition Ukr. Soviet Encyclopedia, 1977. -T. 2. - 813 p. (Rus.)
4. Puchkov V.N. Solid lubricants: experiences and perspectives / V.N. Puchkov, A.P. Semenov, V.G. Pavlov // Friction and lubrication of machines and mechanisms. - 2007. - № 11. - Р. 36-46.
5. Composite materials. Вook of reference Ed. V.V. Vasilyev, YU.M. Tarnopolskiy. - М. : Mashinostroenie, 1990. - 480 р. (Rus.)
6. Semenov A.P. Antifriction materials: experiences and perspectives / A.P. Semenov // Friction and lubrication of machines and mechanisms. - 2007. - № 12. - Р. 21-36. (Rus.)
7. Thermal spraying of coatings containing solid lubricants / A. Borisova, Y. Borisov, A. Tunik et al. // Proc of the 1st Unaided thermal spray conf. (AAhen, Germany, March, 1999). - P. 701-711.
8. Khasuy A. Spraying technology / A. Khasuy. - М. : Mashinostroenie, 1975. - 288 р. (Rus.)
9. Thermal spray coating of powder materials. Вook of reference // YU.S. Borisov, YU.A. Kharlamov L.S. Sidorenko, Ye.N. Andratovskaya. - Kiev : Naukova Dumka, 1983. - 568 p. (Rus.)
10. Puzryakov A.P. The failure mechanism of sputtered coatings to determine their adhesion by pin / A.P. Puzryakov A.I. Yeremichev, V.A. Garanov // Powder metallurgy. - 1982. - № 7. - Р. 87-91. (Rus.)
Рецензент: В.Я. Зусин
д-р техн. наук, проф. ГВУЗ «ПГТУ» Статья поступила 09.09.2012
УДК 621.791.44:669.15-194.2
©Григоренко С.Г.*
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ СТАЛИ 10Г2ФБ, ПОЛУЧЕННЫХ В РАЗЛИЧНЫХ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ
Изучено влияние термодеформационных параметров при контактной стыковой сварке оплавлением труб из стали 10Г2ФБ на формирование структуры сварных соединений. Установлено, что негативное влияние на вязкость соединений, выполненных на типовом режиме, оказывает присутствие в крупнозернистой структуре зоны соединения и ЗТВ участков полигонального феррита и феррита с упорядоченной второй фазой. Снижение энерговложения при сварке обеспечивает формирование в соединении мелкозернистой двухфазной структуры - МАК - «фазы» в ферритной матрице. Такая структура обеспечивает повышение пластических свойств соединений.
Ключевые слова: контактная стыковая сварка оплавлением (КССО), низколегированная сталь, микроструктура.
канд. техн. наук, ИЭС им. Е. О. Патона, г. Киев
