CC BY
1ЖАРОСТОЙКОСТЬ МНОГОСЛОЙНЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ N5- И Мо-КОМПОЗИТОВ С ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИМИ (Сг-С)-
ПОКРЫТИЯМИ
Коржов1 В. П., Кийко 1 В. М., Желтякова1 И. С., Строганова1 Т. С., Петков2 В. П.
1 Институт физики твёрдого тела, г. Черноголовка, РФ, 2Институт металловедения, оборудования и технологий с гидро- и аэродинамическим центром Болгарской АН, София, Болгария
Сг-электролитические покрытия на металлах надёжны в работе и можно надеяться, что добавление к ним алмазоподобных наноразмерных частиц ещё больше повысит их жаростойкость и рабочую температуру. С этой целью и был выбран электрохимический метод нанесения Сг-покрытия с нано-алмазными частицами на стержни квадратного сечения пластин толщиной ~5 мм, полученных диффузионной сваркой под давлением. Катодом был сам композит, анодом - свинцовый сплав специального состава. Использовали два электролита: стандартный с отношением Сг-ангидрида и H2SO4, равным 100:1, и электролит, которым была ~10%-суспензия нано-алмазных частиц детонационного синтеза в воде. После активационной ультразвуковой ванны суспензию смешивали с одним из стандартных электролитом для хромирования. Стержни подвешивали на катод, чем и замыкалась электрическая цепь осаждения хрома.
'/отттштнипшнпштчтитт
в
Рис. 1. Удельные изменения массы Nb/Al- (1) и Мо/А1-стержней (2) с Сг-нано-алмазными покрытиями от времени выдержки на воздухе при 800°С, 4 ч и при 1000°С, 6 ч
Рис. 2. ^-композит: до испытаний (а), после нагрева на воздухе при 800°С в течение 90 мин (б) и при 800°С, 280 мин + 1000°С, 300 мин (в)
Испытания покрытий на жаростойкость проводили в воздушной атмосфере печи с нагревателями из (Ре-Сг-А1)-спецсплава. Жаростойкость q рассчитывали по формуле: q = (т1 - Ш2)/$, где: Ш1 и Ш2 - массы стержня до и после испытаний. Мо взаимодействовал с атмосферой в печи с образованием летучих соединений и, поэтому, окалина удалялась самопроизвольно. При 800°С Мо/А1-композит с покрытием простоял весь отведенный ему период времени, не изменяя веса. Но, при 1000°С он стал терять вес уже с первых минут нагрева (рис. 1, кривая 2), что привело к «выгоранию» самого стержня, но не покрытия. Значительно лучше прошёл испытания №/А1-стержень с покрытием - его зависимость жаростойкости от времени представляла прямую линию 1. Стержни взвешивали без окалины, как и в случае с молибденом, самоудалявшейся после каждого испытания. Если зависимость q(t) - горизонтальная, то нет и окалины, потому что не было взаимодействия испытуемого стержня с атмосферой внутри печи.
