РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ НАНЕСЕНИЯ ОПТИМИЗИРОВАННОГО ПО СОСТАВУ КОМПОЗИЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ ИЗ КЕРАМИКИ
Ключевые слова:
металлокерамические плазменные покрытия, компрессионные плазменные потоки, дистанция обработки, сформованные структуры, поверхностные слои, формованные износостойкие покрытияАннотация
В статье представлена разработанная технологическая схема нанесения оптимизированного по составу композиционного покрытия из керамики на базе материалов Al2O3-TiO2–NiCrAlIТа и Al2O3-TiO2-Мо. Она включает в себя ряд технологических операций: предварительную подготовку разработанных порошков и рабочей поверхности образцов, нанесение покрытий, последующую высокоэнергетическую обработку с целью улучшения эксплуатационных характеристик покрытия. Самыми перспективными для получения износостойких плазменных покрытий, повышающих долговечность и надежность механизмов и машин, являются те материалы, которые могут выдерживать максимальные нагрузки без пластической деформации в парах трения в большом интервале эксплуатационных температур и обладающих наивысшей стойкостью при абразивном износе, способностью работать в агрессивных средах и вакууме. Наиболее перспективными для работы в таких условиях являются композиции, которые состоят из металлокерамической матрицы и равномерно распределенной в ней оксидной составляющей. Для увеличения адгезионной и когезионной прочности плазменного покрытия и снижения формируемых остаточных напряжений в полученной системе “покрытие - подложка” целесообразно использовать предварительное напыление подслоя. При этом используемый подслой должен иметь повышенную прочность сцепления с подложкой и характеризоваться достаточной пластичностью и коэффициентом термического расширения, близко соответствующим коэффициенту материала внешнего слоя сформированного покрытия. При формировании плазменных покрытий на основе керамики с применением добавок металлов эффективно напыление промежуточных подслоев на основе никеля и молибдена размером 0,10-0,20 мм. Структурные элементы в рабочей поверхности нанесенных порошковых материалов необходимо распределять равномерно. Уровень энергетических воздействий на слои сформированного покрытия коррелируется изменением дистанций при обработке. При ударно-волновом воздействии импульсов компрессионного плазменного потока происходит пластическая деформация и значительное уплотнение обрабатываемого слоя нанесенного плазменного покрытия. Сверхбыстрое охлаждение и соответствующий отвод тепла к подложке, после расплавления сформированного слоя толщиной порядка 20-30 мкм, является результатом теплового воздействия компрессионных плазменных импульсов.
Библиографические ссылки
Obtaining a composite ceramic material for thermal spraying / V.A. Okovity [and others] // Science and technology, BNTU. - Minsk. - 2017. Issue. 3. - P. 193-199.
Panteleenko, F.I. Investigation of plasma two-layer composite coatings zirconium dioxide - nichrome / F.I. Panteleenko, V.A. Okovity, E.F. Panteleenko // Actual problems in mechanical engineering, NSTU. - Novosibirsk - 2017. Volume 4. No. 3. - P. 100-105.
Formation and study of plasma two-layer composite coatings (viscous metal layer NiCr and solid ZrO2) / V. A. Okovity [and others] // Science and Technology, BNTU. - Minsk. - 2018. - Issue 1. - P. 21-28
Plasmatron for coating / V. A. Okovity [and others] // Science and technology, BNTU. - Minsk. – 2019. - Issue 1. - S. 5-10.
Analysis and selection of possible options for spraying composite multilayer coatings from ceramic powders on protective screens / F. I. Panteleenko [et al.] // Fundamental and applied problems of engineering and technology. - 2019. - No. 4-2 (336). - P.166-171.
Analysis and selection of possible options for spraying composite multilayer coatings from ceramic powders on protective screens / F.I. Panteleenko [et al.] // Dynamics, reliability and durability of mechanical and biomechanical systems: abstracts of the international scientific and technical conference. - 2019. - Moscow. - C.42-45.
Formation of plasma powder coatings from ceramics with subsequent high-energy modification to improve the operational characteristics of the surface / F.I. Panteleenko [and others] // Welding in Russia - 2019. Current state and prospects: abstracts of the international conference, Tomsk, September 3-7. 2019 / Tomsk Polytechnic University. in-t; editor: Yu.N. Saraev. - Tomsk, 2019. - P. 198.
Okovity, V. A. Formation and study of multilayer composite oxide plasma coatings on elements of screen anti-meteor protection ”for an international scientific and technical journal / Okovity V.A., Panteleenko F.I., Devoino O.G., Okovity V.V., Astashinsky V. M., Khramtsov P.P., Chernik M.Yu., Uglov V.V., Sobolevsky S.B. // “Science and technology” BNTU, 2016. - Issue 5.- P.357-364.
