Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ НА СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ NiCrBSiС-WC

https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-4-58-66

Полный текст:

Аннотация

В работе исследовано влияние технологических параметров лазерной наплавки на толщину твердосплавных композитных покрытий со схожей по составу и свойствам матрицей NiCrBSiС и разным типам упрочняющих включений (сферические карбиды вольфрама WC и карбиды вольфрама из отходов твердосплавного производства). Особое внимание обращено на физико-механические и служебные свойства композитов, в частности, твердость и стойкость к абразивному износу. Установлено, что толщина твердосплавных композитных покрытий возрастает с увеличением мощности лазера и расхода транспортирующего газа, а также с уменьшением скорости и шага наплавки. Выявлено, что при добавлении 50% масс. WC-матрица имеет меньшие значения твердости: 540-560 HV, что позволяет получать структуру твердосплавных композитных покрытий без трещин, тогда как при добавлении 80% масс. WC твердость матрицы твердосплавных композитных покрытий повышается до 670 HV и структура покрытий без трещин не обеспечивается. Износостойкость композитов NiCrBSiС-WC, как и склонность к трещинообразованию, увеличивается с ростом процентного содержания карбида вольфрама. Отмечено, что износостойкость покрытия, полученного из порошка Техникорд 655-СЛ с упрочнением карбидом вольфрама из отходов твердосплавного производства, сопоставима с таковой для покрытий с добавлением сферического карбида вольфрама Tekmat WC-125. Покрытия из композитов NiCrBSiС-WC, полученные методом лазерной наплавки, позволяют повысить ресурс оборудования телеметрических систем. Удается предотвратить истирание и обеспечить срок службы контактных площадок резистивиметра до 500 ч.

Об авторах

А. Е. Затока
ООО «Технологический центр “Техникорд”
Россия

кандидат технических наук, директор

140000, Россия, г. Люберцы, Октябрьский проспект, д. 259-а



Д. В. Дробот
МИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)
Россия

доктор химических наук, профессор кафедры химии и технологии редких и рассеянных элементов, наноразмерных и композиционных материалов им. К.А. Большакова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

 



С. П. Мерчев
ООО «Технологические системы защитных покрытий»
Россия

заместитель генерального директора

108851, Россия, Москва, Щербинка, Симферопольское ш., д. 19

 



С. В. Невежин
ООО «Технологии модификации поверхности»
Россия

кандидат технических наук, заместитель генерального директора

414000, Россия, Астрахань, ул. 1-я Вишневая, д. 3



А. С. Герасимов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

научный сотрудник

19991, Москва, Ленинский пр-т, 4



Д. А. Ронжин
МИРЭА - Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)
Россия

магистрант кафедры химии и технологии редких и рассеянных элементов, наноразмерных и композиционных материалов им. К.А. Большакова

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86



Список литературы

1. Mrdak M., Vencl A., Cosic M. Microstructure and mechanical properties of the Mo-NiCrBSi coating deposited by atmospheric plasma spraying // FME Trans. 2009. V. 37. P. 27-32.

2. Yang J., Liu F., Miao X., Yang F. Influence of laser cladding process on the magnetic properties of WC-FeNiCr metal-matrix composite coatings // J. Mater. Process. Technol. 2012. V. 212. P. 1862-1868.

3. Макаров А.В., Саврай Р.А., Осинцева А.Л., Малыгина И.Ю. Влияние химического состава на трибологические свойства хромоникелевых покрытий, полученных методом газопорошковой лазерной наплавки // Известия Челябинского научного центра. 2009. № 2 (44). C. 28-33.

4. Соболева Н.Н., Малыгина И.Ю., Осинцева А.Л., Поздеева Н.А. Влияние микроструктуры и фазового состава на трибологические свойства NiCrBSi лазерных покрытий // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 4 (3). С. 869-873.

5. Cai B., Tan Y.-F., He L., Tan H., Gao L. Tribological properties of TiC particles reinforced Nibased alloy composite coatings // Trans. Nonferr. Metal. Soc. China. 2013. V. 13. P. 1681-1688.

6. Niranatlumpong P., Koiprasert H. Phase transformation of NiCrBSi-WC and NiBSi-WC arc sprayed coatings // Surf. Coat. Tech. 2011. V. 206. P. 440-445.

7. Guo Ch., Chen J., Zhou J., Zhao J., Wang L., Yu Y., Zhou H. Effects of WC-Ni content on microstructure and wear resistance of laser cladding Ni-based alloys coating // Surf. Coat. Tech. 2012. V. 206. P. 2064-2071.

8. Liyanage T., Fisher G., Gerlich A.P. Microstructures and abrasive wear performance of PTAW deposited Ni-WC overlays using different Nialloy chemistries // Wear. 2012. V. 274-275. P. 345-354.

9. Si S.-H., Yuan X.-M., Liu Y.-L., He Y.-Z., Keesam Sh. Effect of laser power on microstructure and wear resistance of WCP/Ni cermet coating // J. Iron Steel Res. Int. 2006. V. 13. Iss. 3. P. 74-78.

10. Mendez P.F., Barnes N., Bell K., Borle S.D., Gajapathi S.S., Guest S.D., Izadi H., Gol A.K., Wood G. Welding processes for wear resistant overlays // J. Manuf. Process. 2014. V. 16. P. 4-25.

11. Zikin A., Antonov M., Hussainova I., Katona L., Gavrilovic? A. High temperature wear of cermet particle reinforced NiCrBSi hardfacings // Tribol. Int. 2013. V. 98. P. 45-55.

12. Li Q., Song G.M., Zhang Y.Z., Lei T.C., Chen W.Z. Microstructure and dry sliding wear behavior of laser clad Ni-based alloy coating with the addition of SiC // Wear. 2003. V. 254. Iss. 3-4. P. 222-229.

13. Chao M.-J., Wang W.-L., Liang E.-J., Ouyang D. Microstructure and wear resistance of TaC reinforced Ni-based coating by laser cladding // Surf. Coat. Tech. 2008. V. 202. P. 1918-1922.

14. Yan H., Zhang P., Yu Zh., Lu Q., Yang Sh., Li Ch. Microstructure and tribological properties of laser-clad Ni-Cr/TiB2 composite coatings on copper with the addition of CaF2 // Surf. Coat. Tech. 2012. V. 206. P. 4046-4053.

15. Nurminen J., Nakki J., Vuoristo P. Microstructure and properties of hard and wear resistant MMC coatings deposited by laser cladding // Int. J. Refract. Metal. Hard Mater. 2009. V. 27. № 2. P. 472-478.

16. Мисюров А.И., Федоров Б.М., Шиганов И.Н. Технология лазерной наплавки. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 40 c.

17. Морозов Е.А. Исследование свойств покрытия из легированной стали, полученного лазерной наплавкой // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2(1). URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=20536

18. Егунов А.И., Артеменко Ю.А., Путинцева М.Н., Чирков А.Е. Коаксиальная лазерная газопорошковая наплавка композиционного сплава системы WC+NiCrBSi: Влияние фазовых и структурных превращений на параметры качества покрытий // Упрочняющие технологии и покрытия. 2013. № 5. С. 22-26.

19. Shengfeng Z., Jiando L., Xiaoqin D., Jindo G., Zhengie G., Hongdo P. A comparative study of the structure and wear resistance of NiCrBSi/50 wt.% WC composite coatings by laser cladding and laser induction hybrid cladding // Int. J. Refract. Metal. Hard Mater. 2016. V. 60. P. 17-27.

20. Крагельский И.В. Трение и износ. Беларусь: Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого, 2008. 224 с.

21. Филиппов М.А., Бараз В.Р., Гервасьев М.А., Розенбаум М.М. Методология выбора металлических сплавов и упрочняющих технологий в машиностроении. Т. 1. Стали и чугуны. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2013. 232 с.


Для цитирования:


Затока А.Е., Дробот Д.В., Мерчев С.П., Невежин С.В., Герасимов А.С., Ронжин Д.А. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ НА СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ NiCrBSiС-WC. Тонкие химические технологии. 2018;13(4):58-66. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-4-58-66

For citation:


Zatoka A.E., Drobot D.V., Merchev S.P., Nevezhin S.V., Gerasimov A.S., Ronzhin D.А. THE INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF LASER SURFACING ON THE PROPERTIES OF NiCrBSiC-WC COMPOSITES. Fine Chemical Technologies. 2018;13(4):58-66. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-4-58-66

Просмотров: 84


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)