СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ B4C-Ni-Р

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается нанесение покрытия из порошка карбида бора (B4C), плакированного 30 мас. % Ni-Р на трубы из низкоуглеродистой стали при помощи воздушно-плазменного напыления с узлом кольцевого ввода. Структурные исследования покрытий проводили с использованием оптической микроскопии, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, а также рентгенофазового анализа. Показано, что материал плазменных покрытий состоит из частиц В4С размерами до 30 мкм, равномерно распределенных в металлической матрице. Частицы карбида бора окружены областями с округлыми включениями размерами до 500 нм. Металлическая матрица представляет собой бориды никеля (Ni3B, NiB и Ni3B4). Кроме того, в материале покрытий были зафиксированы оксиды никеля и бора. Просвечивающей электронной микроскопией было выявлено, что между частицами карбида бора и металлической матрицей формируются тонкие прослойки, имеющие аморфно-кристаллическое строение. Металлическая матрица представляет собой участки, расположенные в объеме покрытий случайным образом, с нанокристаллической структурой и столбчатыми кристаллами.

Ключевые слова

Об авторах

Елена Евгеньевна Корниенко

Новосибирский государственный технический университет

Email: kornienko_ee@mail.ru
ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия

Виктор Иванович Кузьмин

Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

Email: vikuzmin57@mail.ru

Василий Сергеевич Ложкин

Новосибирский государственный технический университет

Email: lozhkin@corp.nstu.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Игорь Павлович Гуляев

Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

Email: gulyaev@itam.nsc.ru
ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия

Александр Анатольевич Сивков

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: SivkovAA@mail.ru
пр. Ленина, 30, г. Томск, 634050, Россия

Александр Сергеевич Ивашутенко

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: ivaschutenko@mail.ru
пр. Ленина, 30, г. Томск, 634050, Россия

Ильяс Аминович Рахматуллин

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: riam@tpu.ru
пр. Ленина, 30, г. Томск, 634050, Россия

Дмитрий Викторович Сергачев

Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

Email: yosergach@gmail.com
ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия

Виктория Александровна Безрукова

Новосибирский государственный технический университет

Email: vikabezrukova1995@mail.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Список литературы

  1. Бор в ядерной технике / В.Д. Рисованный, А.В. Захаров, Е.П. Клочков, Т.М. Гусева. - Димитровград: ГНЦ НИИАР, 2011. - 668 с. - ISBN 5-9483-016-7.
  2. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений / под ред. Т.Я. Косолаповой. - М.: Металлургия, 1986. - 928 с.
  3. Fabrication and tribological evaluation of vacuum plasma-sprayed BC / H. Zhu, Y. Niu, C. Lin, L. Huang, H. Ji, X. Zheng // Coating Journal of Thermal Spray Technology. - 2012. - Vol. 21, iss. 6. - P. 1216-1223. - doi: 10.1007/s11666-012-9815-5.
  4. Wear of boron carbide ceramics by abrasive waterjets / K.A. Schwetz, L.S. Sigl, J. Greim, H. Knoch // Wear. - 1995. - Vol. 181-183. - P. 148-155. - doi: 10.1016/j.wear.2005.01.020.
  5. Al-Si/B4C composite coatings on Al-Si substrate by plasma spray technique / O. Sarikaya, S. Anik, S. Aslanlar, S.C. Okumus, E. Celik // Materials and Design. - 2007. - Vol. 28, iss. 9. - P. 2443-2449. - doi: 10.1016/j.matdes.2006.09.007.
  6. B4C/Ni Composite coatings prepared by cold spray of blended or CVD-coated powders / C. Feng, V. Guipont, M. Jeandin, O. Amsellem, F. Pauchet, R. Saenger, S. Bucher, C. Iacob // Journal of Thermal Spray Technology. - 2012. - Vol. 21, iss. 3-4. - P. 561-570. - doi: 10.1007/s11666-012-9774-x.
  7. Effects of boron carbide content on the microstructure and properties of atmospheric plasma-sprayed NiCoCrAlY/Al2O3-B4C composite coatings / Y. Cao, C. Huang, W. Liu, W. Zhang, L. Du // Journal of Thermal Spray Technology. - 2014. - Vol. 23, iss. 4. - P. 716-724. - doi: 10.1007/s11666-014-0061-x.
  8. Zeng Y., Lee S.W., Ding C. Study on plasma sprayed boron carbide coating // Journal of Thermal Spray Technology. - 2002. - Vol. 11, iss. 1. - P. 129-133. - doi: 10.1361/105996302770349069.
  9. Zeng Y., Feng J., Ding C. Microstructure and properties of plasma spraing boron carbide coating // Journal of Materials Science and Technology. - 2000. - Vol. 16, iss. 1. - P. 63-66.
  10. Moradi M., Moazeni M., Salimijazi H.R. Microstructural characterization and failure mechanism of vacuum plasma sprayed Ti-6Al-4V/B4C composite // Vacuum. - 2014. - Vol. 107. - P. 34-40. - doi: 10.1016/j.vacuum.2014.03.028.
  11. Microstructure of vacuum plasma-sprayed boron carbide / H.R. Salimijazi, T.W. Coyle, J. Mostaghimi, L. Leblanc // Journal of Thermal Spray Technology. - 2005. - Vol. 14, iss. 3. - P. 362-368. - doi: 10.1361/105996305X59431.
  12. Microstructures and tribological properties of vacuum plasma sprayed B4C-Ni composite coatings / H. Zhu, Y. Niu, C. Lin, L. Huang, H. Ji, X. Zheng // Ceramics International. - 2013. - Vol. 39, iss. 1. - P. 101-110. - doi: 10.1016/j.ceramint.2012.05.101.
  13. Preparation and oxidation behavior of B4C-Ni and B4C-TiB2-TiC-Ni composite coatings produced by an HVOF process / M. Rafiei, M. Salehi, M. Shamanian, A. Motallebzadeh // Ceramics International. - 2014. - Vol. 40, iss. 8, pt. B. - P. 13599-13609. - doi: 10.1016/j.ceramint.2014.05.081.
  14. Comparison of the coatings deposited using Ti and B4C powder by reactive plasma spraying in air and low pressure / Z. Mao, J. Ma, J. Wang, B. Sun // Journal of Materials Science. - 2009. - Vol. 44, iss. 12. - P. 3265-3272. - doi: 10.1007/s10853-009-3438-3.
  15. Lin C., Kong M., Zhu H. Tribological behavior of vacuum plasma sprayed B4C-Mo composite coating // Journal of Inorganic Materials. - 2016. - Vol. 31, iss. 1. - P. 100-106. - doi: 10.15541/jim20150384.
  16. Rafiei M., Salehi M., Shamanian M. Formation mechanism of B4C-TiB2-TiC ceramic composite produced by mechanical alloying of Ti-B4C powders // Advanced Powder Technology. - 2014. - Vol. 25, iss. 6. - P. 1754-1760. - doi: 10.1016/j.apt.2014.07.003.
  17. Ebrahimian-Hoaaeinabadi M., Azari-Dorcheh K., Moomir-Vaghefi S.M. Wear behavior of electroless Ni-P-B4C composite coatings // Wear. - 2006. - Vol. 260, iss. 1-2. - P. 123-127. - doi: 10.1016/j.wear.2005.01.020.
  18. Влияние температуры оплавления на структуру и свойства самофлюсующихся покрытий на основе никеля / Е.Е. Корниенко, А.А. Никулина, А.Г. Баннов, В.И. Кузьмин, М. Мильдебрах, В.А. Безрукова, А.А. Жойдик // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2016. - № 4 (73). - С. 52-62. - doi: 10.17212/1994-6309-2016-4-52-62.
  19. Структура и свойства материалов из алюминидов никеля, полученных с использованием различных технологий / Е.Е. Корниенко, Л.И. Шевцова, Н.С. Белоусова, А.А. Никулина, А.И. Смирнов, В.И. Кузьмин, О.А. Рубцова // Перспективные материалы. - 2017. - № 3. - С. 49-58.
  20. Effect of plasma spraying regimes on structure and properties of Ni3Al coatings / Е.E. Kornienko, D.O. Mul’, О.A. Rubtsova, S.P. Vaschenko, V.I. Kuzmin, I.P. Gulyaev, D.V. Sergachev // Thermophysics and Aeromechanics. - 2016. - Vol. 23, iss. 6. - P. 919-927. - doi: 10.1134/S0869864316060147.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».