Одержано та вивчено структуру і властивості евтектичних сплавів на основі заліза з тугоплавкими фазами втілення, за різних умов нерівноважної кристалізації у вигляді порошків і покриттів. Досліджено питання реалізації можливості управління експлуатаційними властивостями евтектичних сплавів, одержаних за нерівноважних умов. Такі умови створюються у покриттях, напилюваних за фізичними методами, за якими припускається швидкий нагрів часток вище температури ліквідус та подальше охолодження на холодній підкладці. У результаті такого температурно-часового циклу, що відбуваються у покриттях з евтектичних сплавів, виникають нерівноважні структури та фазові стани з різними, притаманними їм властивостями. Подальший нагрів таких покриттів призводить до зсуву їх станів до положення рівноваги шляхом проходження проміжних станів, які мають свої характерні властивості. Таким чином, температурна обробка евтектичних покриттів дає змогу одержати стани з оптимальними експлуатаційними властивостями. Досліджено структури та фазовий склад порошків різних фракцій з евтектичних сплавів на основні заліза з тугоплавкими карбідами та боридами, одержаними за методом розпилення рідкого металу струменем інертного газу. На підставі аналізу одержаних результатів встановлено залежість структуроутворення від швидкості охолодження. У порошках, охолоджених з великими швидкостями, виявлено ефект зміни механізму кристалізації з формуванням структури тонкого конгломерату фаз. Визначено критичну швидкість переходу від колональної структури до структури незалежного зародження та росту фаз евтектичного зерна. Досліджено структуру та фазовий склад газо-плазмових, детонаційогазових та іонно-плазмових покриттів з евтектичних сплавів заліза з фазами втілення. Установлено закономірності їх утворення від умов нанесення покриттів. Показано, що у всіх покриттях досягається критична швидкість охолодження та формуються структури тонкого конгломерату фаз. На підставі результатів дослідження фазового складу одержаних порошків і покриттів з евтектичних сплавів показано, що їх основу складають тверді розчини Ealpha- або gamma-заліза, а зміцнювальними є фази втілення. Установлено, що за всіх випадків реалізованих нерівноважних станів у порошках і покриттях одночасно з рівноважними утворюються нерівноважні сполуки, які є також фазами втілення. Склад і кількість нерівноважних фаз визначається не тільки швидкістю охолодження рідини, але і її станом перед кристалізацією. Досліджено триботехнічні властивості одержаних евтектичних покриттів та показано, що вони, в основному, визначаються кількістю та станом областей з нерівноважною структурою тонкого конгломерату фаз. Технологічними параметрами напилення можна регулювати співвідношення кількості областей зі структурою колоніальною та тонкого когломерату фаз, змінюючи тим самим експлуатаційні властивості покриття в цілому. Зсув станів евтектичних покриттів до положення термодинамічної рівноваги шляхом високотемпературного відпалу дозволяє змінювати їх структурно-фазовий склад і, отже, зносо- та корозійну стійкість, значеннями яких можна керувати для мінімізації зносу пари теря. На підставі одержаних закономірностей формування властивостей евтектичних покриттів від ступеня нерівноважності структурно-фазових станів розроблено нові склади сплавів для покриттів з оптимальним поєднанням експлуатаційних характеристик. Одержано та досліджено наплавлені й оплавлені плазмовим та полум'яним пальниками покриття з евтектичних сплавів заліза з фазами втілення. Показано, що за умов наплавки й плавлення за малих швидкостей охолодження відбувається формування колоніальних структур, притаманних литому стану. Досліджено структуро-фазові перетворення, що відбуваються у напилених евтектичних покриттях за їх частково лазерної переплавки зі швидкостями охолодження, нижчими за критичну. Показано, що за цього можливо відновлення колоніальної структури у переплавлених областях, що дає змогу керувати властивостями покриттів у цілому шляхом чергування областей з різним структурним станом.

  Завантажити