Физико-механические свойства нанокомпозитных комбинированных покрытий Ti-N-Si/WC-Co-Cr И Ti-N-Si/(Cr3C2)75-(NiCr)25

Abstract

Получено два вида комбинированных нанокомпозитных покрытий (Ti-N-Si/WC-Co-Cr; Ti-N-Si/(Cr3C2Ni)75-(NiCr)25) толщиной 160 ÷ 320 мкм с использованием двух технологий осаждения: кумулятивно-детонационным с последующим осаждением с помощью вакуумно-дугового источника в ВЧ разряде. Что даёт возможность, при помощи, комбинированного покрытия восстанавливать размер изношенных участков изделий с защитой их от коррозии, износа, при этом увеличить твердость, модуль упругости, индекс пластичности. Состав верхнего покрытия изменяли от Ti = 60 %, N ≈ 30 %, Si =10 % до Si = 5 %; N = 20 %, Ti = 75 %. В первой серии покрытий обнаружены фазы (Ti; Si) и TiN в тонком верхнем покрытии и WC и W2C в толстом нижнем покрытии. Во второй серии, в верхнем покрытии были получены (Ti, Si)N и TiN, а в нижнем покрытии Cr3Ni2, чистый Cr; небольшое количество Ti19O17 в переходной области между тонким и толстым покрытием. Размер, зерен в первом варианте тонкого покрытия, составлял 25 нм, при твёрдости 35 ГПа, а во втором варианте размер зёрен кристаллитов составлял 15 нм при твёрдости Н = 42 ÷ 3,6 ГПа. Показано, что коррозионная стойкость в солевом растворе и кислотной средах увеличивается при уменьшении износа в результате трения цилиндра по поверхности комбинированного покрытия. // Eng Two types of nanocomposite coatings Ti-Si-N/WC-Co-Cr and Ti-Si-N/(Cr3C2)75(NiCr)25 of 160 to 320 μm thickness were manufactured using two deposition technologies: cumulative-detonation and vacuum-arc deposition in HF discharge. The combined coatings restored worn areas of tools and demonstrated high corrosion and wear resistance, increased hardness, elastic modulus, and plasticity index. The composition of top coating changed from Ti = 60 at.%, N ≈ 30 at.%, and Si = 5at.% to N = 20at.% and Ti – the rest. The first series of coatings indicated the following phases: (Ti, Si)N and TiN for thin coating and WC, W2C for thick one. The second series indicated (Cr3Ni2), pure Cr, and little amount of Ti19O17 (in transition region) for thick coating and (Ti, Si)N, TiN for thin one. For the first series, grain dimensions reached 25 nm and hardness was 38 GPa. For the second series, grain dimensions were 15 nm and hardness essentially exceeded 42 GРa ± 4 GPa. Corrosion resistance in salt solution and acidic media increased and cylinder-surface friction wear decreased. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/2667