Дисципліни
На сайті відкрито новий розділ!
понеділок, 15 жовтня 2012 р.
четвер, 11 жовтня 2012 р.
Дегула А.І. Гетерогенні оксикарбідні покриття за участю титану та хрому на сталі У8А та твердому сплаві ВК8 / А.І. Дегула, В.Г. Хижняк, Т.В. Лоскутова, Д.В. Лесечко // Вісник СумДУ. Технічні науки. - 2009. - №1. -С. 119-123
Дегула А.І., Хижняк В.Г., Лоскутова Т.В., Лесечко Д.В.
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», м.Київ
Досліджено будову багатокомпонентних дифузійних захисних покриттів за участю титану та хрому на сталі У8А і твердому сплаві ВК8. Визначено товщину отриманих шарів їх фазовий склад та мікротвердість. Показано можливість отримання комплексних гетерогенних карбідних та карбооксидних покриттів на сталях і твердих сплавах.
ВСТУП
В останні роки знайшли широке застосування тугоплавкі сполуки, які в якості захисних покриттів підвищують роботоздатність деталей машин, інструменту, оснастки в умовах тертя ковзання, кавітації, дії високих температур та агресивних середовищ [1-3]. До відомих можна віднести одно- та багатошарові покриття на основі карбідів, нітридів, боридів перехідних металів IV-VI груп періодичної системи, які отримують методами хімічного, фізичьного осадження з газової фаз та хіміко-термічної обробки [2,4-6].
Вибір раціонального типу покриття визначається умовами експлуатації певного виробу. При цьому повинні бути враховані наступні властивості та характеристики матеріалу основи і покриття: міцність, твердість, коефіцієнти термічного розширення, жароміцність тощо. Відомо, що порядок розташування в багатошарових покриттях таких сполук як карбіду TiC, нітрид TiN та оксид Al2O3 буде визначати перевагу певних властивостей та характеристик композиції. Наприклад, розташування шарів Al2O3 – TiN – TiC дає можливість отримати покриття з максимумом хімічної стабільності, стійкості до лункоутворення при експлуатації ріжучого інструменту; розташування TiN - Al2O3 – TiC забезпечує мінімальний коефіцієнт тертя покриття зі сталю [ 2,7,8].
В свою чергу вибір покриття та порядку розташування окремих шарів визначаються властивостями та характеристиками фазових складових. У відповідності до відомих результатів високу мікротвердість в покриттях має карбід титану TiC – 30…40 ГПа, мікротвердість нітриду титану TiN, оксиду Al2O3 – на рівні 20 ГПа, карбіду ванадію VC – 23…25 ГПа, карбіду цирконію ZrC – 26…28 ГПа, карбідів хрому Cr7C3, Cr23C6 – 16…18 ГПа. З позиції термічної та хімічної стабільності найкращі характеристики мають оксиди. Так вільна енергія утворення оксиду Al2O3 складає -1582,6 кДж/моль і -1360,7 кДж/моль відповідно при температурах 298 К і 1000 К. Для порівняння вільна енергія утворення у нітриду титану і карбіду титану -309,8 кДж/моль і -180,0 кДж/моль при 298 К [9].
Вибір раціонального типу покриття визначається умовами експлуатації певного виробу. При цьому повинні бути враховані наступні властивості та характеристики матеріалу основи і покриття: міцність, твердість, коефіцієнти термічного розширення, жароміцність тощо. Відомо, що порядок розташування в багатошарових покриттях таких сполук як карбіду TiC, нітрид TiN та оксид Al2O3 буде визначати перевагу певних властивостей та характеристик композиції. Наприклад, розташування шарів Al2O3 – TiN – TiC дає можливість отримати покриття з максимумом хімічної стабільності, стійкості до лункоутворення при експлуатації ріжучого інструменту; розташування TiN - Al2O3 – TiC забезпечує мінімальний коефіцієнт тертя покриття зі сталю [ 2,7,8].
В свою чергу вибір покриття та порядку розташування окремих шарів визначаються властивостями та характеристиками фазових складових. У відповідності до відомих результатів високу мікротвердість в покриттях має карбід титану TiC – 30…40 ГПа, мікротвердість нітриду титану TiN, оксиду Al2O3 – на рівні 20 ГПа, карбіду ванадію VC – 23…25 ГПа, карбіду цирконію ZrC – 26…28 ГПа, карбідів хрому Cr7C3, Cr23C6 – 16…18 ГПа. З позиції термічної та хімічної стабільності найкращі характеристики мають оксиди. Так вільна енергія утворення оксиду Al2O3 складає -1582,6 кДж/моль і -1360,7 кДж/моль відповідно при температурах 298 К і 1000 К. Для порівняння вільна енергія утворення у нітриду титану і карбіду титану -309,8 кДж/моль і -180,0 кДж/моль при 298 К [9].
Підписатися на:
Дописи (Atom)