МОДЕЛЮВАННЯ ФАЗОВОГО СКЛАДУ ЗАХИСНИХ ПОКРИТТІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ФУНКЦІОНАЛЬНО-АКТИВНИХ ШИХТ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(50)2024.305596Ключові слова:
захисні покриття, вуглець-вуглецеві композиційні матеріали, жаростійкість, синтез, оптимізація, хіміко-термічна обробкаАнотація
Наше дослідження спрямоване на розробку захисних покриттів для вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів (ВВКМ) з використанням функціонально активних шихт (ФАШ), отриманих при нестаціонарних температурних умовах, що забезпечують підвищені експлуатаційні характеристики. Основною метою є моделювання оптимальних складів порошків для захисних покриттів, легованих титаном, для підвищення жаростійкості робочої поверхні. У ході дослідження проаналізовано різні методи отримання захисних покриттів, включаючи хіміко-термічні методи та методи насичення з рідкої фази, для виявлення їхніх особливостей у взаємодії з матрицею ВВКМ та змін у механічних властивостях.
Крім традиційних методів, досліджено метод насичення поверхні твердою фазою в активному газовому середовищі за допомогою ФАШ, отриманих при нестаціонарних температурних умовах. Цей метод забезпечує високоякісні покриття, скорочує час обробки та дозволяє працювати при високих температурах залежно від складу ФАШ. Велика увага приділена проблемам, пов'язаним з хімічною взаємодією та формуванням карбідних фаз, які є важливими для забезпечення стійкості покриттів у високотемпературних умовах.
Експериментальні дослідження включають факторний експеримент для визначення складів порошкових сумішей, які забезпечують високу жаростійкість. Розглянуті різні незалежні змінні, такі як вміст хрому, кремнію, титану та алюмінію, з урахуванням їхнього впливу на фізико-механічні властивості покриттів. Наведено рівняння регресії для оцінки залежностей жаростійкості покриттів від параметрів автоініціації та вмісту легуючих елементів. Аналіз результатів дослідження включає побудову тривимірних графічних залежностей для оптимізації складу порошкової ФАШ в системах Cr-Al-Ti.
При легуванні титаном захисне покриття складається з карбідної фази TiC та фаз Al2Cr3, CrAl2, TiAl. Захисне покриття має дві зони: внутрішню, яка містить карбід титану, і зовнішню зону, склад якої залежить від вибору легуючих елементів у ФАШ.
Посилання
Potapov, A.M. (2015). Prospects for the use of carbon-carbon composite materials based on viscose carbon fibers for the needs of rocket and space technology. Questions of Atomic Science and Technology, (5), 152-156.
Azhazha, V.M., Gurin, I.V., Gurin, V.A., & Neklyudov, I.M. (2009). Carbon-carbon composites: Preprint. Kharkiv: NNC KhFTI.
Sereda, B., & Sereda, D. (2019). Influence of treatment regimes in the conditions of SHS on the development of steel. MS and T 2019 - Materials Science and Technology, 551–556.
Dombrovsky, Yu.M., & Stepanov, M.S. (2011). New aspects of chemical-thermal treatment of metals in powder media. Bulletin of DSTU, (8), 1217-1221.
Sereda, B., & Sereda, D. (2021). High-performance chrome coatings to protect against wear and corrosion. Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology 2021, 39–41.
Savulyak, V.I., & Shenfeld, V.Y. (2016). Surfacing of high-carbon wear-resistant coatings. Vinnytsia: VNTU.
Sereda, B., Sereda, D., Gaydaenko, A., & Kruglyak, I. (2019). Obtaining surface coatings providing protection against extreme conditions of coke production. MS and T 2019 - Materials Science and Technology, 1318–1323.
Voevodin, V.N., Zmyi, V.I., & Rudenky, S.G. (2017). High-temperature heat-resistant coatings for the protection of refractory metals and their alloys (review). Powder Metallurgy, (03(04)), 100-117.
Перспективы использования углерод-углеродных композиционных материалов на основе вискозных углеродных волокон для потребностей ракетно-космической техники / А.М. Потапов // Вопросы атомной науки и техники. 2015. № 5. С. 152–156.
Ажажа В.М., Гурин И.В., Гурин В.А., Неклюдов И.М. Углерод-углеродные композиты: Препринт. Харьков: ННЦ ХФТИ, 2009, 22 с.
Sereda, B., Sereda, D. Influence of treatment regimes in the conditions of SHS on the development of steel. MS and T 2019 - Materials Science and Technology 2019, pp. 551–556
Домбровский Ю.М., Степанов М.С. Новые аспекты химико-термической обработки металлов в порошковых средах. Вестник ДГТУ. 2011. № 8(59). С. 1217–1221.
Sereda, B., Sereda, D. High-performance chrome coatings to protect against wear and corrosion. Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology 2021,
pp. 39–41.
Савуляк В.І., Шенфельд В.Й. Наплавлення високовуглецевих зносостійких покриттів. Монографія. Вінниця: ВНТУ, 2016. 124 с.
Sereda, B., Sereda, D., Gaydaenko, A., Kruglyak, I. Obtaining surface coatings providing protection against extreme conditions of coke production. MS and T 2019 - Materials Science and Technology, pp. 1318–1323
Воеводин В.Н., Змий В.И., Руденький С.Г. Высокотемпературные жаростойкие покрытия для защиты тугоплавких металлов и их сплавов (обзор). Порошковая металлургия. Киев: ИПМ им. И.Н. Францевича НАН Украины. 2017. 03(04). С. 100–117.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
