РОЗРОБКА РАЦІОНАЛЬНИХ ШИХТ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ХРОМОВАНИХ ПОКРИТТІВ ЛЕГОВАНИХ КРЕМНІЄМ В УМОВАХ SHS
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.2(51)2024.317500Ключові слова:
синтез, хром, покриття, кремній, алюміній, пресове оснащенняАнотація
У роботі розглянуто розробку та оптимізацію технологічного процесу формування багатокомпонентних покриттів на основі хрому, отриманих методом саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу (SHS) для підвищення експлуатаційних характеристик деталей пресового оснащення під впливом високих температур. Покриття, сформовані в умовах SHS, мають унікальну багаторівневу структуру, яка забезпечує чудові експлуатаційні властивості, що значно перевершують аналоги, отримані іншими методами. Дослідження включали використання порошкових сумішей з різним гранулометричним складом для формування захисних шарів на зразках зі сталі. Термодинамічне моделювання та дослідження кінетики реакцій підтвердили можливість отримання покриттів з необхідними властивостями за різних температурних режимів. Металографічний аналіз виявив високу адгезію, рівномірність покриттів та їхню стійкість до тріщиноутворення. У структурі легованих кремнієм покриттів було виявлено фази (FeAlCr)23С6, (FeCr)7C3, (FeAlCr)5Si3, впорядкований твердий розчин Fe₃Al з додаванням Cr, а також б-твердий розчин Al, Cr і Si у структурі Fe. Розроблена технологія показала ефективність у захисті елементів пресового оснащення, які працюють в умовах термічного впливу та агресивних середовищ, що сприяє підвищенню довговічності та надійності пресового оснащення при виробництві гумотехнічних виробів.
Посилання
Sereda, B. P., Bannykov, L. P., Nesterenko, S. V., Kruglyak, I. V., Gaidaenko, O. S., & Sereda, D. B. (2019). Surface strengthening of materials working under the complex influence of aggressive substances: Monograph. Kamianske: Dnipro State Technical University.
Sereda, B. (2021). High-performance chrome coatings to protect against wear and corrosion. Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology, 39–41.
Dang, M. N., Singh, S., King, H. J., Navarro-Devia, J. H., Le, H., Pattison, T. G., Hocking, R. K., Wade, S. A., Stephens, G., & Papageorgiou, A. (2024). Surface enhancement of titanium-based coatings on commercial hard steel cutting tools. Crystals, 14, (470). https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2024.108230
Voevodin, V. N., Zmiy, V. I., & Rudenkiy, S. G. (2017). High-temperature heat-resistant coat-ings for protecting refractory metals and their alloys: A review. Powder Metallurgy, (03–04), 100–117. Kiev: IPM named after I.N. Frantsevich, NAS of Ukraine
Luzan, S. O., & Sitnikov, P. A. (2022). Self-propagating high-temperature synthesis: State, is-sues, and development prospects. Scientific Notes of V.I. Vernadsky TNU. Series: Technical Sciences, 33(72)(6), 17–23. https://doi.org/10.32782/2663-5941/2022.6/04
Luzan, S. O., & Sitnikov, P. A. (2022). Retrospective analysis of the formation and develop-ment of self-propagating high-temperature synthesis. Bulletin of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 4(135), 88–96. https://doi.org/ 10.32782/1995-0519.2022.4.12
Vasmer, E. (2022). Preparation and characterization of composites containing natural rubber, waste rubber, and cellulose nano-crystals. Master’s degree in Advanced Materials Science and Engineering. 2022. 94 p.
Kumar, V., Alam, M. N., Manikkavel, A., Song, M., Lee, D.-J., & Park, S.-S. (2021). Silicone rubber composites reinforced by carbon nanofillers and their hybrids for various applications: A review. Polymers, 13(14), 2322. https://doi.org/10.3390/polym13142322
Поверхневе зміцнення матеріалів працюючих в умовах комплексного впливу агресивних речовин: монографія. Б.П. Середа, Л.П. Банніков, С.В. Нестеренко, І.В. Кругляк, О.С. Гайдаєнко, Д.Б. Середа – Кам'янське: Дніпровський державний технічний університет, 2019. – 170с.
Sereda B. High-performance chrome coatings to protect against wear and corrosion Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology 2021, P. 39–41.
Dang, M.N.; Singh, S.; King, H.J.; Navarro-Devia, J.H.; Le, H.; Pattison, T.G.; Hocking, R.K.; Wade, S.A.; Stephens, G.; Papageorgiou, A.; et al. Surface Enhancement of Titanium-Based Coatings on Commercial Hard Steel Cutting Tools. Crystals 2024, 14, 470. https://doi.org/10.1016/j. ijfatigue.2024.108230
Воеводин В.Н. Высокотемпературные жаростойкие покрытия для защиты тугоплавких металлов и их сплавов (обзор)/ В.Н. Воеводин, В.И. Змий, С.Г. Руденький //Порошковая металлургия – Киев: ИПМ им. И.Н. Францевича НАН Украины. – 2017. – 03(04). – С. 100-117.
Лузан С.О. Самопоширюваний високотемпературний синтез: стан, проблеми та пер-спективи розвитку / С.О. Лузан, П.А. Ситников // Вчені записки ТНУ імені В.І. Вер-надського. Серія: Технічні науки. – 2022. – № 6. Т. 33 (72). – С. 17–23. DOI: https://doi.org/10.32782/2663-5941/2022.6/04
Лузан С.О. Ретроспективний аналіз формування та розвитку самопоширюваного висо-котемпературного синтезу / С.О. Лузан, П.А. Ситников // Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського. – 2022. – № 4 (135). – С. 88–96. DOI: https://doi.org/10.32782/1995-0519.2022.4.12
Vasmer, E. Preparation and characterization of composites containing natural rubber, wastes rubber and cellulose nano-crystals. Master’s degree in Advanced Materials Science and Engi-neering. 2022. 94 p.
Kumar, V., Alam, M.N., Manikkavel, A., Song, M., Lee, D.-J., Park, S.-S. Silicone Rubber Composites Reinforced by Carbon Nanofillers and Their Hybrids for Various Applications: A Review. Polymers. 2021. №13(14), 2322. https://doi.org/10.3390/polym13142322
##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).
