fwjТрение и и износTitle in english0000-00000000-0000AGU10.32864/0202-4977-2024-45-5-384-391fwj-35Research ArticleСтатьиВлияние режима охлаждения при высокоскоростном газотермическом напылении покрытий из стали 95Х18 на их структуру и износостойкостьThe Influence of the Cooling Mode During High-Speed Thermal Spraying of Coatings Made of 95Cr18 Steel on Their Structure and Wear ResistanceКукарекоВ. А.

ул. Академическая, 12, г. Минск 220072

БелоцерковскийМ. А.

ул. Академическая, 12, г. Минск 220072

ГригорчикА. Н.

ул. Академическая, 12, г. Минск 220072

GrigorchikAN@gmail.comСяомэйГо

г. Ханьчжоу

Объединенный институт машиностроения НАН БеларусиBelarusЧжэцзянский университет водных ресурсов и электроэнергетикиChina202427092026455384391Copyright © AGU, 20262026AGUAGUhttps://fwj.ejournal.by/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://fwj.ejournal.by/jour/article/view/35

Проведено исследование влияния скорости охлаждения газотермического покрытия из высокохромистой стали 95Х18 на его фазовый состав и триботехнические свойства. Установлено, что предварительный подогрев стальной подложки до 400 °С перед напылением покрытия приводит к уменьшению в 2,7 раза скорости его охлаждения в области бейнитного превращения и увеличению содержания в покрытии остаточного аустенита до 83,5 об. %. Показано, что стабилизация аустенита обусловлена перераспределением углерода между α и γ фазами и обогащением аустенита углеродом. Установлено, что покрытие из стали 95Х18, напыленное на подогретую до 400 °С подложку, характеризуется более высокой износостойкостью в различных условиях трения (на 12—24 %) по сравнению с покрытием, сформированным на холодной подложке. Высокое сопротивление изнашиванию покрытий с повышенным содержанием γ-фазы достигается за счёт деформационно-активированного γ→α превращения, приводящего к существенному возрастанию микротвёрдости и износостойкости поверхностных слоёв покрытий.

A study was carried out of the influence of the cooling rate of gas-thermal coatings made of high-chromium steel 95Cr18 on their phase composition and tribotechnical properties. It has been established that preheating the steel substrate to 400 °C before spraying the coating leads to a 2.7 fold decrease in its cooling rate in the region of bainite transformation and an increase in the content of retained austenite in the coating to 83.5 vol. %. It is shown that the stabilization of austenite is due to the redistribution of carbon between the α and γ phases and the enrichment of austenite with carbon. It has been established that a coating made of steel 95Cr18, sprayed onto a substrate heated to 400 °C, is characterized by higher wear resistance under various friction conditions (by 12—24 %) compared to a coating formed on a cold substrate. High wear resistance of coatings with a high content of the γ-phase is achieved due to the deformation-activated γ→α transformation, leading to a significant increase in microhardness and wear resistance of the surface layers of coatings.

высокохромистая стальгазотермическое напылениестабилизация аустенитабейнитная областьсодержание аустенитаизносостойкостьhigh-chromium steelthermal sprayingaustenite stabilizationbainite regionaustenite contentwear resistanceReferencesКукареко В.А., Григорчик А.Н., Белоцерковский М.А., Сосновский В.А. О природе формирования метастабильной аустенитной структуры при газотермическом напылении высокохромистой стали мартенситного класса 95Х18 // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2017 (13), № 7, 318—322Kukareko V.A. et al. // Hardening technologies and coatings. — 2017, no. 7(151), 318—322 (in Russian)Кукареко В.А., Белоцерковский М.А., Бе-лый А.В., Григорчик А.Н. Влияние ионно-лучевого азотирования на структурно-фазовое состояние и триботехнические свойства экономичных газотермических покрытий из проволочных сталей различных классов // Трение и износ. — 2013 (34), № 6, 621—627Kukareko V.A., Belotserkovskii M.A., Grigorchik A.N., and Byeli A.V. Effect of Ion-Beam Nitriding on Structure, Phase State, and Tribological Behavior of Efficient Thermal Spray Coatings Deposited from Various Classes of Rod Steels // Journal of Friction and Wear. — 2013 (34), no. 6, 475—480. DOI 10.3103/S1068366613060093. EDN XKZFAVКоробов Ю.С., Алван Х.Л., Макаров А.В., Сирош В.А. Сравнительная стойкость против кавитационной эрозии аустенитных сталей различного уровня метастабильности // Обработка ме-таллов. — 2022 (25), № 1, 30—50Korobov Yu.S., Alwan H.L., Makarov A.V., Sirosh V.A. Comparative resistance against cavitation erosion of austenitic steels of the solar level of metastability // Metal processing. — 2022 (25), no. 1, 30—50 (in Russian)Alwan H.L., Korobov Yu.S., Soboleva N.N., and Lezhnin N.V. Cavitation Erosion-Corrosion Resistance of Deposited Austenitic Stainless Steel/E308L-17 Electrode // Solid State Phenom. — 2020 (299), 908—913Alwan H.L., Korobov Yu.S., Soboleva N.N., and Lezhnin N.V. Cavitation Erosion-Corrosion Resistance of Deposited Austenitic Stainless Steel/E308L-17 Electrode // Solid State Phenom. — 2020 (299), 908—913Патюпкин А.В., Рудычев А.С., Грешта В.Л., Солидор Н.А. Разработка материалов и восстановление деталей при совместном воздействии на них кавитации, коррозии и абразивного изнашивания // Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки. — 2010, № 20, 125—129Patyupkin A.V., Rudychev A.S., Greshta V.L., Solidor N.A. Development of materials and restoration of parts under the combined influence of cavitation, corrosion and abrasive wear // Bulletin of the Azov State Technical University. Series: Technical Sciences. — 2010, no. 20, 125—129 (in Russian)Малинов В.Л. Наплавочные материалы и обработки, обеспечивающие повышение долговечности за счет метастабильного аустенита // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. — 2009, № 46, 92—94Malinov V.L. Surfacing materials and treatments that provide increased durability due to metastable austenite // Bulletin of the Kharkov National Automobile and Highway University. — 2009, no. 46, 92—94 (in Russian)Габайдулин Д.Ю., Гречнева М.В. Исследование кавитационного износа и восстановление рабочих колес гидротурбин ГЭС // Труды ГОСНИТИ. — 2013 (111), № 2, 137—141Gabaidulin D.Yu., Grechneva M.V. Study of cavitation wear and restoration of impellers of hydraulic turbines of hydroelectric power stations // Proceedings of GOSNITI. — 2013 (111), no. 2, 137—141 (in Russian)Попов А.А., Попова Л.Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. — М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. — 1961Popov A.A., Popova L.E. Isothermal and thermokinetic diagrams of the decomposition of supercooled austenite. — Moscow. — 1961 (in Russian)Новиков И.И. Теория термической обработки металлов: учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия. — 1986Novikov I.I. Theory of heat treatment of metals. — Moscow. — 1986 (in Russian)Садовский В.Д., Фокина Е.А. Остаточный аустенит в закаленной стали. — М.: Наука. — 1986Sadovsky V.D., Fokina E.V. Retained austenite in hardened steel. — Moscow. — 1986 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.