Влияние режима охлаждения при высокоскоростном газотермическом напылении покрытий из стали 95Х18 на их структуру и износостойкость

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.

1. Кукареко 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—322

2. 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—627

3. Коробов 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—50

4. 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—913

5. Патюпкин 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—129

6. Малинов В.Л. Наплавочные материалы и обработки, обеспечивающие повышение долговечности за счет метастабильного аустенита // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. — 2009, № 46, 92—94

7. Габайдулин Д.Ю., Гречнева М.В. Исследование кавитационного износа и восстановление рабочих колес гидротурбин ГЭС // Труды ГОСНИТИ. — 2013 (111), № 2, 137—141

8. Попов А.А., Попова Л.Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. — М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. — 1961

9. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов: учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия. — 1986

10. Садовский В.Д., Фокина Е.А. Остаточный аустенит в закаленной стали. — М.: Наука. — 1986