Структура і захисні властивості комплексних хромосиліцидних дифузійних покриттів на сталі 20

Автори І. Погребова1, К. Янцевич2, Т. Лоскутова1, Н. Харченко3, Т. Говорун3
Приналежність

1Національний технічний університет України «КПІ ім. І. Сікорського», Берестейський проспект, 37, 03056 Київ, Україна

2Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича 11, 03150 Київ, Україна

3 Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна

Е-mail
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 5
Дати Одержано 05 серпня 2023; у відредагованій формі 18 жовтня 2023; опубліковано online 30 жовтня 2023
Посилання І. Погребова, К. Янцевич, Т. Лоскутова, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 5, 05031 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(5).05031
PACS Number(s) 61.46. – w, 62.20.Qp, 62.20. – х, 68.55N
Ключові слова Дифузійні покриття (4) , Мікротвердість (27) , Хромосиліціювання.
Анотація

В роботі наведені результати досліджень структури, хімічного складу, мікротвердості, жаро та корозійної стійкості багатокомпонентних покриттів, отриманих при дифузійному хромосиліціюванні сталі 20. Покриття наносили у спеціально розробленій реакційній камері при температурі 1050 ºС впродовж 6 годин на поверхню вуглецевої сталі 20 в замкненому реакційному просторі при пониженому тиску активної газової фази, для формування якої використовували раціональні кількості кремнію та хрому, а також чотирихлористий вуглець, як активатор. Встановлено, що отримані покриття складаються з карбідів хрому Cr23C6, Cr7C3, легованих кремнієм, і зони твердого розчину хрому і кремнію в -залізі. Максимальна кількість кремнію спостерігається у внутрішній зоні покриття (2.82 – 3.89 мас. %) на глибині 15 – 50 мкм. Загальна товщина покриття становить 110 мкм, мікротвердість поверхневих шарів – 19.5 ГПа. Поверхневі шари покриттів, на основі хрому та кремнію, призводять до утворення захисних плівок Cr2O3, А12О3, що забезпечує їх високу жаростійкість в атмосфері повітря та корозійну стійкість в окислювальних кислотах. Встановлена можливість підвищення корозійної стійкості сталі 20 з хромосиліцидними покриттями шляхом введення в агресивні розчини неорганічних окислювачів.

Перелік посилань