КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА И ТРИБОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ИЗ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА С АЛЮМИНИДНОЙ МАТРИЦЕЙ НА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ AISI304: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.04.010

Александр Анатольевич  Бурков; Александра Юрьевна  Быцура

Авторы

Александр Анатольевич Бурков Хабаровский федеральный исследовательский центр ДВО РАН, ул. Тихоокеанская 153, 680042, Хабаровск, Россия https://orcid.org/0000-0002-5636-4669
Александра Юрьевна Быцура Хабаровский федеральный исследовательский центр ДВО РАН, ул. Тихоокеанская 153, 680042, Хабаровск, Россия

Ключевые слова:

покрытия, электроискровое легирование, нержавеющая сталь AISI304, карбид вольфрама, износ, коррозия, микротвердость, коэффициент трения, жаростойкость

Аннотация

Методом электроискрового легирования аустенитной нержавеющей стали AISI304 в анодной смеси из алюминиевых и железных гранул c добавлением порошка карбида вольфрама получены WC-Fe-Al покрытия. Покрытия имели двухфазную микроструктуру, представленную интерметаллидной Fe-Al матрицей с крупными включения карбида вольфрама. Импедансная спектроскопия в 3,5 % р-ре NaCl показала снижение коррозионной стойкости WC-Fe-Al покрытий с ростом концентрации карбида вольфрама в анодной смеси. Поляризационные испытания показали монотонное повышение потенциала коррозии покрытий от -0,77 до -0,61 В с ростом содержания WC в анодной смеси. При этом плотность тока коррозии линейно увеличивалась с 19,4 до 62,7 мкА/см². Высокотемпературное окисление покрытий при температуре 900 °С за 100 часов испытаний, интенсифицировалсь с ростом концентрации карбида вольфрама, однако умеренное армирование Fe-Al матрицы карбидом вольфрама не ухудшало ее жаростойкость. С ростом содержания армирующей керамики в Fe-Al покрытии повышалась его микротвердость с 7,3 до 11 ГПа, снижался коэффициент трения до 0,51 и улучшалась износостойкость. Применение WC-Fe-Al покрытий на нержавеющей стали AISI304 позволяет повысить твердость и жаростойкость ее поверхности, снизить коэффициент трения, и улучшить износостойкость до 19 раз.