Структура и свойства композиционного покрытия на основе высокоэнтропийного сплава, упрочненного частицами CrB | Sciact - CRIS-система Института катализа

Структура и свойства композиционного покрытия на основе высокоэнтропийного сплава, упрочненного частицами CrB Научная публикация

Журнал

Обработка металлов (Технология. Оборудование. Инструменты) = Metal Working and Material Science
ISSN: 1994-6309 , E-ISSN: 2541-819X

Вых. Данные

Год: 2023, Том: 25, Номер: 3, Страницы: 87-103 Страниц : 17 DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-87-103

Ключевые слова

Электронно-лучевая наплавка; Борид хрома; CoCrFeNiMn; Высокоэнтропийный сплав; Покрытие

Авторы

Руктуев Алексей ¹ , Юргин Александр ¹ , Шикалов Владислав ² , Ухина Арина ³ , Чакин Иван ⁴ , Домаров Евгений ⁴ , Довженко Глеб ⁵

Организации

1	Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия
2	Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия
3	Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, ул. Кутателадзе, 18, г. Новосибирск, 630090, Россия
4	Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, пр. Академика Лаврентьева, 11, г. Новосибирск, 630090, Россия
5	Центр коллективного пользования «СКИФ», Институт катализа им Г.И. Борескова СО РАН, Никольский пр., 1, Кольцово, 630559, Россия

Введение. В настоящее время активно ведутся исследования такого нового класса материалов, как высокоэнтропийные сплавы. Одно из направлений их применения – создание защитных покрытий с высоким комплексом эксплуатационных свойств. Высокоэнтропийный сплав состава CoCrFeNiMn обладает высокой пластичностью, сохраняющейся как при повышенных, так и при криогенных температурах, а также высокой термической стабильностью и может рассматриваться в качестве перспективного для создания защитных покрытий. Однако его недостатки – низкая твердость и низкие прочностные характеристики. Известно, что введение упрочняющих частиц является эффективным способом повышения механических свойств покрытий. Предполагается, что введение упрочняющих частиц на основе боридов окажет положительное влияние на механические характеристики высокоэнтропийного сплава CoCrFeNiMn. Целью работы является изучение структурно-фазового состояния и износостойкости покрытий на основе высокоэнтропийного сплава состава CoCrFeNiMn, упрочненного частицами CrB. В работе исследованы покрытия, полученные методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковых смесей с различным соотношением массы металлических порошков CoCrNiMn и массы порошка CrB (100:0, 95:5, 90:10, 80:20, 70:30). Для изучения структурно-фазового состава покрытий использовались следующие методы исследования: оптическая микроскопия, растровая электронная микроскопия и рентгенофазовый анализ. Для изучения элементного состава применялся метод микрорентгеноспектрального энергодисперсионного анализа. Механические свойства оценивались по результатам измерения микротвердости покрытий. Износостойкость покрытий определяли в условиях сухого трения скольжения при возвратно-поступательном движении. Результаты и обсуждение. Введение порошка CrB в состав наплавляемой смеси приводит к формированию эвтектических структур. При введении в наплавочную смесь 5 масс. % CrB в покрытии формируется доэвтектическая структура. Увеличение количества CrB приводит к формированию покрытий с заэвтектической структурой, содержащей первичные бориды. Основными фазами, выявляемыми в составе покрытий, являются ГЦК-твердый раствор, бориды типа (Cr,Mn,Fe)2B, (Ni,Co,Mn)2B, а также CrB. Для всех исследуемых покрытий характерен адгезионный механизм изнашивания. Введение в состав порошковой смеси 20 и 30 % CrB приводит к повышению износостойкости покрытия на основе высокоэнропийного сплава в 3,6 и 6,1 раза соответственно

Руктуев А. , Юргин А. , Шикалов В. , Ухина А. , Чакин И. , Домаров Е. , Довженко Г.
Структура и свойства композиционного покрытия на основе высокоэнтропийного сплава, упрочненного частицами CrB
Обработка металлов (Технология. Оборудование. Инструменты) = Metal Working and Material Science. 2023. Т.25. №3. С.87-103. DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-87-103 WOS Scopus OpenAlex СКИФ ID

Поступила в редакцию:	7 апр. 2023 г.
Принята к публикации:	11 мая 2023 г.
Опубликована online:	15 сент. 2023 г.

Web of science:	WOS:001160454400006
Scopus:	2-s2.0-85172677136
OpenAlex:	W4386837575
СКИФ ID:	3804

БД	Цитирований
Web of science	1
OpenAlex	1
Scopus	1