Structure of wear resistant plasma coatings after high-energy treatment using high-frequency currents

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Purpose: In order to ensure the required level of wear resistance of high-chromium cast iron powder plasma coatings, research on the effect of high-energy heating by high frequency currents (HEH HFC) on the quality of the surface layer is conducted. Methods: The results of metallographic, X-ray diffraction and energy-dispersive studies of the structure of wear-resistant plasma coatings before and after the induction heating are presented. Results and Discussion: Pores, unmelted powder particles and discontinuities in the transitional boundary, as well as improved uniformity of the microhardness in the depth the layer have virtually disappeared after additional high-temperature influence. After plasma spraying the value of the microhardness confidence interval was 1.7 … 2.8 GPa; after HEH HFC - microhardness confidence interval ranged between 0.5 and 1.3 GPa. In the structure of plasma coatings carbide component is preserved in the selected area of induction heating modes. An efficient mode of HFC reheating (source specific power q = (3,0 ... 3,2) ∙ 108 W/m2, the relative rate of details  movement V = 60 ... 80 mm/s) at which there is a decrease in porosity of the plasma coating from 12 % to 1% is set.

About the authors

Y. S. Chesov

Email: chesov@ngs.ru
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, e-mail: chesov@ngs.ru

E. A. Zverev

Email: egor_z@ngs.ru
Ph.D. (Engineering), Novosibirsk State Technical University, e-mail: egor_z@ngs.ru

V. V. Ivancivsky

Email: ivancivskij@corp.nstu.ru
D.Sc. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, e-mail: ivancivskij@corp.nstu.ru

V. Y. Skeeba

Email: skeeba_vadim@mail.ru
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, e-mail: skeeba_vadim@mail.ru

N. V. Plotnikova

Email: plotnikova1975@mail.ru
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, e-mail: plotnikova1975@mail.ru

D. V. Lobanov

Email: mf_nauka@brstu.ru
D.Sc. (Engineering), Associate Professor, Bratsk State University, e-mail: mf_nauka@brstu.ru

References

  1. Cartier M. Handbook of surface treatments and coatings. – New York: ASME Press, 2003. – 464 p. – ISBN 978-1-86058-375-9.2. Handbook of thermal spray technology / J.R. Davis, ed. – Ohio, USA: ASM International, Materials Park, 2004. – 338 p. – ISBN-10 0-87170-795-0. – ISBN-13 978-0-87170-795-6.3. ASM Handbook. Vol. 5A: Thermal Spray Technology / R.C. Tucker Jr, ed. – Ohio, USA: ASM International, Materials Park, 2013. – 412 p. – ISBN: 978-1-61503-996-8.4. Пузряков А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 360 с.5. Газотермические покрытия из порошковых материалов: справочник / Ю.С. Борисов, Ю.А. Харламов, С.Л. Сидоренко, Е.Н. Ардатовская. – Киев: Наукова думка, 1987. – 544 с.6. Чёсов Ю.С., Зверев Е.А., Плохов А.В. Структура плазменных износостойких покрытий из порошкового материала марки ПГ-С27 // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2010. – № 1 (46). – С. 14–18.7. Nielsen S.E. Laser fusing-a technique for surface improvement // Industrial Laser Solutions. – 2009. – Vol. 24, iss. 12. – P. 13.8. Thermal modification of zinc-aluminum coated steel using lasers / R. Mathew, P. Stoddart, D. Nolan, Y. Durandet // Proceedings of the 30th International Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics (ICALEO 2011). – Orlando, Florida, United States, 2011. – P. 457–462.9. Методы повышения эксплуатационных свойств плазменных покрытий / Ю.С. Чёсов, П.В. Трегубчак, Е.А. Зверев, И.А. Ерохин // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе: материалы 10 Всероссийской научно-практической конференции. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. – С. 23–25.10. Fauchais P.L., Heberlein J. V.R., Boulos M.I. Thermal Spray Fundamentals. – New York: Springer US Publ., 2014. – 1566 p. – doi: 10.1007/978-0-387-68991-3. – Print ISBN 978-0-387-28319-7.11. Advanced Tribology: Proceedings of CIST2008 & ITS-IFToMM2008 / Jianbin Luo, Yonggang Meng, Tianmin Shao, Qian Zhao. – Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag; Beijing: Tsinghua University Press, 2009. – 1056 p.12. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю., Степанова Н.П. Методика назначения рациональных режимов поверхностной закалки сталей с использованием концентрированных источников нагрева // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2006. – № 4 (33). – С. 17–19.13. Анализ напряженно-деформированного состояния материала при высокоэнергетическом нагреве токами высокой частоты / В.Ю. Скиба, В.Н. Пушнин, И.А. Ерохин, Д.Ю. Корнев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2014. – № 3 (64). – С. 90–102.14. Особенности микроструктуры износостойких покрытий / В.С. Веселов, Ю.С. Чёсов, Е.А. Зверев, П.В. Трегубчак, В.В. Базаркина, В.С. Ложкин // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2010. – № 4 (49). – С. 35–37.15. Чёсов Ю.С., Зверев Е.А. Исследование износостойкости покрытий, нанесенных методом плазменного напыления // Научный вестник НГТУ. – 2008. – № 3 (32). – С. 175–181.16. Чёсов Ю.С., Зверев Е.А. Методика нанесения плазменных износостойких покрытий // Научный вестник НГТУ. – 2014. – № 2 (55). – С. 156–165.17. Скиба В.Ю. Повышение эффективности технологического процесса обработки деталей машин при интеграции абразивного шлифования и поверхностной закалки ТВЧ: дис. … канд. техн. наук: спец. 05.03.01 / Новосибирский государственный технический университет. – Новосибирск, 2008. – 257 с.18. Методы исследований материалов: структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий / Л.И. Тушинский, А.В. Плохов, А.О. Токарев, В.И. Синдеев. – М.: Мир, 2004. – 384 с. – ISBN 5-03-003572-9.19. ASM Handbook. Vol. 9: Metallography and Microstructures / G.F. Vander Voort, ed. – ASM International Publ., 2004. – 1184 p. – ISBN 978-0-87170-706-2.20. Гарбер М.Е. Износостойкие белые чугуны. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2010. – 281 с.21. Бунин К.П., Малиночка Я.Н., Таран Ю.Н. Основы металлографии чугуна. – М.: Металлургия, 1969. – 420 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».