ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО Ni-Al СПЛАВА, СФОРМИРОВАННОГО НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ СИЛЬНОТОЧНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Система Ni-Al 9
2 Методы формирования Ni-Al покрытий 12
2.1 Осаждение из паровой фазы 12
2.2 Химическое осаждение из паровой фазы 15
2.3 Термическое напыление 16
2.4 Холодное напыление 19
2.5 Электроосаждение 20
2.6 Механическое легирование 22
2.7 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез 23
3 Методы проведения экспериментов и анализа поверхностного Ni-Al сплава 24
3.1 Подготовка образцов для проведения экспериментов 24
3.2 Метод проведения эксперимента 24
3.2.1 Магнетронная распылительная система (МРС) 25
3.2.2 Источник низкоэнергетических сильноточных электронных пучков (НСЭП) ....26
3.3 Методы анализа 27
4 Формирование Ni-Al поверхностного сплава с помощью НСЭП 30
4.1 Морфология и элементный состав Ni-Al поверхностного сплава 30
4.2 Фазовый состав Ni-Al поверхностного сплава 33
4.3 Просвечивающая электронная микроскопия Ni-Al поверхностного сплава 35
4.4 Адгезионные свойства Ni-Al поверхностного сплава 42
4.5 Твердость Ni-Al поверхностного сплава 44
4.6 Износостойкость Ni-Al поверхностного сплава 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 51
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Система Ni-Al 9
2 Методы формирования Ni-Al покрытий 12
2.1 Осаждение из паровой фазы 12
2.2 Химическое осаждение из паровой фазы 15
2.3 Термическое напыление 16
2.4 Холодное напыление 19
2.5 Электроосаждение 20
2.6 Механическое легирование 22
2.7 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез 23
3 Методы проведения экспериментов и анализа поверхностного Ni-Al сплава 24
3.1 Подготовка образцов для проведения экспериментов 24
3.2 Метод проведения эксперимента 24
3.2.1 Магнетронная распылительная система (МРС) 25
3.2.2 Источник низкоэнергетических сильноточных электронных пучков (НСЭП) ....26
3.3 Методы анализа 27
4 Формирование Ni-Al поверхностного сплава с помощью НСЭП 30
4.1 Морфология и элементный состав Ni-Al поверхностного сплава 30
4.2 Фазовый состав Ni-Al поверхностного сплава 33
4.3 Просвечивающая электронная микроскопия Ni-Al поверхностного сплава 35
4.4 Адгезионные свойства Ni-Al поверхностного сплава 42
4.5 Твердость Ni-Al поверхностного сплава 44
4.6 Износостойкость Ni-Al поверхностного сплава 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 51
Актуальность темы
Низкоуглеродистая сталь широко используется в промышленности при изготовлении различных конструкций, деталей машин и механизмов по причине простоты обработки и относительно низкой стоимостью материала [1, 2]. При этом ее
существенными недостатками являются низкая стойкость к трибологическому износу, коррозии и высокотемпературному окислению. Для улучшения указанных свойств могут быть использованы методы обработки поверхности, одним из которых является покрытие стали Ni-Al соединением. Интерметаллические соединения Ni-Al обеспечивают сочетание высокой прочности и твердости, устойчивости к усталости и ползучести, хорошей устойчивости к коррозии и окислению при высоких температурах. Поэтому они рассматриваются как перспективные материалы защитных покрытий для промышленных металлов и сплавов при высокотемпературных применениях и агрессивных средах, которые могут повысить производительность и стабильность, например, катализаторов, турбинных лопаток авиационных двигателей, направляющих лопаток промышленных паровых турбин и т. д. [3].
Однако при изготовлении интерметаллических покрытий Ni-Al с использованием традиционной технологии нанесения возникают некоторые трудности, связанные как с технологией нанесения на изделия со сложной геометрией поверхности, таки и с неудовлетворительными адгезионными свойствами самого покрытия [4].
Постановка научной проблемы
В настоящее время существует множество методов нанесения интерметаллических Ni-Al покрытий, таких как электроосаждение, осаждение из паровой фазы (PVD), химическое осаждение из паровой фазы (CVD), термическое и холодное напыление, механическое легирование, а также формирование покрытия путем
самораспространяющегося высокотепературного синтеза (СВС) [1, 5 - 18]. Все они
обладают своими достоинствами и недостатками. Например, при PVD, CVD и термическом распылении рабочая температура процессов нанесения покрытия является относительно высокой, при этом возникают сложности, связанные с неизбежным окислением, как материала покрытия, так и подложки. Метод электроосаждения, хотя и считается экономически эффективным, может применяться только для ограниченного числа металлических покрытий. Также, при нанесении интерметаллических покрытий существуют трудности, связанные со значительным различием в физических свойствах никеля и алюминия, а также, как правило, и материала подложки, например, их температур плавления. Отдельной проблемой является низкая адгезия покрытия к подложке.
Частично преодолеть указанные выше трудности позволяют методы, основанные на формировании поверхностных сплавов жидкофазным смешиванием систем пленка- подложка концентрированными потоками энергии, а именно, интенсивными импульсными лазерными, ионными и электронными пучками, а также потоками плазмы. Преимуществом данных методов является то, что, несмотря на относительно короткое время высокоэнергетического воздействия, поверхностный сплав формируется именно в результате жидкофазного перемешивания материалов пленки и подложки [ 19, 20].
Поэтому, в отличие, например, от PVD и CVD, отсутствуют проблемы с недостаточной адгезией и возможным отслаиванием покрытия. Однако и эти методы обладают рядом недостатков, ключевыми из которых являются малый диаметр пучка, что приводит к необходимости сканирования подложки и, как следствие, к неравномерности и шероховатости покрытия [21]. Одним из методов, которые могут быть эффективно применены для изготовления Ni-Al покрытий, является метод формования поверхностных сплавов широкоапертурным электронным пучком [22].
Таким образом, объектом исследования является интерметаллическое покрытие, формируемое низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком .
Предметом исследований являются физические свойства сформированного поверхностного Ni-Al сплава, полученного путем напыления пленки на металлический материал с последующим импульсным плавлением .
Цель исследования: комплексное исследование структуры и физических свойств однородного поверхностного Ni-Al сплава, сформированного с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка на подложке из низкоуглеродистой стали.
Задачи исследования:
1. Выбор и обоснование режима формирования однородного Ni-Al сплава с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка.
2. Подготовка образцов для исследований однородного поверхностного Ni-Al магнетронного покрытия и поверхностного Ni-Al сплава на подложке из низкоуглеродистой стали.
3. Исследование физических свойств однородного Ni-Al магнетронного покрытия и поверхностного Ni-Al сплава
4. Проведение сравнительного анализа физических свойств и особенностей,
возникающих при электронно-пучковом воздействии на систему Ni-Al (пленка) - Fe (подложка).
Методы исследования:
1. Метод растровой электронной микроскопии, основанный на получении увеличенного изображения объекта путем сканирования по объекту сфокусированным пучком электронов и регистрации детектором сигнала, возникающего в результате взаимодействия электронов с веществом;
2. Метод энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, основанный на регистрации характеристического рентгеновского излучения при возбуждении внутренних оболочек атомов образца падающими электронами пучка;
3. Метод рентгеноструктурного анализа, основанный на идентификации различных фаз в их смеси на основе анализа дифракционной картины, даваемой исследуемым образцом;
4. Метод просвечивающей электронной микроскопии, основанный на исследовании тонких образцов / фольг посредством анализа, проходящего сквозь них высокоэнергетичного пучка электронов;
5. Метод скретч-теста для испытания на адгезионную прочность, основанный на протягивании по поверхности образца алмазного индентора с возрастающей нагрузкой;
6. Метод измерения параметров шероховатости, износостойкости и твердости поверхности.
Проведенные исследования позволили сформулировать следующие основные результаты и положения, выносимые на защиту.
1. Одноимпульсное облучение магнетронного Ni-Al покрытия эквиатомного состава 50 / 50 ат. % толщиной 2.5 мкм электронным пучком длительностью 2.5 мкс с плотностью энергии 4.2 Дж/см2 приводит к формированию однородного поверхностного сплава интерметаллидной фазы NiAl с размером зерен ~ 500 - 3500 нм;
2. Значения твердости и износостойкости поверхностного Ni-Al сплава, сформированного одноимпульсным перемешиванием покрытия при со-осаждении Ni и Al магнетронной распылительной системы в эквиатомном составе 50 / 50 ат. % толщиной 2.5 мкм электронным пучком длительностью 2.5 мкс с плотностью энергии 4.2 Дж/см2, увеличивает значения твердости и износостойкости подложки из низкоуглеродистой стали марки Ст3 на 104 и 512 %, соответственно.
Новизна защищаемых положений состоит в следующем:
Новизна первого и второго положений, выносимых на защиту, и соответствующих результатов обусловлена оригинальностью разработанной схемы формирования системы, ранее нигде не использующейся. С помощью магнетронного со-осаждения и последующего одноимпульсного электронно-пучкового перемешивания в едином вакуумном цикле впервые сформирован поверхностный сплав с интерметаллидной фазой NiAl и описаны его физические свойства.
Научная ценность полученных результатов:
Формирование поверхностного сплава с помощью магнетронного распыления и последующего одноимпульсного электронно-пучкового воздействия в едином вакуумном цикле расширяет возможности метода электро-пучкового синтеза поверхностных сплавов в части управления не только элементным, но и фазовым составом, что в дальнейшем может быть использовано для развития нового подхода к формированию многокомпонентных интерметаллических поверхностных сплавов.
Практическая значимость полученных результатов:
Формирование Ni-Al поверхностного сплава может быть использовано для улучшения физических свойств деталей, работающих при высоких температурах в агрессивных средах, например, лопаток турбин авиационных двигателей, направляющих лопаток промышленных паровых турбин, фрикционных деталей.
Публикации:
1. Pesterev E. Physical Properties of the NiAl Intermetallic Coating Produced by Irradiation with a Low-Energy High-Current Electron Beam / E. Pesterev, A. Solovyov, E. Yakovlev // 2020 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). - Tomsk, Russia. - 2020 - P. 1263-1266, doi: 10.1109/EFRE47760.2020.9242163;
2. Solovyov A. Acoustic Signals in Ni-Al Coated Steel Induced by Irradiation with a Low-Energy High-Current Electron Beam / A. Solovyov, E. Pesterev, O. Maximov // 2020 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). - Tomsk, Russia. - 2020. - P. 1267-1270, doi: 10.1109/EFRE47760.2020.9242154;
3. Пестерев Е.А. Физические свойства Ni-Al поверхностного сплава, сформированного серией импульсов / Е.А. Пестерев, А.В. Соловьев, Е.В. Яковлев // Доклады XXVIII международной науч.-практич. конф.; под общ. ред. В.М. Панарина. - Т.: Инновационные технологии. - 2020. - 125-131 с.
Низкоуглеродистая сталь широко используется в промышленности при изготовлении различных конструкций, деталей машин и механизмов по причине простоты обработки и относительно низкой стоимостью материала [1, 2]. При этом ее
существенными недостатками являются низкая стойкость к трибологическому износу, коррозии и высокотемпературному окислению. Для улучшения указанных свойств могут быть использованы методы обработки поверхности, одним из которых является покрытие стали Ni-Al соединением. Интерметаллические соединения Ni-Al обеспечивают сочетание высокой прочности и твердости, устойчивости к усталости и ползучести, хорошей устойчивости к коррозии и окислению при высоких температурах. Поэтому они рассматриваются как перспективные материалы защитных покрытий для промышленных металлов и сплавов при высокотемпературных применениях и агрессивных средах, которые могут повысить производительность и стабильность, например, катализаторов, турбинных лопаток авиационных двигателей, направляющих лопаток промышленных паровых турбин и т. д. [3].
Однако при изготовлении интерметаллических покрытий Ni-Al с использованием традиционной технологии нанесения возникают некоторые трудности, связанные как с технологией нанесения на изделия со сложной геометрией поверхности, таки и с неудовлетворительными адгезионными свойствами самого покрытия [4].
Постановка научной проблемы
В настоящее время существует множество методов нанесения интерметаллических Ni-Al покрытий, таких как электроосаждение, осаждение из паровой фазы (PVD), химическое осаждение из паровой фазы (CVD), термическое и холодное напыление, механическое легирование, а также формирование покрытия путем
самораспространяющегося высокотепературного синтеза (СВС) [1, 5 - 18]. Все они
обладают своими достоинствами и недостатками. Например, при PVD, CVD и термическом распылении рабочая температура процессов нанесения покрытия является относительно высокой, при этом возникают сложности, связанные с неизбежным окислением, как материала покрытия, так и подложки. Метод электроосаждения, хотя и считается экономически эффективным, может применяться только для ограниченного числа металлических покрытий. Также, при нанесении интерметаллических покрытий существуют трудности, связанные со значительным различием в физических свойствах никеля и алюминия, а также, как правило, и материала подложки, например, их температур плавления. Отдельной проблемой является низкая адгезия покрытия к подложке.
Частично преодолеть указанные выше трудности позволяют методы, основанные на формировании поверхностных сплавов жидкофазным смешиванием систем пленка- подложка концентрированными потоками энергии, а именно, интенсивными импульсными лазерными, ионными и электронными пучками, а также потоками плазмы. Преимуществом данных методов является то, что, несмотря на относительно короткое время высокоэнергетического воздействия, поверхностный сплав формируется именно в результате жидкофазного перемешивания материалов пленки и подложки [ 19, 20].
Поэтому, в отличие, например, от PVD и CVD, отсутствуют проблемы с недостаточной адгезией и возможным отслаиванием покрытия. Однако и эти методы обладают рядом недостатков, ключевыми из которых являются малый диаметр пучка, что приводит к необходимости сканирования подложки и, как следствие, к неравномерности и шероховатости покрытия [21]. Одним из методов, которые могут быть эффективно применены для изготовления Ni-Al покрытий, является метод формования поверхностных сплавов широкоапертурным электронным пучком [22].
Таким образом, объектом исследования является интерметаллическое покрытие, формируемое низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком .
Предметом исследований являются физические свойства сформированного поверхностного Ni-Al сплава, полученного путем напыления пленки на металлический материал с последующим импульсным плавлением .
Цель исследования: комплексное исследование структуры и физических свойств однородного поверхностного Ni-Al сплава, сформированного с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка на подложке из низкоуглеродистой стали.
Задачи исследования:
1. Выбор и обоснование режима формирования однородного Ni-Al сплава с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка.
2. Подготовка образцов для исследований однородного поверхностного Ni-Al магнетронного покрытия и поверхностного Ni-Al сплава на подложке из низкоуглеродистой стали.
3. Исследование физических свойств однородного Ni-Al магнетронного покрытия и поверхностного Ni-Al сплава
4. Проведение сравнительного анализа физических свойств и особенностей,
возникающих при электронно-пучковом воздействии на систему Ni-Al (пленка) - Fe (подложка).
Методы исследования:
1. Метод растровой электронной микроскопии, основанный на получении увеличенного изображения объекта путем сканирования по объекту сфокусированным пучком электронов и регистрации детектором сигнала, возникающего в результате взаимодействия электронов с веществом;
2. Метод энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, основанный на регистрации характеристического рентгеновского излучения при возбуждении внутренних оболочек атомов образца падающими электронами пучка;
3. Метод рентгеноструктурного анализа, основанный на идентификации различных фаз в их смеси на основе анализа дифракционной картины, даваемой исследуемым образцом;
4. Метод просвечивающей электронной микроскопии, основанный на исследовании тонких образцов / фольг посредством анализа, проходящего сквозь них высокоэнергетичного пучка электронов;
5. Метод скретч-теста для испытания на адгезионную прочность, основанный на протягивании по поверхности образца алмазного индентора с возрастающей нагрузкой;
6. Метод измерения параметров шероховатости, износостойкости и твердости поверхности.
Проведенные исследования позволили сформулировать следующие основные результаты и положения, выносимые на защиту.
1. Одноимпульсное облучение магнетронного Ni-Al покрытия эквиатомного состава 50 / 50 ат. % толщиной 2.5 мкм электронным пучком длительностью 2.5 мкс с плотностью энергии 4.2 Дж/см2 приводит к формированию однородного поверхностного сплава интерметаллидной фазы NiAl с размером зерен ~ 500 - 3500 нм;
2. Значения твердости и износостойкости поверхностного Ni-Al сплава, сформированного одноимпульсным перемешиванием покрытия при со-осаждении Ni и Al магнетронной распылительной системы в эквиатомном составе 50 / 50 ат. % толщиной 2.5 мкм электронным пучком длительностью 2.5 мкс с плотностью энергии 4.2 Дж/см2, увеличивает значения твердости и износостойкости подложки из низкоуглеродистой стали марки Ст3 на 104 и 512 %, соответственно.
Новизна защищаемых положений состоит в следующем:
Новизна первого и второго положений, выносимых на защиту, и соответствующих результатов обусловлена оригинальностью разработанной схемы формирования системы, ранее нигде не использующейся. С помощью магнетронного со-осаждения и последующего одноимпульсного электронно-пучкового перемешивания в едином вакуумном цикле впервые сформирован поверхностный сплав с интерметаллидной фазой NiAl и описаны его физические свойства.
Научная ценность полученных результатов:
Формирование поверхностного сплава с помощью магнетронного распыления и последующего одноимпульсного электронно-пучкового воздействия в едином вакуумном цикле расширяет возможности метода электро-пучкового синтеза поверхностных сплавов в части управления не только элементным, но и фазовым составом, что в дальнейшем может быть использовано для развития нового подхода к формированию многокомпонентных интерметаллических поверхностных сплавов.
Практическая значимость полученных результатов:
Формирование Ni-Al поверхностного сплава может быть использовано для улучшения физических свойств деталей, работающих при высоких температурах в агрессивных средах, например, лопаток турбин авиационных двигателей, направляющих лопаток промышленных паровых турбин, фрикционных деталей.
Публикации:
1. Pesterev E. Physical Properties of the NiAl Intermetallic Coating Produced by Irradiation with a Low-Energy High-Current Electron Beam / E. Pesterev, A. Solovyov, E. Yakovlev // 2020 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). - Tomsk, Russia. - 2020 - P. 1263-1266, doi: 10.1109/EFRE47760.2020.9242163;
2. Solovyov A. Acoustic Signals in Ni-Al Coated Steel Induced by Irradiation with a Low-Energy High-Current Electron Beam / A. Solovyov, E. Pesterev, O. Maximov // 2020 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). - Tomsk, Russia. - 2020. - P. 1267-1270, doi: 10.1109/EFRE47760.2020.9242154;
3. Пестерев Е.А. Физические свойства Ni-Al поверхностного сплава, сформированного серией импульсов / Е.А. Пестерев, А.В. Соловьев, Е.В. Яковлев // Доклады XXVIII международной науч.-практич. конф.; под общ. ред. В.М. Панарина. - Т.: Инновационные технологии. - 2020. - 125-131 с.
В ходе проведения исследовательской работы были получены следующие результаты:
1) Проведен литературный обзор методов формирования Ni-Al покрытий. Однородные поверхностные сплавы с высокотемпературной интерметаллической фазой NiAl, формируемые методом, описанном в данной работе, в литературе найдены не были.
2) Выбран режим формирования однородного Ni-Al сплава, который заключался в магнетронном со-осаждении Ni и Al в эквиатомном составе 50 / 50 ат. % и последующим одноимпульсном перемешивании покрытия низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком с плотностью энергии 4.2 Дж/см2 в едином вакуумном цикле;
3) Исследование фазового состава показало, что для магнетронного покрытия, получаемого при со-осаждении Ni и Al, и поверхностного сплава, синтезируемого в результате однократного НСЭП облучения магнетронного покрытия, основной фазой является высокотемпературная интерметаллическая фаза NiAl;
4) Электронно-микроскопические исследования показали, что при со-осаждении Ni и Al в эквиатомном составе 50 / 50 ат. % формируется покрытие с нанокристаллической столбчатой структурой с размером зерен ~50 - 250 нм. В результате одноимпульсного плавления, и формирования Ni-Al поверхностного сплава, происходит перекристаллизация магнетронного покрытия. Поверхностный сплав формируется с размером зерен на порядок больше, чем в случае исходного покрытия, они достигают от 0.5 до 3.5 мкм;
5) Установлены морфологические особенности сформированного
поверхностного NiAl сплава. Толщина сформированного поверхностного сплава составляет (2.7 ± 0.1) мкм и на 0.2 мкм превышает толщину исходной однородной системы. Структура поверхности NiAl сплава имеет однородный характер. По всей поверхности равномерно распределены трещины, которые имеют ячеистую структуру;
6) Изучение адгезионных свойств при помощи скретч-тестирования показало, что покрытие и поверхностный сплав имели схожие значения. Полученные данные объясняются тем, что они имеют равную толщину и состояли из одной и той же фазы - моноалюминида никеля, что с точки зрения адгезионных свойств одинаково;
7) Исследования нанотвердости показали, что значение твердости однородного покрытия составляет 2.3 ± 0.5 ГПа, что сравнимо с твердостью исходной подложки в пределах погрешности. В результате электронно-пучкового перемешивания однородного покрытия и формирования Ni-Al поверхностного сплава происходит увеличение твердости примерно в 2 раза и составляет 5.7 ± 0.5 ГПа;
8) Трибологические испытания показали, что напыление на стальную
подложку Ni-Al покрытия приводит к увеличению износостойкости почти в 2.9 раз (коэффициент износа уменьшился до 2.82 х 10-5 мм3/(Нхм). В результате формирования Ni-Al поверхностного сплава происходит еще большее увеличение износостойкости образца, коэффициент износа падает до 1.33 х 10-5 мм3/(Нхм), что более чем в 2 раза лучше, чем у образца с Ni-Al покрытием.
1) Проведен литературный обзор методов формирования Ni-Al покрытий. Однородные поверхностные сплавы с высокотемпературной интерметаллической фазой NiAl, формируемые методом, описанном в данной работе, в литературе найдены не были.
2) Выбран режим формирования однородного Ni-Al сплава, который заключался в магнетронном со-осаждении Ni и Al в эквиатомном составе 50 / 50 ат. % и последующим одноимпульсном перемешивании покрытия низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком с плотностью энергии 4.2 Дж/см2 в едином вакуумном цикле;
3) Исследование фазового состава показало, что для магнетронного покрытия, получаемого при со-осаждении Ni и Al, и поверхностного сплава, синтезируемого в результате однократного НСЭП облучения магнетронного покрытия, основной фазой является высокотемпературная интерметаллическая фаза NiAl;
4) Электронно-микроскопические исследования показали, что при со-осаждении Ni и Al в эквиатомном составе 50 / 50 ат. % формируется покрытие с нанокристаллической столбчатой структурой с размером зерен ~50 - 250 нм. В результате одноимпульсного плавления, и формирования Ni-Al поверхностного сплава, происходит перекристаллизация магнетронного покрытия. Поверхностный сплав формируется с размером зерен на порядок больше, чем в случае исходного покрытия, они достигают от 0.5 до 3.5 мкм;
5) Установлены морфологические особенности сформированного
поверхностного NiAl сплава. Толщина сформированного поверхностного сплава составляет (2.7 ± 0.1) мкм и на 0.2 мкм превышает толщину исходной однородной системы. Структура поверхности NiAl сплава имеет однородный характер. По всей поверхности равномерно распределены трещины, которые имеют ячеистую структуру;
6) Изучение адгезионных свойств при помощи скретч-тестирования показало, что покрытие и поверхностный сплав имели схожие значения. Полученные данные объясняются тем, что они имеют равную толщину и состояли из одной и той же фазы - моноалюминида никеля, что с точки зрения адгезионных свойств одинаково;
7) Исследования нанотвердости показали, что значение твердости однородного покрытия составляет 2.3 ± 0.5 ГПа, что сравнимо с твердостью исходной подложки в пределах погрешности. В результате электронно-пучкового перемешивания однородного покрытия и формирования Ni-Al поверхностного сплава происходит увеличение твердости примерно в 2 раза и составляет 5.7 ± 0.5 ГПа;
8) Трибологические испытания показали, что напыление на стальную
подложку Ni-Al покрытия приводит к увеличению износостойкости почти в 2.9 раз (коэффициент износа уменьшился до 2.82 х 10-5 мм3/(Нхм). В результате формирования Ni-Al поверхностного сплава происходит еще большее увеличение износостойкости образца, коэффициент износа падает до 1.33 х 10-5 мм3/(Нхм), что более чем в 2 раза лучше, чем у образца с Ni-Al покрытием.
Подобные работы
- ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ НА
МОРФОЛОГИЮ ПОВЕРХНОСТИ И ТВЁРДОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОГО слоя
СПЛАВА TiNi
Бакалаврская работа, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4520 р. Год сдачи: 2020 - ВЛИЯНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ, СФОРМИРОВАННЫХ НА ПОДЛОЖКЕ TiNi С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОННО-ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ОБРАБОТОК, НА КЛЕТОЧНУЮ БИОСОВМЕСТИМОСТЬ
Бакалаврская работа, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4290 р. Год сдачи: 2017