Tribological Characteristics and Corrosion Resistance of Coatings Obtained by Electrospark Alloying, Pulsed Cathodic Arc Evaporation, and Hybrid Technology Using TiCNiCr and TiCNiCr–Dy2O3 Electrodes

Abstract

С помощью методов электроискрового легирования (ЭИЛ), импульсного дугового испарения (ИДИ) и гибридной техногии ЭИЛ-ИДИ с использованием электродов TiCNiCr и TiCNiCr-Dy 2 O 3 , полученных методом порошковой металлургии, были нанесены одно-и двухслойные покрытия на подложки из стали 40Х. Структура, элементный и фазовый составы электродов и покрытий исследовались с помощью растровой электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Трибологические свойства покрытий определялись в результате испытаний по схеме «стержень-диск» в контакте с контртелом Al 2 O 3 при нагрузках 1, 5 и 10 Н. Температура во время испытаний составляла 20 °C. Потенциал и плотность тока коррозии оценивались с помощью трехэлектродной ячейки с потенциостатом VoltaLab 50. Результаты показали, что электроды состоят из зерен ТiC размером 12 мкм, твердого раствора Ni в Cr и, в случае легированного электрода, -частиц Dy 2 O 3 размером до 5 мкм. ЭИЛ-покрытия имели малодефектную мелкозернистую структуру, состоящую также из областей твердого раствора Ni и Cr в Fe и зерен TiC с максимальным размером 0,3 мкм. Покрытия с добавкой Dy 2 O 3 обладали меньшим коэффициентом трения при нагрузках 1, 5 и 10 Н. Все покрытия при испытаниях в 1N растворе H 2 SO 4 находились в устойчивом пассивном состоянии и обладали высокой коррозионной стойкостью: плотность тока коррозии покрытий минимум в 4 раза была меньше значений, полученных для подложки из стали 40Х. Ключевые слова: TiC, NiCr, Dy 2 O 3 , электроискровое легирование, импульсное катодно-дуговое испарение, покрытия, коэффициент трения, плотность тока коррозии. Сытченко А.Д. -инженер Научно-учебного центра (НУЦ) СВС МИСиС-ИСМАН (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4).