Разработка и исследование жаростойких покрытий, сформированных методом электроискрового легирования из интерметаллидов

Целью работы является повышение жаростойкости сталей 20Х13 и 30 посредством получения жаростойких покрытий, сформированных методом электроискрового легирования из интерметаллидных сплавов. Для достижения данной цели разрабатывали технологию выплавки интерметаллидных сплавов с различным соотношением компонентов для последующего использования их в качестве анодных материалов при получении жаростойких покрытий на сталях методом электроискрового легирования; определяли оптимальные составы анодных материалов и режимы электроискровой обработки для формирования жаростойких покрытий, в том числе с подслоем, устанавливали термовременные параметры испытаний на жаростойкость; на основе результатов исследования процесса структурообразования в покрытиях после термоциклирования устанавливали основные факторы, влияющие на жаростойкость интерметаллидных покрытий. Установлено, что (электроискровые) покрытия, полученные сплавами на основе алюминидов никеля (NiAl, Ni3Al) на сталях (20Х13 и 30), состоят из столбчатых кристаллитов преимущественно системы Nix-Aly-Fez, в составе которых концентрация компонентов катода (Fe, Cr при использовании стали 20Х13) увеличивается от поверхности покрытия к катоду, а концентрация компонентов анода (Ni, Al) напротив – уменьшается. Экспериментально обосновано использование полученных интерметаллидных сплавов на основе NiAl или Ni3Al в качестве анодных материалов для формирования электроискровых покрытий на сталях (30 и 20Х13), которые позволяют повысить жаростойкость до 1,5 и 3-х раз соответственно при термоциклированиях (12 циклов с нагревом до 900 С). Нанесение покрытий (на основе NiAl) с подслоем из Cu на сталях (30 и 20Х13) увеличивает жаростойкость более 2-х и 3,5 раз соответственно. В зависимости от состава анода (NiAl, Ni3Al) и катода (стали 20Х13 и 30), материала подслоя (Ni, Cu) и параметров электроискровой установки выявлены закономерности формирования структуры и распределения элементов (Ni, Al, Fe, Cr, Cu) в покрытиях и подслое после термоциклирования.