Отчет о научно-исследовательской работе "Разработка и получение наноструктурированных, нанокомпозиционных, многослойных и функционально-градиентных покрытий с повышенной эрозионной, коррозионной и абразивной стойкостью и усталостной прочностью", итоговый

Целью работ в 2018-2019 годах являлась разработка комбинированных технологий совместного осаждения функционально-градиентных покрытий методами электроискрового легирования с дополнительной ионизацией разрядного промежутка и ионно-плазменными методами получения покрытий, обладающих повышенной эрозионной, коррозионной и абразивной стойкостью и усталостной прочностью.Результатом выполнения проекта является новая технология нанесения многослойных покрытий, сочетающая в себе электроискровое легирование (ЭИЛ), импульсное дуговое испарение (ИДИ) и магнетронное распыление (МР) в едином технологическом цикле. Нижний ЭИЛ слой толщиной до 100 мкм с высокой адгезионной прочностью к подложке обеспечивает повышенную прочность системы и предотвращает подложку от пластической деформации при высоких нагрузках. Верхний ИДИ или МР слой толщиной до 10 мкм способствует повышению механических и трибологических характеристик. Технология нанесения двухслойных ИДИ/ЭИЛ и МР/ЭИЛ покрытий опробована для подложек из конструкционных и инструментальных сталей, а также титановых сплавов. Разработанная технология апробирована на целом ряде систем: WC-Co, TiC, TiC-Ni,Cr-(Eu,Dy)2O3, Ti-C-Ni-(Fe,Al), NiAl-(Co,Cr). Разработанные функционально-градиентные покрытия обладали превосходными трибологические свойствами в паре с различными контртелами, при различных нагрузках (до 10 Н), а также в различных средах (воздух, 3,5% раствор NaCl), отличались высокой твёрдостью, стойкостью к абразивному износу, а также к циклическим ударным нагрузкам за счёт сочетания свойств различных слоёв покрытий. Также, были получены покрытия с высокой коррозионной стойкостью как в растворе 3,5% NaCl, так и в 1N H2SO4. В системе NiAl-Co,Cr апробирована технология получения толстого (до 100 мкм) и бездефектного слоя путём оплавления в искровом разряде гранульного монослоя.