Износостойкость композиционных газотермических покрытий Fe-Al-Si после ионно­плазменного азотирования

Abstract

Исследовано структурно-фазовое состояние, микротвердость и износостойкость композиционных газотермических покрытий на базе системы Fe-Al-Si в исходном состоянии и после ионно-плазменного азотирования по различным режимам. Показано, что при ионном азотировании покрытия в его стальных частицах образуется высокопрочный нитрид AlN, что приводит к существенному повышению микротвердости частиц и значительному возрастанию износостойкости покрытия в условиях трения со смазочным материалом И-20А. Кроме этого, в процессе изотермической выдержки (4-5 часов) покрытий при температурах ионной обработки 470°С и 520°С происходит образование интерметаллидных соединений Al13Fe4 и Al5Fe2 на границах напыленных алюминиевых и стальных частиц покрытия. Установлено, что ионно-плазменное азотирование при температуре 520°С в течение 5 часов приводит к повышению износостойкости композиционных покрытий на базе системы Fe-Al в ≈ 1.5-1.9 раз по сравнению с исходным состоянием и в ≈ 1.2 раза по сравнению с азотированным по аналогичному режиму покрытием из стали 08Г2С, что обусловлено формированием в композиционном покрытии высокопрочного нитрида алюминия