Электроискровое осаждение покрытий с использованием порошка Cr3C2 и их характеристика
Смесь титановых гранул с порошком карбида хрома Cr3C2 была использована для приготовления Ti-C-Cr покрытий на титановом сплаве Ti6Al4V методом электроискровой обработки в гранулах. Были приготовлены три смеси гранул с содержанием карбида хрома 2.7; 5.1 и 7.4 об.%. По данным рентгенофазового анализа установлено, что в составе покрытий наблюдались карбид титана, αTi, хром и карбид Cr7C3. Карбид титана образовался в результате декарбидизации Cr3C2 при его взаимодействии с расплавленным титаном в условиях воздействия электрических разрядов. С увеличением содержания порошка Cr3C2 в смеси гранул средняя толщина покрытий возрастала от 18 до 34 мкм. В микроструктуре покрытий наблюдались зерна карбида титана с дендритной структурой, окруженные Ti-Cr связкой. Согласно данным микрорентгеноспектрального анализа концентрации хрома и углерода снижались при сканировании от поверхностных слоев покрытия к подложке. С увеличением концентрации порошка Cr3C2 в смеси гранул от 2.7 до 5.1 об.% возрастала микротвердость покрытий с 5.2 до 10.6 ГПа. Это выше, чем у сплава Ti6Al4V в 1.7-3.5 раза. Средние значения коэффициентов трения покрытий находились в пределах 0.57-0.58, что на 20% ниже, чем у сплава Ti6Al4V. Испытания на износ в режиме сухого трения, показали, что Ti-C-Cr покрытия имели интенсивность изнашивания в пределах от 0.41×10-6 до 2.38×10-6 мм3/Нм. Таким образом, они могут повы- сить износостойкость сплава Ti6Al4V от 18 до 107 раз. Тестирование образцов на стойкость к высокотемпературной газовой коррозии при температуре 900°С в течение 100 часов показало, что технология электроискровой обработки в смеси титановых гранул с 7.4 об.% порошка карбида хрома позволяет улучшить жаростойкость сплава Ti6Al4V в 3 раза.