СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯМИ НАПЛАВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНЕРТНОГО ГАЗА И МИКРОВОЛНОВОГО ГИБРИДНОГО НАГРЕВА

С. Гудала; Сергей Валерьевич Коновалов; М.Р. Рамеш; Ирина Алексеевна Панченко

doi:10.57070/2304-4497-2023-1(43)-24-32

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯМИ НАПЛАВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНЕРТНОГО ГАЗА И МИКРОВОЛНОВОГО ГИБРИДНОГО НАГРЕВА

Авторы

С. Гудала Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0003-0405-5829
Сергей Валерьевич Коновалов Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0003-4809-8660
М.Р. Рамеш Национальный институт технологий Карнатака https://orcid.org/0000-0003-2280-1995
Ирина Алексеевна Панченко Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0002-1631-9644

DOI:

https://doi.org/10.57070/2304-4497-2023-1(43)-24-32

Ключевые слова:

ВИГ-наплавка, микроволновый гибридный нагрев, никелевый сплав, технологические параметры, микротвердость

Аннотация

В настоящем исследовании техники наплавки с применением вольфрамового инертного газа (TIG) и гибридного нагрева микроволнами (MHH) использовались для создания толстых слоев покрытия из никелевых сплавов толщиной 1 мм на подложке из титанового сплава 31. При наплавке TIG ток рассматривали как переменную процесса, тогда как при наплавке MHH в качестве переменной процесса рассматривалось время выдержки. Сканирующая электронная микроскопия (SEM) с энергодисперсионной спектроскопией (EDS) используется для анализа закономерностей структуры обоих плакированных слоев. Для определения твердости используется метод вдавливания по Виккерсу. Результат показал, что технологический ток при TIG и время выдержки при наплавке MHH оказывают значительное влияние на качество плакированного слоя. Было обнаружено, что средняя твердость слоя, покрытого TIG, в 1,6 раза выше, чем слоя, обработанного MHH. Рентгеноструктурный анализ подтвердил наличие интерметаллических фаз Ni4W, TiNi и TiC. Фазы TiNi и TiC отвечают за металлургическую связь в плакированном слое.

Биографии авторов

С. Гудала, Сибирский государственный индустриальный университет

PhD., старший научный сотрудник

Сергей Валерьевич Коновалов, Сибирский государственный индустриальный университет

д.т.н., профессор, проректор на научной и инновационной деятельности

М.Р. Рамеш, Национальный институт технологий Карнатака

PhD

Ирина Алексеевна Панченко, Сибирский государственный индустриальный университет

к.т.н., заведующий лабораторией электронной микроскопии и обработки изображений

Библиографические ссылки

Courant B., Hantzpergue J.J., Benayoun S. Surface treatment of titanium by laser irradiation to improve resistance to dry-sliding friction. Wear. 1999, vol. 236, pp. 39–46. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(99)00254-9

Wang H.M., Liu Y.F. Microstructure and wear resistance of laser clad Ti5Si3/NiTi2 intermetallic composite coating on titanium alloy. Materials Science and Engineering. 2002, vol. 338, pp. 126–32. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128727

Altus E., Konstantino E. Optimum laser surface treatment of fatigue damaged Ti–6Al–4V alloy. Materials Science and Engineering. 2001, vol. 302, pp. 5. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(00)01360-5

Bruni S., Martinesi M., Stio M., Treves C., Bacci T., Borgioli F. Effects of surface treatment of Ti–6Al–4V titanium alloy on biocom-patibility in cultured human umbilical vein endothelial cells. Acta biomaterialia. 2005, vol. 1, pp. 223–234. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2004.11.001

Wang W.M., Yang B., Du L.Z., Zhang W.G. Diffusion research between Ni3Al coating and titanium alloy produced by plasma spraying process. Applied surface science. 2010, vol. 256, pp. 3342–3345. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.12.031

Costa M.Y.P., Venditti M.L.R., Cioffi M.O.H., Voorwald H.J.C., Guimarães V.A., Ruas R. Fatigue behavior of PVD coated Ti–6Al–4V alloy. International journal of fatigue. 2011, vol. 33, pp. 759–765. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2010.11.007

Zhu Y.H., Wang W., Jia X.Y., Akasaka T., Liao S.S., Watari F. Deposition of TiC film on titanium for abrasion resistant implant material by ion-enhanced triode plasma CVD. Applied surface science. 2012, vol. 262, pp. 156–158. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.03.152

Emamian A., Corbin S.F., Khajepour A. Tribology characteristics of in-situ laser deposition of Fe–TiC. Surface coatings and technology. 2012, vol. 206, pp. 4495–4501. http://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.01.051

Cooper D.E., Blundell N., Maggs S., Gibbons G.J. Additive layer manufacture of Inconel625 metal matrix composites, reinforcement material evaluation. Journal of Materials processing technology. 2013, pp. 2191–2200, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2013.06.021

Farahmand P. Laser cladding assisted by induction heating of Ni–WC composite enhanced by nano-WC and La2O3. Ceramics International. 2014, vol. 40, pp. 15421–15438. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.06.097

Farayibi P.K., Folkes J., Clare A., Oyelola O. Cladding of pre-blended Ti–6Al–4V and WC powder for wear resistant applications. Surface and coatings technology. 2011, vol. 206, pp. 372–377. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2011.07.033

Aytekin H., Akcin Y., Characterization of borided Incoloy 825 alloy. Materials & Design. 2013, vol. 50, pp. 515–521. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.03.015

Yan H., Zhang P., Yu Z., Lu Q., Yang S., Li C. Microstructure and tribological properties of laser-clad Ni–Cr/TiB2 composite coatings on copper with the addition of CaF2. Surface coatings and technology. 2012, vol. 206, pp. 404. http://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.03.086

Patel P., Mridha S., Baker T.N. Influence of shielding gases on preheat produced in surface coatings incorporating SiC particulates into microalloy steel using TIG technique. Materials science and technology. 2014, vol. 30, pp. 1506–1514. http://doi.org/10.1179/1743284713Y.0000000481

Chakraborty G., Kumar N., Das C.R., Albert S.K., Bhaduri A.K., Dash S. Study on microstructure and wear properties of different nickel base hardfacing alloys deposited on austenitic stainless steel. Surface and coatings technology. 2014, vol. 244, pp. 180–188. http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.02.013

Kaushal S., Gupta D., Bhowmick H. On processing of Ni-WC based functionally graded composite clads through microwave heating. Materials and Manufacturing processes. 2018, vol. 33, pp. 822–828. https://doi.org/10.1080/10426914.2017.1401724

Gupta D., Sharma A.K. Development and microstructural characterization of microwave cladding on austenitic stainless steel. Surface coatings and technology. 2011, vol. 205, pp. 5147–5155. https://doi.org/10.1016/j. surfcoat.2011.05.018

Gupta D., Sharma A.K. Microwave cladding: a new approach in surface engineering. Journal of manu-facturing processes. 2014, vol. 16, pp. 176–82. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2014.01.001

Zafar S., Sharma A.K., Development and characterisations of WC–12Co microwave clad. Materials characterization. 2014, vol. 96, pp. 241–248. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2014.08.015

Gupta D., Sharma A.K., Investigation on sliding wear performance of WC10Co2Ni cladding developed through microwave irradiation. Wear. 2011, vol. 271, pp. 1642–50. https://doi.org/10.1016/j.wear.2010.12.037

Gupta D., Sharma A.K. Microstructural characterization of cermet cladding developed through microwave irradiation. Journal of materials engineering and performance. 2012, vol. 21, pp. 2165–2172. https://doi.org/10.1007/s11665-012-0142-2

Загрузки

BS_2023_№1_24-32

Опубликован

31.03.2023

Как цитировать

Гудала, С., Коновалов, С. В., Рамеш, М., & Панченко, И. А. (2023). СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯМИ НАПЛАВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНЕРТНОГО ГАЗА И МИКРОВОЛНОВОГО ГИБРИДНОГО НАГРЕВА. Вестник Сибирского государственного индустриального университета, 1(1), 24–32. https://doi.org/10.57070/2304-4497-2023-1(43)-24-32

Скачать ссылку

Выпуск

№ 1 (2023)

Раздел

Физика конденсированного состояния

Лицензия

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Юрий Федорович Иванов, Виктор Евгеньевич Громов, Антон Алексеевич Юрьев, Михаил Олегович Ефимов, Роман Владимирович Кузнецов, Ирина Алексеевна Панченко, ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАРБИДНОЙ ФАЗЫ И АТОМОВ УГЛЕРОДА В ДИФФЕРЕНЦИРОВАННО ЗАКАЛЕННЫХ РЕЛЬСАХ ПРИ УЛЬТРАДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 3 (2022)
Яньху Ван, Сергей Валерьевич Коновалов, Сичжан Чен, Ирина Алексеевна Панченко, Мария Михайловна Коток, ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НАСПЛАВЫ СИСТЕМЫ Cu –Al, ПОЛУЧЕННЫЕ ПРОВОЛОЧНО-ДУГОВЫМ АДДИТИВНЫМ СПОСОБОМ , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 1 (2023)
Егор Владимирович Полевой, Михаил Александрович Мартынов, Сергей Валерьевич Коновалов, Илья Игоревич Чумачков, ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ЗОНЕ СВАРНОГОШВА РЕЛЬСОВ ТИПА Р65 КАТЕГОРИИ ДТ350 , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 4 (2022)
Виктор Евгеньевич Громов, Сергей Валерьевич Коновалов, Сиджан Чен, Михаил Олегович Ефимов, Ирина Алексеевна Панченко, Виталий Владиславович Шляров, ВЕКТОР РАЗВИТИЯ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ ВЭС КАНТОРА , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 2 (2023)
Яньфэй Гэн, Ирина Алексеевна Панченко, Сергей Валерьевич Коновалов, Юрий Федорович Иванов, Сичжан Чен, ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ АДДИТИВНОГО СПЛАВА Al – Mg , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 2 (2023)
Сергей Валерьевич Коновалов, Юрий Федорович Иванов, Виктор Евгеньевич Громов, Юлия Андреевна Шлярова, Ольга Анатольевна Кондратова, Анна Викторовна Кириллова, СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ И СВОЙСТВА ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА CrMnFeCoNi ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОННО- ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 2 (2022)
Ашис Маллик, Сергей Валерьевич Коновалов, Ирина Алексеевна Панченко, ВЛИЯНИЕ ШАРОВОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ Mg – 3% Al , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 2 (2023)
Алексей Борисович Юрьев, Александр Николаевич Савельев, Сергей Валерьевич Коновалов, НАУЧНАЯ ШКОЛА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В ОБЛАСТИ ТЯЖЕЛОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 3 (2023)
Юрий Федорович Иванов, Сергей Валерьевич Коновалов, Сергей Владимирович Воробьев, Юлия Андреевна Шлярова, Виктор Евгеньевич Громов, Александр Петрович Семин, ИЗМЕНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА CoCrFeMnNi ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКи , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 1 (2022)
Евгений Анатольевич Ожиганов, Сергей Валерьевич Коновалов, Ирина Алексеевна Панченко, Мария Михайловна Баженова, ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ПАРАМЕТРЫ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЯХ , Вестник Сибирского государственного индустриального университета: № 4 (2023)

1 2 > >>