Национальный технический университет Украины, «Киевский политехнический институт», Киев, Украина:

А. Н. Степанчук, профессор, эл. почта: astepanchuk@iff.kri.ua

М. Б. Шевчук, мл. науч. сотр.

А. А. Демиденко, аспирант

Показана перспектива использования самофлюсующегося сплава на основе железа (СФЖ) для создания композиционных материалов и покрытий многофункционального назначения. Впервые исследованы процессы смачивания на воздухе и в защитной среде некоторых карбидов переходных металлов ІVa – VІa групп таблицы Д. И. Менделеева и отходов твердых сплавов расплавом СФЖ при разных температурах и времени смачивания. Показано, что при температуре >1200 ^оС и времени смачивания >10 мин для большинства исследованных систем и сред угол смачивания <10–20 угл. град. Наличие такой их смачиваемости на воздухе в отличие от смачиваемости тугоплавких соединений другими металлами и сплавами объясняется свойством расплавов СФЖ восстанавливать и растворять поверхностные оксиды. Установлены закономерности формирования структуры композиционных материалов в процессе их получения из тугоплавких соединений пропиткой гранул расплавом СФЖ. Показано, что происходит растворение тугоплавких соединений в расплаве СФЖ с последующим образованием при кристаллизации вторичных структур. При взаимодействии расплава СФЖ с карбидами могут образовываться доэвтектические, эвтектические и заэвтектические структуры с кристаллизацией вторичных колоний зерен карбидов типа Mе₆C/Mе₁₂C. Определены условия создания композиционных материалов, а также толстослойных покрытий совместно с процессом изготовления деталей литьем в форму со 100%-ной плотностью и заданной структурой.

1. Войнов Б. А. Износостойкие сплавы и покрытия. — М. : Машиностроение 1980. — 120 с.
2. Shan-Ping Lua, Oh-Yang Kwona, Yi Guob. Wear behavior of brazed WC/NiCrBSi(Co) composite coatings // Wear. 2003. P. 421–428.
3. Yang Q., Senda T. Effect of Carbide Grain Size on Microstructure and Sliding Wear Behavior of HVOF-Sprayed WC – 12 % Co Coatings // Ibid. P. 23–34.
4. Yan-pei Song, Hua Yu, Mao Xie-Min. Wear behavior of WCP/Fe – C composites under high-speed dry Sliding // J. Mater. Sci. 2008. N 5. P. 46–54.
5. Bao J., Newkirk J. W., Bao S. Wear-Resistant WC Composite Hard Coatings by Brazing // J. Mater. Engineering and Performance. 2004. Vol. 13, N 4. Р. 385–388.
6. Kasparova M., Zahalka F., Houdkova S. WC – Co and Cr₃C₂ – NiCr Coatings in Low- and High-Stress Abrasive Conditions // J.Thermal Spray Technology. 2010. Vol. 20, N 3. P. 412–424.
7. Дубовий О. М., Степанчук А. М. Технологія напилення покриттів : підручник. — Миколаїв : НУК, 2007. — 236 с.
8. Степанчук А. Н. Прочностные и абразивные свойства плавленых тугоплавких соединений и инструментальных материалов на их основе // Современные спеченные твердые сплавы : сб. науч. тр. / под общ. ред. Н. В. Новикова. — Киев : ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины, 2008. — 344 с.
9. Лисовский А. Ф. Формирование структуры композиционных материалов при обработке металлическими расплавами. — Киев : Наукова думка, 2008. — 198 с.
10. Панов В. С., Чувилин А. М. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. — М. : МИСиС, 2001. – 428 с.