Оценка эффективности воздействия плазменных потоков на поверхность стали 30хгса при нанесении электродуговых вакуумных ионно-плазменных покрытий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Эффективность технологического воздействия плазменных потоков на обрабатываемую поверхность стали 30ХГСА при электродуговой вакуумной ионно-плазменной (ЭВИП) обработке оценивали по результатам измерения поверхностного рельефа, вольт-амперных характеристик, величины поверхностного потенциала, а также с помощью кратковременных коррозионных испытаний для экспериментального определения химической активности поверхности. Установлено, что при обработке несамостоятельным газовым разрядом с увеличением опорного напряжения эффективность очистки поверхности возрастает, однако при этом увеличиваются искажение рельефа и неоднородность энергетического состояния поверхности. Показано, что при обработке с использованием модуля «Плагус» достигаются высокая эффективность очистки и активация поверхности при умеренном уровне искажений рельефа и более однородном энергетическом состоянии поверхности. В результате обеспечивается более высокий уровень воспроизводимости служебных свойств покрытий.

Об авторах

Л. М Петров

АО Национальный институт авиационных технологий (АО НИАТ)

Email: plm@niat.ru

К. В Григорович

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН

Email: grigorovichkv@gmail.com

С. Я Бецофен

ФГБОУВО Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: s.betsofen@gmail.com

А. Н Смирнова

АО Национальный институт авиационных технологий (АО НИАТ)

Email: plm@niat.ru

Г. С Спрыгин

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН

Email: plm@niat.ru

М. И Гордеева

ФГБОУВО Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: plm@niat.ru

Список литературы

  1. Корсунов, К.А. Защитное покрытие TiZrN в авиадвигателестроении / К.А.Корсунов, Е.А. Ашихмина // Вестник двигателестроения. 2007. №1. С. 110-112.
  2. Табаков, В.П. Определение механических характеристик износостойких ионно-плазменных покрытий на основе нитрида титана / В.П. Табаков, А.В. Чихранов // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2010. Т. 12. № 4. С. 292-297.
  3. Петров, Л.М. Технологическое обеспечение ресурса и надежности силовых металлических деталей планера самолета методами упрочняющей поверхностной обработки с обеспечением контролируемой технологической наследственности поверхностного слоя / Л.М.Петров, А.В. Коваленко, А.Н. Смирнова, Ю.С. Румянцев, К.В. Григорович, Г.С. Спрыгин // Авиац. Пром-сть. 2021. №2. С.36-44.
  4. Табаков, В.П. Работоспособность инструмента с износостойкими покрытиями на основе сложных нитридов и карбонитридов титана / В.П. Табаков. - Ульяновск: УлГТУ, 1998. 123 с.
  5. Колесников, В.И. Структурные аспекты износостойкости вакуумных ионно-плазменных покрытий / В.И. Колесников, О.В.Кудряков, И.Ю. Забияка // Физическая мезомеханика. 2020. Т.23. №1. С. 62-77.
  6. Петров, Л.М. Комплексная оценка качества формирования ионно-вакуумных покрытий и диффузионного модифицирования поверхности деталей и изделий авиационной техники / Л.М. Петров, С.Я. Бецофен, Ю.М. Тарасов, А.И. Чернявский, С.М. Сарычев, С.Б. Иванчук // Авиац. пром-сть. 2003. №4. С. 53.
  7. Бецофен, С.Я. Влияние параметров ионно-плазменного процесса на текстуру и свойства TiN и ZrN покрытий / С.Я. Бецофен, А.А. Ашмарин, Л.М. Петров, И.А. Грушин, М.А. Лебедев // Деформация и разрушение материалов. 2021. №4. С.2-9.
  8. Yoo, Yun Ha. Corrosion behavior of TiN, TiAlN, TiAlSiN thin films deposited on tool steel in the 3.5 wt.%NaCl solution / Yun Ha Yoo, Diem Phuong Le, Jung Gu Kim, Sun Kyu Kim, Pham Van Vinh // Thin Solid Films. 2008. V.516. P. 3544-3548.
  9. Chang, Chi-Lung. Microstructure, corrosion and tribological behaviors of TiAlSiN coatings deposited by cathodic arc plasma deposition / Chi-Lung Chang, Jyh-Wei Lee, Ming-Don Tseng // Thin Solid Films 2009. V. 517. P. 5231-5236.
  10. Бецофен, С.Я. Исследование фазового состава и структуры многокомпонентных вакуумных ионно-плазменных покрытий (Ti,Nb,Me)N и (Zr,Nb)N(C) в зависимости от их химического состава и параметров технологии / С.Я. Бецофен, В.В. Плихунов, Л.М. Петров, И.О. Банных // Авиац. пром-сть. 2007. №4. C. 9-15.
  11. Karlsson, L. Influence of residual stresses on the mechanicals properties of TiCxN1-x (x = 0, 0.15, 0.45) thin films deposited by arc evaporation / L. Karlsson, L. Hultman, J. -E. Sundgren // Thin Solid Films. 2000. V.371. P. 167-177.
  12. Hasegava, H. Ti1-xAlxN, Ti1-xZrxN and Ti1-xCrxN films synthesized by the AIP method / H. Hasegava, A. Kimura, T. Suzuki // Surf. Coat. Technol. 2000. V.132. P. 76-79.
  13. Leoni, M. (Ti, Cr)N and Ti/TiN PVD coatings on 304 stainless steel substrates:Texture and residual stress / M. Leoni, P.Scardi, S.Rossi [et al.] // Thin Solid Films. 1999. V. 345. P. 263-269.
  14. Бецофен, С.Я. Исследование формирования текстуры и остаточных напряжений в магнетронных Mо, Nb и Nb/Mo покрытиях / С.Я. Бецофен, А.А. Лозован, А.С. Ленковец, А.А. Лабутин, И.А. Грушин // Металлы. 2021. №4. C. 87-98.
  15. S.Ya. Betsofen, A.A. Lozovan, A.S. Lenkovets, A.A. Labutin, I.A. Grushin, "Texture and residual stresses in Mo, Nb, and Nb/Mo magnetron coatings".Russian Metallurgy (Metally). 2021. №7. P.883-891.
  16. Ашмарин, А.А. Остаточные напряжения в поверхностных слоях с градиентной структурой / А.А. Ашмарин, С.Я. Бецофен, А.А. Лозован, М.А. Лебедев // Деформация и разрушение материалов. 2022. №2. С. 18-26.
  17. Плихунов, В.В. Технологическая наследственность поверхностного слоя конструкционных металлических материалов, формируемая под воздействием газо-металлических плазменных потоков / В.В.Плихунов, Л.М. Петров, К.В. Григорович, С.Б. Иванчук, А.М. Арсенкин, Г.С. Спрыгин, А.Н. Смирнова // Фундаментальные исследования и инновационные технологии в машиностроении: тр. IV междунар. науч. конф. 24-26 ноября 2015. - М.: ИМАШ РАН. 2015. С.204-207.
  18. Петров, Л.М. Определение энергетического состояния поверхности конструкционных металлических материалов после технологических воздействий / Л.М. Петров, В.В. Плихунов // Авиац. пром-сть. 2012. №1. С. 22-27.
  19. Пат.RU 2471198: МПК G01R29/12. Способ определения контактной разности потенциалов и устройство для его осуществления / Муш В. И., Плихунов В.В., Петров Л.М.; патентообладатель ОАО "Нац. ин-т авиац. технологий". - № 2011136736/28; заявл. 06.09.2011; опубл. 27.12.2012.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2023