Дослідження контактної взаємодії дибориду хрому з самофлюсівним сплавом на основі нікелю

Анотація

Досліджено контактну взаємодію між самофлюсівним евтектичним сплавом на нікелевій основі NiCrBSiC та гарячепресованою керамікою з дибориду хрому у вакуумі при температурі 1100 °С. Вивчено структуру і фазовий склад вихідного сплаву. Встановлено, що в процесі плавлення самофлюсівного сплаву відбувається хімічна взаємодія між компонентами системи NiCrBSiC, в результаті чого формується гетерофазна структура, яка складається із зерен карбідів та боридів хрому, розподілених у металевій матриці. Тобто у змочуванні дибориду хрому бере участь не сплав, а композиційний матеріал, який складається з металевої матриці та зерен тугоплавких сполук. Досліджено кінетику змочування у системі NiCrBSiC−CrB₂ і виявлено, що самофлюсівний сплав змочує борид хрому з утворенням контактного кута θ = 17 град. При цьому в системі NiCrBSiC–СrВ₂ відбувається інтенсивна взаємодія між хімічними елементами сплаву та підкладки. Досліджено розподіл хімічних елементів у зоні контактної взаємодії системи NiCrBSiC–СrВ₂. Встановлено, що міжфазно-активним елементом у цій системі є хром, а контактна взаємодія здійснюється шляхом розчинення кераміки СrB₂ по межах зерен з одночасним її просоченням сплавом на основі нікелю і утворенням боридів СrB та Сr₂B, які мають мікротвердість нижчу, ніж у CrB₂. Таким чином, міжфазна взаємодія у системі NiCrBSiC–СrВ₂ має непередбачуваний характер і призводить до зміни фазового складу кераміки, внаслідок чого відбувається зниження її мікротвердості. Тому використання частинок СrВ₂ в якості зміцнювальних добавок до самофлюсівного сплаву NiCrBSiC при створенні композиційного порошкового матеріалу для нанесення газотермічних покриттів з високим рівнем зносостійкості є недоцільним.