ВПЛИВ ЛАЗЕРНОЇ ОБРОБКИ ПОКРИТТЯ З ВИСОКОЕНТРОПІЙНОГО СПЛАВУ VNb₂TaCrMoWTi_0,3В_0,6 НА ЗМЕНШЕННЯ ЗНОШУВАННЯ В УМОВАХ СУХОГО ТЕРТЯ З РІЗНИМИ КОНТРТІЛАМИ

Анотація

Досліджено мікроструктуру, фазовий склад та мікротвердість литого високоентропійного сплаву VNb₂TaCrMoW з додаванням дибориду титану. Вихідний сплав VNb₂TaCrMoW складається з двох твердих розчинів із ОЦК-структурою, що мають невелику різницю в періодах ґраток (а = 0,3139 нм та 0,3200 нм). Додавання бору у вигляді дибориду титану та повторний переплав призводить до утворення твердого розчину з ОЦК-структурою, що має більший період ґратки (а = 0,3217 нм), і до утворення бориду зі структурою типу W_3,5Fe_2,5B₄ (а = 0,6054 нм і с = 0,3256 нм). ОЦК твердий розчин кристалізується первинним, а борид знаходиться у складі евтектичних колоній та виділяється з останніх порцій розплаву, утворюючи замкнену сітку. Покриття з отриманого сплаву на вуглецеву сталь нанесено електроіскровим методом на установці “Елітрон-24А” з варіюванням енергії електричних імпульсів. Показано, що підвищення енергії імпульсів при нанесенні покриттів призводить до збільшення товщини шару і шорсткості його поверхні, але не впливає на фазовий склад. Мікроструктура покриттів була більш однорідною порівняно з литими сплавами, а результати фазового аналізу показали, що покриття містять ОЦК твердий розчини, інтерметалід типу Fe₇W₆  та невелику кількість оксиду типу ТаО₂. Твердість покриттів становила близько 10 ГПа, а товщина ¾ 11–15 та 16–20 мкм при енергiї розряду 0,52 та 1,1 Дж вiдповiдно. Виконано порівняльний аналіз фазового складу, твердості та мікроструктури литого сплаву і покриттів на його основі. Проведено лазерну обробку покриття, нанесеного при енергії розряду 0,52 Дж. Встановлено, що при лазерній обробці покриття утворюється зона термічного впливу, але твердість поверхневого шару при цьому практично не змінюється. Досліджено зносостійкість покриттів, отриманих при енергії розряду 0,52 Дж. Випробовування виконано в парі з трьома матеріалами контртіла (ВК-6, Al₂O₃ та Si₃N₄) у квазістатичному і динамічному режимах навантаження. Показано, що обробка лазером поверхні електроіскрового покриття змінює характер зносу та значно збільшує зносостійкість незалежно від матеріалу контртіла та режиму навантаження.