ТРИБОТЕХНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОРОШКОВОГО СПЛАВУ СИСТЕМИ CO-TIC В УМОВАХ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ФРЕТИНГУ

Abstract

Виконано огляд сучасних технологій нанесення захисних зносостійких покриттів триботехнічного призначення. Встановлено, що для зміцнення поверхонь широко використовується карбід титану як компонент таких покриттів. Це дозволяє досягти не тільки підвищення зносостійкості, але і реалізувати ефект самозаліковування поверхні тертя. Цей матеріал є перспективним для створення металевих композитів для високотемпературного застосування. Таким чином, метою роботи є встановлення триботехнічних властивостей нового сплаву системи Со-ТіС триботехнічного призначення. Було виготовлено порошкові композиційні сплави на основі легованої залізом, алюмінієм і хромом кобальтової матриці. В якості високомодульної зміцнювальної фази було використано карбід титану. Вміст TiC знаходився в межах 30-60 об. % Пористість змінювалася від 3,1% до 28%. Температури плавлення сплавів перевищують 1320 °C, і вони можуть проходити всі види технологічних процедур разом з лопатками турбін, включаючи пайку та дегазацію, без пошкодження, зміни структури. Проведено дослідження термічної стійкості і стабільності сплавів методами диференційного термічного аналізу. Сплави не мають додаткових теплових ефектів до плавлення, що підтверджує їх структурну стійкість. При дослідженні їх мікроструктури виявлено три типи складових – частинки TiC, твердий розчин матриці (легований сплав на основі кобальту) та пори - структурні дефекти, що мають негативний вплив на всі досліджувані властивості. Досліджено вплив пористості на властивості сплавів. Встановлено, що зростання пористості з 3 до 28 відсотків знижує жаростійкість в 6,5 разу, в той час як зносостійкість за температури 650 °C знижується вдвічі. Доведено, що сплав на основі кобальту з 50% об. ТіС і пористістю 3,1 % відповідає вимогам до матеріалу для нанесення на бандажні полиці лопаток ГТД.