100 / 126
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 3. 2017
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
100
УДК 621.793.71
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАЗМЕННЫХ ДВУХСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ
ПОКРЫТИЙ ДИОКСИД ЦИРКОНИЯ - НИХРОМ
Ф.И.
ПАНТЕЛЕЕНКО
,
доктор техн. наук, профессор,
Член-корреспондент НАН Беларуси
В.А. ОКОВИТЫЙ
,
канд. техн. наук
Е.Ф. ПАНТЕЛЕЕНКО,
канд. техн. наук, доцент
(БНТУ, г. Минск)
Пантелеенко Ф.И.
– 220013, Республика Беларусь, г. Минск, пр. Независимости, 65
Белорусский национальный технический университет
e-mail:
panteleyenkofi@tut.byВ статье приведены результаты исследования влияния параметров плазменной струи
и фракционного состава исходного порошка на характеристики двухслойных
композиционных покрытий на основе никель-хрома и диоксида циркония на элементах
защитных экранов. Проведена оптимизация на основании получения максимального
коэффициента использования порошка (КИП). Приведены результаты исследования
микроструктуры поперечных сечений сформированных покрытий, проведенные с
использованием растровой электронной микроскопии. Рассмотрены микроструктуры
поперечных сечений покрытия ZrO
2
и промежуточного слоя Ni-Cr.
Ключевые слова
: плазменная струя, покрытия на элементах защитных экранов,
коэффициент использования порошка, компрессионные плазменные потоки, кубическая
модификация оксида циркония.
Введение
При рассмотрении эксплуатационных характеристик покрытий экранов, защищающих
объекты от повреждений при высокоэнергетическом воздействии, одним из важнейших
показателей является уровень поглощения кинетической энергии метеорных частиц
материалом покрытия. Не касаясь всех механизмов поглощения энергии, укажем, что
значительная ее часть расходуется на упругую и пластическую деформацию материала
покрытий. Значимыми факторами, влияющими на увеличение стойкости таких покрытий,
являются высокая пластичность и вязкость. Повышение твердости резко снижает
пластичность и вязкость, приводит к хрупкому разрушению. Наиболее часто применяемые
конструкционные материалы для противометеорных экранов- это алюминиевые сплавы,
титан, сталь. Более высокую противоударную стойкость проявляют многослойные
структуры с твердым керамическим лицевым слоем и подслоем из вязкого металлического
материала. Для получения лицевого керамического слоя антиметиоритных покрытий чаще
всего используют оксидные композиции, в том числе на основе диоксида циркония [1-5]. Это
обусловлено рядом его свойств: сравнительно высоким коэффициентом линейного
термического расширения и возможностью обеспечения высоких механических свойств
упрочненной керамики, в частности ударной вязкости. Основное требование для
обеспечения эффективной работы таких защитных элементов заключается в том, чтобы они
позволяли существенным образом снизить кинетическую энергию налетающих микрочастиц,
сохраняя при этом стабильность своей структуры. Исходя из этого, предложено формировать
композиционные покрытия на основе оксида циркония с предварительным осаждением
переходного вязкого подслоя на основе металлов, во-первых, повышающего адгезионную
прочность сформированного покрытия к подложке, а во-вторых, обладающего иными по