103 / 126
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 3. 2017
Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
103
мм для порошков ZrO
2
c фракцией < 50 мкм и до L=110 мм с фракцией 50–63 мкм,
дальнейшее увеличение дистанции напыления приводит к тому, что частица из-за
длительного нахождения в струе переплавляется и при ударе о подложку разбрызгивается,
соответственно КИП падает [5]. Увеличение тока и расхода плазмообразующего газа до
определенных значений (рисунок 4) приводят к увеличению КИП, т.к. эти параметры влияют
на степень проплавления порошка [1-4]. Дальнейшее их увеличение приводит к тому, что
частицы перегреваются и при ударе о подложку разбрызгиваются, следовательно, КИП
уменьшается. При увеличении расхода N
2
происходит уменьшение значений силы тока для
максимального КИП. Для R
N2
=55 л/мин максимальный КИП=56% соответствует I=600 А,
для R
N2
=50 л/мин максимальный КИП=54% соответствует I=650 А.
Результаты исследования микроструктуры поперечных сечений сформированных
покрытий представлены на рисунке 5. Из представленных данных видно, что толщина
покрытия ZrO
2
составляет около 800 мкм. Между покрытием на основе оксида циркония
ZrO
2
на изображении обнаружено наличие промежуточного подслоя, толщина и элементный
состав которого были исследованы с помощью рентгеноспектрального микроанализа.
Результаты, представленные на рисунке 6, указывают на то, что толщина подслоя составляет
около 450 мкм. Элементный анализ позволил установить, что подслой состоит из никеля и
хрома. На рисунке 7 представлены РЭМ-изображения микроструктуры поперечных сечений
покрытия ZrO
2
и промежуточного слоя Ni-Cr. Из представленных данных видно, что в
исходном состоянии покрытие характеризуется пористостью, причем средний размер пор
составляет несколько микрометров, и в некоторых областях достигает 20 мкм.
Микроструктура слоя Ni-Cr характеризуется меньшей пористостью.
Рис. 5.
РЭМ-изображение поперечного
сечения покрытия до воздействия
компрессионными плазменными
потоками
Рис. 6.
РЭМ-изображение и распределение
характеристического рентгеновского излучения
элементов вдоль выделенной линии на
поперечном шлифе покрытия