Главная Коллекция "Revolution" Химия Структурные особенности формирования покрытий на основе циркония

Структурные особенности формирования покрытий на основе циркония

Анализ структуры химического или фазового состава поверхностного слоя коррозионностойких сталей после нанесения покрытия Zr ионно-плазменным методом. Покрытие на основе циркония как распространенное однослойное износостойкое покрытие на инструмент.

Рубрика Химия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 17.12.2019
Размер файла 649,5 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Структурные особенности формирования покрытий на основе циркония

Научно найдены методы нанесения покрытий, наиболее оптимальным из которых выбран метод КИБ (конденсация и ионная бомбардировка), относящийся к методам физического осаждения покрытий. Характерной особенностью покрытий, получаемых этим методом, является отсутствие переходной зоны между покрытием и инструментальным материалом. Это даёт возможность получать комплекс свойств на рабочих поверхностях инструмента, не ухудшая характеристик основы инструмента.

Распространенным однослойным износостойким покрытием на инструмент является покрытие на основе циркония (Zr). Данное покрытие имеет золотистый цвет, обладает высокой пластичностью, с легкостью поддается холодной и горячей обработке, твердость 23 ГПа, коэффициент трения по стали - 0,3.

Покрытия типа Zr применяют для устойчивости к соляной кислоте и расплавленных щелочных металлах. Получение циркониевых покрытий представляет значительный интерес в связи с их высокими антикоррозионными свойствами. Наносят это покрытие на установках ВУП, которые служат для формирования тонкопленочных покрытий микро- и нанометрового диапазона.

Целью работы является изучение структуры химического или фазового состава поверхностного слоя коррозионностойких сталей после нанесения покрытия Zr ионно-плазменным методом.

Структура поверхности покрытия, полученного в указанных условиях представлена на рисунке 1. Микроструктурные исследования выполняли методом электронной растровой микроскопии на приборе JEOL - 6000 NeoScope (EX - 54400T1L11) с использованием энергодисперсионного рентгеновского анализатора.

Структура поверхности покрытия, полученного в указанных условиях представлена на рисунке 1, в таблице 1.

Структурные исследования поверхности полученного покрытия показали, что в изучаемом объекте наблюдается сложное строение. В спектре 001, являющимся областью металлической основы покрытия, растворены легирующие элементы следующего состава: Zr - 91.12 %, B - 6,68 %, N - 0.70%, Co - 0,28.

Полученное покрытие имеет мелкозернистую структуру равномерно распределенными мелкими карбидами и характеризуется следую-щими свойствами: плотность 6.11 г/с, температура плавления 3245? С, твер-дость 23ГПа, модуль Юнга 540 кH/м, коэффициент термического расширения5.9·1 К-1.

Техника реализации и сущность метода микрорентгеноспектрального анализа методом электронной микроскопии предусматривает определение полного спектра химических элементов в выделенном объеме сплава, однако точный фазовый состав при этом остается неизвестным.

Рисунок 1 - Микрорентгеноспектральный анализ поверхностного слоя покрытия

Таблица 1 - Химический состав спектра 001, в % по массе

Для выявления качественного фазового состава полученного покрытия использовали рентгеновский минидифрактометр МД-10. Результаты рентгенографических исследований представлены на рисунках 2,3 и в таблицах 3, 4

Рисунок 2 - Рентгенограмма покрытия Zr на стали в интервале углов 20° от 0° до 70°

износостойкий цирконий химический

Рисунок 3 - Рентгенограмма покрытия Zr на стали в интервале углов 20° от 70° до 120°

Таблица 3 - Кристаллографические характеристики идентифицированных в покрытии фаз

Таблица 4 - Кристаллографические характеристики идентифицированных в покрытии фаз

Качественный фазовый рентгеноструктурный анализ позволил установить тип оксидных соединений полученного покрытия. Так в матрице сплавана железной основе равномерно распределены специальные оксиды и боридные соединения, идентифицированные как , позволившие получить твердость поверхности в пределах 22,5 -23 ГПа.

Проведенные структурные исследования свидетельствуют, что полученное комплексно-легированное покрытие имеет мелкозернистую структуру с равномерно распределенными мелкими карбидами, что позволяет его использовать в качестве рабочего слоя при изготовлении и упрочнении режущего инструмента для различных металлообрабатывающих станков.

Список литературы

1. Григорьев С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента: учебник для студентов вузов. - М.: Машиностроение, 2011. - 368 с. - ISBN 978-5-94275-591-1.

2. Бондарь А.В., Смоленцев Е.В. Криогенно-эрозионное упрочнение металлических изделий // Упрочняющие технологии и покрытия. 2006. №4. С. 17-22.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены