Vol. 55 (2019), Issue 2, p. 10-22

Применение технологии электроискрового легирования и модифицированных СВС-электродных материалов для повышения стойкости прокатных валков стана горячей прокатки.
Часть 2. Структура и свойства сформированных покрытий.

Кудряшов А.Е., Замулаева Е.И., Левашов Е.А., Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Шевейко А.Н., Швындина Н.В.

Abstract

УДК 621.9.048.4

Для формирования электроискровых покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами обработку образцов из белого чугуна СПХН-60 проводили в два этапа. На первом этапе для формирования барьерного подслоя использовали электроды из хрома или никеля. На втором – наносили многофункциональное защитное покрытие модифицированными нанодисперсным компонентом электродными материалами СТИМ-40НАОКн (TiC–NiAl+ZrO₂^нано) или СТИМ-11ОКн (TiB₂–NiAl+ZrO₂^нано). Проведен комплекс исследований структуры и свойств сформированных покрытий. Изучено распределение элементов по глубине покрытия. Установлен размер упрочняющей фазы – меньше 100 нм. Покрытия характеризуются 100% сплошностью, толщиной до 110 мкм и микротвердостью 9,1–10,5 ГПа. Применение двухслойных покрытий способствует снижению скорости износа и увеличению жаростойкости образцов из белого чугуна. Проведены промышленные испытания прокатных валков стана горячей прокатки, упрочненных СВС-электродными материалами. Установлено повышение их стойкости в 8 раз.

Ключевые слова: электроискровое легирование (ЭИЛ), самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), белый чугун, подслой, нанодисперсный порошок, твердость, жаростойкость, износостойкость, прокатные валки.

Electrospark deposition of coatings onto the SPKhN-60 white cast iron samples involved two stages. A barrier sublayer was deposited at the first stage and a multi-functional protective coating was deposited at the second stage. The effect of the sublayer on coating properties upon application of STIM-40NAOKn (TiC–NiAl+ZrO₂^nano) and STIM-11OKn (TiB₂–NiAl+ZrO₂^nano) electrodes was studied. The coating structures were investigated. The grain size of the refractory phase was found to be smaller than 100 nm. Application of double-layer coatings increased wear-and heat resistances of white cast iron samples. Pre-deposition of a nickel sublayer enhanced the heat resistance of STIM-11OKn coating over eightfold. Full-scale tests of the rolls strengthened using SHS electrodes were carried out and positive results were obtained.

Keywords: electrospark deposition, self-propagating high-temperature synthesis, white cast iron, sublayer, nanoscale powder, hardness, heat resistance, wear resistance, rolls.

Download full-text PDF. 2700 downloads

Menu

Vol. 55 (2019), Issue 2, p. 10-22

Abstract