Особенности формирования электроискровых покрытий на сплаве CompoNiAl-M5-3 из моноалюминида никеля при использовании электрода из эвтектического сплава Zr-18% Ni

А. Е. Кудряшов, Ф. В. Кирюханцев–Корнеев, С. К. Муканов, М. И. Петржик, Е. А. Левашов

Abstract

УДК 621.9.048

Для повышения эксплуатационных свойств сплава CompoNiAl-M5-3 из моноалюминида никеля наносили защитные покрытия методом электроискрового легирования (ЭИЛ) с использованием электродов из эвтектического сплава Zr-18%Ni. Покрытия наносили в среде аргона, с использованием инструментов для ручной обработки вибрационного и ротационного типа при подключении прямой и обратной полярностей. Установлено, что максимальный суммарный привес на катоде 11,17×10^-4 см³ достигается в случае использования инструмента ротационного типа при подключении прямой полярности. Полученные покрытия характеризуются 100% сплошностью при толщине 20–25 мкм, твердостью 11,6–14,6 ГПа и модулем упругости 162–174 ГПа. Применение электроискровой обработки способствует повышению твердости сплава CompoNiAl-M5-3 в 1,4–1,8 раза, износостойкости от 3,3 до 16,2 раз, жаростокости при температуре 1150 °С в течение 5 часов и снижению коэффициента трения.

Ключевые слова: электроискровое легирование (ЭИЛ), частотно-энергетический режим, жаропрочный сплав, моноалюминид никеля, импульсный разряд, энергия импульсов, структура, твердость, износостойкость, жаростойкость.

To improve the service properties of the CompoNiAl-M5-3 nickel monoaluminide alloy, protective coatings were applied by electrospark deposition using electrodes from the Zr-18%Ni eutectic alloy. Coatings were applied in an argon atmosphere using vibration and rotation type manual processing tools with both direct and reverse polarities connected. It was established that the maximum total weight gain on the cathode of 11.17×10^-4 cm³ was achieved in the case of using a rotary tool with direct polarity connected. The resulting coatings are characterized by 100% continuity with a thickness of 20–25 µm, a hardness of 11.6–14.6 GPa, and an elastic modulus of 162–174 GPa. The use of the electric spark processing contributes to an increase in the hardness of the CompoNiAl-M5-3 alloy by 1.4–1.8 times, wear resistance from 3.3 to 16.2 times, heat resistance at a temperature of 1150 °C for 5 h, and a decrease in the friction coefficient.

Keywords: electrospark deposition, frequency-energy mode, superalloy, nickel monoaluminide, pulse discharge, pulse energy, hardness, wear resistance, heat resistance.

Download full-text PDF. 188 downloads

Menu

Vol. 59 (2023), Issue 5, p. 12-24

Особенности формирования электроискровых покрытий на сплаве CompoNiAl-M5-3 из моноалюминида никеля при использовании электрода из эвтектического сплава Zr-18% Ni

Abstract