Все статьи автора в журнале: Шельменок Н.А.

1. Электроискровое осаждение порошка CrSi2 на сталь 45

   Electrospark deposition of CrSi2 powder on 45 steel

   Номер: 2025 / 08

   Бурков А.А. | Burkov A.A. | Быцура А.Ю. | Byitsura A.YU. | Кулик М.А. | Kulik M.A. | Крутикова В.О. | Krutikova V.O. | Шельменок Н.А. | SHelmenok N.A. | alex_btsr@mail.rualex_btsr@mail.ru

   Авторы статьи

   Authors

   Бурков А.А.

   Burkov A.A.

   Быцура А.Ю.

   Byitsura A.YU.

   Кулик М.А.

   Kulik M.A.

   Крутикова В.О.

   Krutikova V.O.

   Шельменок Н.А.

   SHelmenok N.A.

   alex_btsr@mail.ru

   alex_btsr@mail.ru

   ---

   Электроискровое осаждение порошка CrSi2 на сталь 45

    

   УДК 621.79.01

   DOI: 10.36652/1813-1336-2025-21-8-353-358

    

   Исследованы покрытия на стали 45, полученные методом электроискрового легирования с использованием нелокализованного электрода, состоящего из гранул алюминия и никеля с добавлением различного количества порошка CrSi₂. Изучена кинетика массопереноса при нанесении покрытий и показано повышение привеса катода с ростом концентрации порошка CrSi₂ в электроде, что сопровождалось двукратным увеличением толщины покрытий. Структуру покрытий изучали методами рентгеновского дифракционного анализа и растровой электронной микроскопии. С увеличением концентрации CrSi₂ в электроде средняя толщина покрытий возрастала от (29,3 ± 4,7) до (73,4 ± 12,0) мкм. По данным рентгенофазового анализа в составе покрытий наблюдаются фазы никеля и твердого раствора ферроникеля с гранецентрированной кубической решеткой. В покрытии, полученном с максимальной добавкой порошка, также наблюдаются рефлексы фаз Fe₃Si и слабые рефлексы исходного дисилицида хрома. У данного образца наблюдалась самая высокая концентрация кремния, что обусловило наибольшую твердость покрытия. Жаростойкость покрытий исследовали в течение 100 ч при температуре 700 °С на воздухе. Жаростойкость приготовленных покрытий CrSi₂ была выше, чем у стали 45 в 2,7...18,6 раза. Исследование механических свойств покрытий включало испытание на микротвердость при нагрузке 1,96 Н. Микротвердость осажденных покрытий находилась в диапазоне 2,63...5,91 ГПа. Износостойкость покрытий в режиме сухого трения при нагрузке 25 Н была выше, чем у стали 45 на 6...20 %.

   ---

   Ключевые слова

   порошок CrSi2, покрытие Cr—Si—Ni—Al—Fe, электроискровое легирование, износ, жаро стойкость, твердость

   Electrospark deposition of CrSi2 powder on 45 steel

   The coatings on steel 45 obtained by the method of electric spark alloying using a non-localized electrode consisting of Al and Ni granules with the addition of different amounts of CrSi₂ powder are investigated. The kinetics of mass transfer during coating application is studied and an increase in the cathode weight gain with an increase in the concentration of CrSi₂ powder in the electrode is shown, which is accompanied by a twofold increase in the coating thickness. The structure of the coatings is studied by X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy. With an increase in the concentration of CrSi₂ in the electrode, the average coating thickness increased from (29.3 ± 4.7) to (73.4 ± 12.0) μm. According to the X-ray phase analysis, nickel phases and a solid solution of ferronickel with a facecentered cubic lattice are observed in the composition of the coatings. The coating obtained with the maximum powder addition also exhibits Fe3Si phase reflexes and weak reflexes of the initial chromium disilicide. This sample had the highest silicon concentration, which determined the highest hardness of this coating. The heat resistance of the coatings was studied for 100 hours at 700 °C in air. The heat resistance of the prepared CrSi₂ coatings was 2.7 to 18.6 times higher than that of 45 steel. The study of the mechanical properties of the coatings included a microhardness test under a load of 1.96 N. The microhardness of the deposited coatings ranged from 2.63 to 5.91 GPa. The wear resistance of the coatings in the dry friction mode under a load of 25 N was 6...20 % higher than that of 45 steel.

   ---

   Keywords

   CrSi2 powder, Cr—Si—Ni—Al—Fe coating, electric spark alloying, wear, heat resistance, hardness