Открытый доступ
Платный доступ или доступ для подписчиков
Структура и жаростойкость поверхностных слоев хромоникелевой аустенитной стали, легированных бором, хромом и цирконием
Аннотация
Исследованы покрытия 5Zr – 15Cr – 30B и 15Zr – 5Cr – 30B, сформированные на поверхности стали 12Х18Н9Т (AISI 321) методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки. Проведен микроструктурный анализ покрытий методами растровой электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа. Выполнены коррозионные испытания наплавленных слоев в воздушной атмосфере при 950 °C в течение 100 ч. Показано, что основными структурными составляющими покрытия, влияющими на жаростойкость, являются бориды (Fe, Cr)B, ZrB и фазы Лавеса ZrFe2. Установлено, что удельный прирост массы при окислении покрытий 15Zr – 5Cr – 30B и 5Zr – 15Cr – 30B составил 8,61 и 2,99 г/м2 соответственно, а стали 12Х18Н9Т — 13,52 г/м2. Таким образом, при увеличении доли хрома в наплавочной смеси ее стойкость к окислению возрастает.
Ключевые слова
Литература
Мальцева Г. Н. Коррозия и защита оборудования от коррозии. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. 211 с.
Мубояджян С. А. Высокотемпературные жаростойкие покрытия и жаростойкие слои для теплозащитных покрытий // Авиационные материалы и технологии. 2013. № 1(26). С. 17 – 20.
Бутенко В. И. Повышение прочности деталей, работающих в экстремальных // Известия ЮФУ. Технические науки. 2008. № 1. С. 72 – 78.
Бочаров Н. М. Высокотемпературная коррозия тонколистовой стали 08кп в среде воздуха // Градостроительство и архитектура. 2021. Т. 11, № 2. C. 48 – 55. DOI: 10.17673/Vestnik.2021.02.08.
Вознесенская Н. М. Высокопрочные коррозионностойкие стали аустенитно-мартенситного класса // МиТОМ. 2022. № 7. С. 34 – 37.
Вороненко Б. И. Современные коррозионно-стойкие аустенитно-ферритные стали (обзор) // МиТОМ. 1997. Т. 10. С. 20 – 29.
Солнцев Ю. П. Специальные материалы в машиностроении. Санкт-Петербург: ХИМИЗДАТ. 2017. 640 с.
Трякина Н. Ю. Пояркова Е. В., Грызунов В. И. Анализ деградации структуры и механических свойств стали 12Х18Н9Т в процессе длительной эксплуатации // МиТОМ. 2009. № 9(651). С. 11 – 15.
Приймак Е. Ю. Кинетика газовой коррозии высоколегированной аустенитной стали 12Х18Н10Т // МиТОМ. 2009. № 9(651). С. 21 – 24.
Birks N. Introduction to the High Temperature Oxidation of Metals. Cambridge: Cambridge University Press. 2006. 332 p. DOI: 10.1017/CBO9781139163903
Pillai S. R. High temperature corrosion of austenitic stainless steels / In book: Corrosion of Austenitic Stainless Steels // Woodhead Publishing Series in Metals and Surface Engineering, 2002. P. 265 – 286. DOI: 10.1533/9780857094018.287
Тепляков Ю. Н. Высокотемпературное окисление металлов. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ. 2017. 216 с.
Игнатов М. Н., Игнатова А. М., Артемов А. О. и др. Коэффициент термического расширения синтетических минеральных сплавов с фазовым разделением // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. 2013. № 2(59). C 49 – 53.
Братковский Е. В., Заводяный А. В., Шаповалов А. Н., Шевченко Е. А. Специальные стали: уч. пособие. Новотроицк: НФ МИСиС, 2019. 102 с.
Сорокин В. Г., Гервасьев М. А. Стали и сплавы. Марочник: справочное издание. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 608 с.
Wang D., Shi Z. Aluminizing and oxidation treatment of 1Cr18Ni9 stainless steel // Appl. Surf. Sci. 2004. V. 227, Is. 1 – 4. P. 255 – 260. DOI: 10.1016/j.apsusc.2003.11.076
Sharafi S., Farhang M. R. Effect of aluminizing on surface microstructure of an HH309 stainless steel // Surf. Coat. Technol. 2006. V. 200, Is. 16 – 17. P. 5048 – 5051. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2005.05.024
Hoshiyama Y. Characterization of hot-steam oxidation tested chromosiliconized heat-resistant austenitic stainless steel // Mater. Trans. 2012. V. 53, Is. 6. P. 1090 – 1093. DOI: 10.2320/matertrans. M2011396
Кораблева Е. А., Майзик М. А., Харитонов Д. В. Керамические материалы и изделия на основе ZrO2 для различного применения в металлургической промышленности // Труды Кольского научного центра РАН. 2018. № 2-2. C. 651 – 654. DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.651-654
Salman S. An investigation of different ceramic coating thermal properties // Mater. Des. 2006. V. 27, Is. 7. P. 585 – 590. DOI: 10.1016/j.matdes.2004.12.010
Anitha A., Hemalatha A., Udhayakumar P. Heat resistant coatings — An overview / In: Coatings for High-Temperature Environments: Anti-Corrosion and Anti-Wear Applications. Cham: Springer (Engineering Materials), 2024. P. 403 – 430. DOI: 10.1007/978-3-031-45534-6 15
Полетика И. М., Голковский М. Г., Борисов М. Д. Формирование упрочняющих покрытий методом наплавки в пучке релятивистских электронов // Физика и химия обработки материалов. 2005. № 5. С. 29 – 41.
Овчаренко В. Е. Структура и механические свойства покрытий, полученных методом электронно-лучевой наплавки на воздухе порошковой смеси Cr3C2 и TiC на низкоуглеродистую сталь // Современные методы и технологии создания и обработки материалов: Материалы XIII Международной научно-технической конференции, 12 – 14 сентября 2018 г. [Электронный ресурс]. Минск, 2018.
ГОСТ 6130–71. Металлы. Методы определения жаростойкости (с изменением № 1). М.: Издательство стандартов, 1990. 9 с.
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.12.56-62
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026