ТЕХНОЛОГИИ
И
ОБОРУДОВАНИЕ
разделенн ы х
прослойкой
ам орф н ой
ф азы
соедин ен ий ти тан а с углеродом , кислородом
(рис. 2,
а
),
и
кри сталли тов
оксида
ти тан а
с
кубической
реш еткой
(jmc. 2,
б).
Э то
под-
тверж даю т
результаты
рен тгеноф азового
и
структурн ого ан ал и за покры тия.
Т ак и м
образом ,
м ож но
говорить
о
п о-
кры тии,
состоящ ем
из
ти тан а
и
вы соко-
прочны х
п рослоек
соеди н ен и й
ти тана,
ко-
торы е
у вел и ч и ваю т
уп ругость
и
стой кость
п окры ти я
к
д еф о р м ац и и .
Э то
п о д тверж д а-
ю т
результаты
и сследован и й
п окры ти я
с
пом ощ ью скретч-тестера R E V E T E S T (C S M
In stru m e n ts)
(рис. 3).
Н а
поверхность
п окры ти я
алм азн ы м
сф ери ч ески м
и н ден тором
ти п а
« Р о квел
С»
с
радиусом
закр у гл ен и я
200
м км
н аносили
ц арап и н ы
с
н еп реры вн о
у вел и ч и ваю щ ей ся
н агрузкой в д и ап азо н е 0 ,9 -1 9 0
Н
(
рис. 3, а).
М ом ен т
адгези он н ого
и
когези он н ого
р аз-
руш ен и я
п окры ти я
ф и к си р о в ал и
с
п ом о-
щ ью
оп ти ческого
м и кроскоп а,
о б о р у д о ван -
ного ц и ф р о во й кам ерой, а такж е но и зм ен е-
нию
акусти ческой
эм и сси и ,
к о эф ф и ц и ен та
тр ен и я
и
глубины
п р о н и к н о вен и я инденто-
ра. Д оп олн и тел ьн о, д л я оп ределен и я
х ар ак -
тера
разруш ен и я
и сследовали
м и к р о стр у к -
туру
слоя
п окры ти я
после
и сп ы тан и й
с
пом ощ ью
растрового
эл ектрон н о-и он н ого
м и кроскоп а Q u a n ta 200 3D
(рис. 3
,
б).
А н али з
результатов
и сследован и я
п о ка-
зы вает, что не заф и к си р о ван ы ск ач к о о б р аз-
ны е
и зм ен ен и я
глубины
п рон и кн овен и я
ин дентора,
к о эф ф и ц и ен та тр ен и я
и
а к у с ти -
ческой
эм и сси и ,
характерн ы е
д л я
потери
адгези он н ой
связи
си стем ы
«покры ти е-
подлож ка».
Более того, после нагрузки
133 II
наблю дается сн и ж ен и е коэф ф и ц и ен тов тр е-
ния
и
практически
прекращ ается
вд авл и ва-
ние
ин ден тора
в
покры тие.
Д еф о р м и р о ван -
ное покры тие им еет трещ ины , но нет сколов
и
разруш ен и й
(см.
рис.З,
б).
Э лем ен тн ы й
ан ал и з
на
дн е
канавки,
полученной
от
а л -
м азного индентора,
показал
отсутстви е
Fe в
точке
1
,
но до
4
мас.%
Fe
и
до
22 мас.%
О
в
точке
2 (см. табл.
1).
Э то сви детельствует об
утон ен и и
и
частичном
разруш ении
п о кр ы -
ти я на дне канавки, практически до переход-
ного слоя
(см. рис. 3, б,
точка
2).
С ледую щ им
этаном
работ
по
определе-
нию
качественны х
характеристик
покры тия
бы ли
испы тани я
на
коррозионную
сто й -
кость н
прочность сц еп лен и я
покры тия с о с-
новны м
м еталлом
(адгезию ).
К ачественная
оценка в соответствии с Г О С Т 9.304-87 пока-
зала,
что
адгезия
соответствует
м акси м аль-
ном у
баллу
1.
В лагопоглощ ение
покры тия
Таблица 1. Поэлементный состав покрытия в точках замера
твердости, мас.% / ат.%
Точка измерения
77
Fe
О
1
99,34 / 99,43
0,66 / 0,57
2
69,35 / 53,65
13,20/8,76
17,45/37,59
3
100,0/100,0
составило 0,90 м г/с м 2 (Г О С Т 4650-80, м етод
А), что соответствует пористости ниж е
1%.
Э л ектр о х и м и ч ески е
х ар актер и сти ки
т и -
тан ового
п окры ти я
и
слоя
п окры ти я
(без
стал ьн о й
о сн о вы )
о п р ед ел ял и
по
р езу л ь-
татам
и зм ерен и я
п отен ц и ала
и
скорости
коррози и
в
растворе
3%
N aC l
и
3%
НС1
отн оси тельн ого хлорсеребрян ого электрод а
ср авн ен и я
(рис. 4).
И сследован и я
п оказали ,
что
в
3%
рас-
творе N aC l
потен циал ти тан о вы х п окры ти й
в
течен и е
эксп ер и м ен та
см ещ ается
в
о б -
л асть более отри ц ательн ы х
зн ач ен и й
н ач и -
ная с 0,18
В (то л щ и н а п окры ти я
100 м км ) и
0,08
В
(2 0 0 м к м ) соответствен н о до -0 ,4 5
и
-0 ,4 7
В
и
у стан авл и вается
около
зн ач ен и я
на
0,2
В
п ол ож и тельн ее
п о тен ц и ал а
стали.
П отен ц и ал
ти тан ового
п окры ти я
без
под-
ло ж ки
м ало
и зм ен яется
в течен и е эк сп ер и -
м ента
и
у стан авл и вается
около
зн ач ен и я
0,2
В, что
п олож и тельн ее
п отен ц и ала стали
п ри м ерн о на 0,8 В
(см. рис. 4, а).
В 3%
растворе
НС1
в
н ачальн ы й
м ом ент
врем ени
п окры ти е то л щ и н ой
100 мкм
и м е-
ет потенциал кор р о зи и -0 ,0 7
В и см ещ ается
в область более о тр и ц ател ьн ы х зн ач ен и й до
п отен ц и ала
-0 ,5 2
В,
а
если
п окры ти е
то л -
щ иной
200 мкм,
то
от
-0 ,3 9
В
до
-0 ,5
В.
С таль С тЗ в этом растворе им еет потен циал
коррози и -0 ,4 7
В
(см. рис. 4, б).
П олуч ен н ы е эк сп ер и м ен тал ьн ы е д ан н ы е
показы ваю т, что в 3% растворе N aC l ти тан о -
вое
п окры ти е
обладает защ и тн ы м и
сво й ст-
вам и,
которы е,
однако,
слабее,
чем
за щ и т-
ны е свой ства сам ого м атер и ал а п окры ти я. В
этой
среде
п отен ц и ал
коррозии
м атери ала
покры тия приближ ается к потенциалу стали.
Рис. 2.
Фотографии
материала
покрытия,
полученные
ПЭМ с
дифракцией
4(80)2011 СВАРЩИК
предыдущая страница 24 Сварщик 2011 04 читать онлайн следующая страница 26 Сварщик 2011 04 читать онлайн Домой Выключить/включить текст