Page 11 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

9

на мікротвердість (рис. 5 в). Це зумовлено фазовим складом цих покриттів,
зокрема, присутністю значної кількості залишкового аустеніту з
мікротвердістю, нижчою від високовуглецевого мартенситу. З дрібних
краплин, що формувалися під час розпилювання ПД меншого діаметра,
вигоряло значно більше вуглецю, який стабілізує утворення аустеніту, а отже
і вміст аустеніту у ламелях покриття був нижчим, а мартенситу - вищим.
Адгезія покриттів із ПД 50ХН2Р5ГС та ПД 250Х21ВФГС (особливо
за використання ПД більшого діаметра) дещо зменшувалася зі
зростанням товщини ламелей у структурі покриттів (рис. 6 а, б). Це
зумовлено виникненням напружень розтягу, під впливом яких у
напилених покриттях виникали поодинокі мікротріщини чи їх мережа,
що суттєво знижувало адгезію покриттів до сталевої основи. Для
покриття із ПД 50Х6Г2МС виявили обернену закономірність (рис. 6 в).
Адгезія покриття до сталевої основи зростала зі збільшенням діаметра
ПД та товщини ламелей у його структурі. Це пояснили більшою
тепловою енергією краплин, меншим вигорянням вуглецю із них та
формуванням покриттів із матричною фазою високовуглецевого
мартенситу. Що більше вуглецю у мартенситі, тим менший коефіцієнт
термічного розширення покриття, що зумовлює менші залишкові
напруження розтягу в ньому.

σ , МПа σ , МПа σ , МПа
АД
АД
АД
55 55 55
1
45 1
45 2 45
35 1 2

35 35
25
2
15 25 25
24
9 14 19 t, мкм 14 19 t, мкм 24 14 19 24 t, мкм 29
а б в

Рис. 6. Вплив товщини ламелей t у структурі покриттів із ПД 50ХН2Р5ГС (а),
ПД 250Х21ВФГС (б) та ПД 50Х6Г2МС (в) діаметром 1,6 (1) та 2,4 (2) мм на їх
адгезію σ АД до сталевої основи.

Абразивна зносостійкість покриттів, напилених з ПД 250Х21ВФГС
(особливо більшого діаметра), зменшується зі збільшенням товщини
ламелей у їх структурі (рис. 7 а). Такий результат пояснили більшою
кількістю залишкового аустеніту у покритті (табл. 2), який має меншу
мікротвердість, ніж мартенсит. Із менших за діаметром краплин вигоряє
більше вуглецю, ніж із більших. Тому в покритті, напиленому ПД
діаметром 1,6 мм, вуглецю менше, ніж у покритті з ПД діаметром 2,4
мм, а отже, і менше залишкового аустеніту.