Влияние термического воздействия на микромеханические свойства хромоникелевого покрытия, полученного газопорошковой лазерной наплавкой

Введение. Хромоникелевые покрытия могут использоваться в деталях, эксплуатируемых при высоких температурах (штампы горячего деформирования, валки прокатных станов, рольганги, детали турбин, теплообменников и т.д.). Перспективным методом нанесения покрытий является газопорошковая лазерная наплавка, формирующая покрытия с повышенной твердостью и однородностью. Современным методом оценки механических свойств хромоникелевых покрытий является инструментальное микроиндентирование, осуществляющее запись диаграмм в процессе нагружения и разгружения индентора. Цель работы – исследовать влияние термического воздействия в интервале температур 800…1050 °С на микромеханические свойства NiCrBSi покрытия ПГ-10Н-01, полученного газопорошковой лазерной наплавкой. Методы исследования. Инструментированное микроиндентирование и сканирующая электронная микроскопия с использованием энергодисперсионного микроанализа. Результаты и обсуждение. Термическое воздействие при температуре 800 °С лишь незначительно снижает прочностные характеристики покрытия, а растворение упрочняющих фаз в структуре покрытия при нагреве до 900 °С приводит к существенному уменьшению характеристик твердости и параметров, характеризующих сопротивление упругопластическому деформированию. Формирование при нагреве до 1050 °С (выдержка 1 ч, охлаждение на воздухе) «каркасоподобной» структуры с основой из крупных карбоборидов Cr2(B,C) и боридов Cr2B с большими модулями упругости приводит к сильному повышению среднего контактного модуля упругости до ~ 280 ГПа (при среднем уровне модуля упругости ~ 200 ГПа у покрытия после наплавки, а также дополнительного нагрева до 800 и 900 °С), росту до наибольших значений прочностных характеристик микроиндентирования (твердости по Мартенсу и твердости вдавливания при максимальной нагрузке) и расчетных параметров, свидетельствующих о повышенной способности покрытия с «каркасоподобной» структурой деформироваться в «благоприятной» упругой области, а также противостоять механическим контактным нагрузкам и после начала пластического течения.