Исследование особенностей структуры и свойств термодиффузионных жаростойких покрытий на меди

В статье представлены данные об особенностях структуры и свойств жаростойких слоев, полученных термодиффузионным алитированием и силицированием меди (марка М1) в порошковых насыщающих средах. Исследован фазовый состав диффузионных слоев, в частности, установлено, что в результате алитирования формируется гетерогенная структура диффузионного слоя с участием алюминидов Cu₃Al и Cu₉Al₄. Приведены данные по жаростойкости в услових испытаний общей продолжительностью 25 ч и температуре 800 ºС. Испытания показали, что лучшими защитными свойствами обладают алитированные диффузионные слои, которые характеризуются более высокой стойкостью против высокотемпературного окисления и циклических условий нагрева. По результатам анализа микроструктур до и после окисления отмечены особености защитного действия и разрушения алитированного и силицированного диффузионных слоев. На алитированных образцах при испытаниях на жаростойкость происходит рост толщины слоя в глубь образца и постепенное перераспределение концентрации алюминия. Для силицированных диффузионных слоев отмечена потеря сплошности защитного слоя путем отслаивания участков (вспучивание) и появление очагов коррозии слоя при длительности испытаний более 15 ч.

1. Пахомов, В. С. Коррозия металлов и сплавов: справ.: В 2-х книгах. Кн. 2 / В. С. Пахомов. М.: Наука и технологии, 2013. 554 с.

2. Акимов, В. А. Исследование влияния оксида алюминия на состав и свойства медно-алюминиевого диффузионного слоя / В. А. Акимов, А. Г. Радюк, А. Е. Титлянов // Технология металлов. 2010. № 7. С. 42–46.

3. Минкевич, А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов / А. Н. Минкевич. М.: Машиностроение, 1965. 491 с.

4. Коломыцев, П. Т. Жаростойкие диффузионные покрытия / П. Т. Коломыцев. М.: Металлургия, 1979. 272 с.

5. Украинцев, А. Е. Разработка составов и создание на меди диффузионных слоев электродуговой металлизацией с последующей термообработкой: автореф. дис. …канд. техн. наук. М., 2010. 22 с.

6. Гордеева, Л. Т. Окисление меди при высоких температурах и повышение ее жаростойкости алитированием / Л. Т. Гордеева, Н. Г. Вавиловская, Г. В. Григорян // Защитные покрытия на металлах. 1968. № 1. С. 111–113.

7. Plascencia G. The oxidation resistance of copper-aluminum alloys at temperatures up to 1,000 °C / G. Plascencia, T. Utigard,

8. T. Marín // Journal of The Minerals, Metals and Materials Society (JOM). 2005. Vol. 57. P. 80–84.

9. Радюк А. Г. и др. Исследование способов повышения жаростойкости меди и улучшения свойств медно-алюминиевого диффузионного слоя // Цветные металлы. 2009. № 6. С. 112–113.

10. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справ. В 3-х т. Т. 1 / Под общ. ред. Н. П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996. 992 с.