Износостойкость и трибологические свойства высоко-энтропийных покрытий CrNiTiZrCu.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2020No1/13-18Ключевые слова:
highly entropic coatings, target, equiatomic proportions, microhardness, wear resistance.Аннотация
В работе впервые синтезирован высокоэнтропийный сплав методом механического легирования с последующей термической обработкой в вакууме при определенных условиях. Микротвердость покрытияCrNiTiZrCu не уступает и в большинстве случаев превосходят твердость высокоэнтропийных эквиатомных сплавов. Износостойкость покрытия CrNiTiZrCu составляет 3·10-4 г/мин, что также отвечает специальным сталям по износостойкости. Высокоэнтропийное покрытие обладает низким коэффициентом трения (0.04) на уровне трения слоистых кристаллов, что отличает их от высокоэнтропийных сплавов (около 0.4-0.6) на порядок. Оно оказываются антифрикционными, что со всей очевидностью приводят к экономии энергоресурсов. Покрытие уже используется при изготовлении турбинных лопаток из стали 20Х13 на турбомеханическом заводе г. Караганды.
Библиографические ссылки
Yeh J.W., Chen Y.L., Lin S.J. High-entropy alloys – a new era of exploitation. Materials Science Forum, 2007, Vol. 560, pp. 1 – 9. 2 Azarenkov N.A., Sobol O.V., Beresnev V.M., Pogrebnyak A.D., et al. Vacuum-plasma coatings based on multi-element nitrides. Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 2013, Vol. 35, No. 8, pp. 1061 – 1084. 3 Firstov S.A., Gorban V.F., Krapivka N.A., Pechkovsky E.P. A new class of materials - highly entropic alloys and coatings. Vestnik TSU, 2013, Vol. 18, No. 4, pp. 1938 – 1940. [in Russian] 4 Firstov S.A., Gorban V.F., Andreev A.O., Krapivka N.A. Superhard coatings of highly entropic alloys. Science and Innovation, 2013, Vol. 9, No. 5, pp. 32 - 39. 5 Pogrebnyak A.D., Bagdasaryan A., Yakushchenko I.I., et al. The structure and properties of highly entropic alloys and nitride coatings based on them. Uspekhi Khimii, 2014, Vol. 83, No. 11, pp. 1027-1061. 6 Maksimchuk I.N., Tkachenko V.G., Vovchok A.S., et al. The decay kinetics and thermal stabilization of the cast alloy system Mg-Al-Ca-Mn-Ti. Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 2014, Vol. 36, No. 1, pp. 1 – 15. 7 Firstov S.A., Gorban V.F., Krapivka N.A., Pechkovsky E.P., Karpets M.V. The relationship between the ratio of the σ phase and the fcc phase with the electron concentration of cast two-phase high-entropy alloys. Composites and Nanostructures, 2015, Vol. 7, No. 2, pp. 72 – 84. 8 Shaginyan L.R., Gorban V.F., Krapivka N.A., et al. Properties of coatings of the high-entropy Al–Cr– Fe–Co–Ni–Cu–V alloy obtained by magnetron sputtering. Superhard Materials, 2016, No. 1, pp. 33 – 44. 9 Firstov S.A., Gorban V.F., Krapivka N.A., et al. The effect of plastic deformation on the phase composition and properties of high-entropy alloys. Interunivrsity collection "Scientific notes, Lutsk, 2016, No. 54, pp. 326 – 338. [in Russian] 10 Gorban V.F., Krapivka N.A., Firstov S.A. High entropy alloys - electron concentration - phase composition - lattice parameter – properties. Physics of Metals and Metallurgy, 2017, Vol. 118, No. 10, pp. 1017-1029. 11 Yurov V.M., Guchenko S.A., Makhanov K.M. Structural Properties of the High-Entropy Coating TiNiZrCuCr. Modern High-Tech Technologies, 2020, No. 4, pp. 78 – 83. 12 Yurov V.M., Guchenko S.A., Makhanov K.M. Atomic force microscopy of highly entropic coatings. International Journal of Applied and Basic Research, 2020, No. 4, pp. 62 – 67. 13 Kubich V.I., Cherneta O.G., Yurov V.M. Potential difference of metal machine parts methodology for determining the parameters of adhesional properties of materials on the SMC-2 friction machine. Eurasian Physical Technical Journal, 2019, Vol.16, No. 2(32), pp. 78 – 82.
