МЕХАНОХІМІЧНЕ ЛЕГУВАННЯ КОМПОЗИТНИХ ПОРОШКІВ AL-SI-HBN ДЛЯ НАНЕСЕННЯ УЩІЛЬНЮЮЧИХ ПЛАЗМОВИХ ПОКРИТТІВ

Анотація

В роботі синтезовано порошки методом механохімічного легування алюмінію за хімічним складом, аналогічним композиційному порошку Oerlikon Metco (Metco 320NS). В основі композиційного порошку використовували промислові алюмінієві порошки двох типів, які отримують пульверизацією розплаву первинного алюмінію, з округлою та витягнутою формою. Метою цього дослідження є отримання механохімічного легованого порошку Al за допомогою планетарного шарового кульового млина зі складом кремнію (8 %), нітриду бору (20 %) для отримання порошкових покриттів, нанесених методом плазмового напилення. Було оцінено вплив способу обробки порошку на хімічний склад, морфологію порошку та мікротвердість покриття. Характеристики порошків досягали шляхом їх змішування в кульовому млині протягом 2 годин у спиртовому середовищі. Обов’язковою умовою легування було використання герметичних барабанів, які обладнані патрубками подачі інертного газу. Легування проводилося в середовищі аргону для запобігання натікання вологи та кисню на активу поверхню порошків. Після легування порошки також демонтувались з барабану в захисному середовищі, для уникнення окиснення. Співвідношення маси кульок : маса порошку = 5 : 1–10 : 1, а діаметр сталевих кульок: 8–12 мм. Для підготовки гранул до плазмового напилення до отриманої суміші додавали 5 % бензиновий розчин синтетичного каучуку. Після змішування з пластифікатором суміш гранулювали шляхом протирання через сито з розміром комірок 50 мкм. Гранульовані порошки з метою видалення залишкової вологи сушили у вакуумній сушильній шафі за температури 70 °С протягом 3 год. Осадження композиційного порошку Al-Si-BN методом плазмового напилення було досягнуто за допомогою режиму генерації ламінарного плазмового струменя, що сприяло зменшенню окислення частинок порошку під час польоту. Сформовані покриття мали товщину до 500 мкм та мікротвердість 0,3 до 0,41 ГПа.