Структура и свойства композиционных покрытий, формируемых методом холодного газодинамического напыления смесей порошков алюминия и карбида бора

В настоящей работе впервые проведено экспериментальное исследование влияния состава порошковой смеси алюминия и карбида бора на микроструктуру и основные свойства покрытий, формируемых методом холодного газодинамического напыления. Получена серия образцов с покрытиями на подложках из нержавеющей стали. Проведен анализ микроструктуры полученных покрытий методами сканирующей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа. Измерена микротвердость и адгезионная прочность покрытий. Показано, что уве­личение доли карбида бора в порошковой смеси от 0 до 72 об.% приводит к росту его доли в покрытии от 0 до 1517 об.%, росту микротвердости от 46,3 до 72,4 HV0,3 и адгезионной прочности от 17,4 до 61,4 МПа. Получен­ные результаты открывают широкие перспективы применения метода холодного газодинамического напыления для создания функциональных покрытий, востребованных в атомной промышленности.

1. Yandouzi M., Böttger A. J., Hendrikx R. W. A., Brochu M., Richer P., Charest A., Jodoin B. Microstructure and mechanical properties of B4C reinforced Al-based matrix composite coatings deposited by CGDS and PGDS process // Surf. Coat. Techn. 2010. Vol. 205, no. 7. Pp. 2234- 2246.

2. Yandouzi M., Bu H., Brochu M., Jodoin B. Nanostructured Al-based metal matrix composite coating production by pulsed gas dynamic spraying process // J. Therm. Spray Techn. 2012. Vol. 21, no. 3-4. Pp. 609–619.

3. Tariq N. H., Gyansah L., Wang J. Q., Qiu X., Feng B., Siddique M. T., Xiong T. Y. Cold spray additive manufacturing: a viable strategy to fabricate thick B4C/Al composite coatings for neutron shielding application // Surf. Coat. Techn. 2018. Vol. 339. Pp. 224-236.

4. Huang G., Fu W., Ma L., Li X., Wang H. Cold spraying B4C particles reinforced aluminium coatings // Surf. Eng. 2019. Vol. 35, no. 9. Pp. 772-783.