PhD (Engineering),
кандидат технических наук, доцент кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
Doctor of Sciences (Engineering), professor of Chair “Welding, Pressure Material Treatment and Related Processes”
доктор технических наук, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
senior lecturer of Chair “Welding, Pressure Material Treatment and Related Processes”
старший преподаватель кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
Head of the Laboratory of Chair “Welding, Pressure Material Treatment and Related Processes”
заведующий лабораторией кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
engineer of the Laboratory of Destructive Inspection Methods
инженер лаборатории разрушающих методов контроля
engineer of the Laboratory of Non-Destructive Inspection
инженер лаборатории неразрушающего контроля
The durability of industrial components is largely determined by the materials they are made of. Often, the materials used must be resistant to wear, corrosion, and high temperatures. Advanced materials, such as high-strength alloy steels, are expensive and have limited weldability, which complicates the restoration of worn components. Fe–Al alloys having high corrosion resistance, wear resistance, and heat resistance at a lower cost are considered as an alternative. The objective of this study is to increase the wear resistance and heat resistance of low-carbon steel components by studying the processes of arc surfacing of iron aluminides and their properties. The study methodology included single-arc and double-arc surfacing using aluminium and steel electrode wires, analysis of the chemical composition of the deposited coatings, their hardness, wear resistance, and heat resistance. The results showed that single-arc surfacing forms alloys based on FeAl3 and α-Al phases with Fe2Al5 and FeAl3 inclusions, while double-arc surfacing produces alloys more saturated with iron with an α-Fe matrix phase and a Fe3AlCx carbide phase. The resulting alloys demonstrate a hardness of up to 58 HRC, a relative wear resistance of up to 2.5 units, and a weight loss of no more than 5 % with an aluminium content of up to 20 %, which indicates their potential for use under high loading conditions. The results confirm the feasibility of using iron aluminides as an inexpensive alternative to expensive coatings, which expands the possibilities for increasing the wear resistance and heat resistance of components in industry.
Долговечность деталей, используемых в промышленности, во многом определяется материалами, из которых они изготовлены. Зачастую применяемые материалы должны быть устойчивыми к износу, коррозии и высоким температурам. Современные материалы, такие как высокопрочные легированные стали, обладают высокой стоимостью и ограниченной свариваемостью, что усложняет восстановление изношенных деталей. В качестве альтернативы рассматриваются сплавы системы Fe–Al, обладающие высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью и жаростойкостью при меньшей стоимости. Цель исследования – повышение износостойкости и жаростойкости деталей из низкоуглеродистой стали путем исследования процессов дуговой наплавки алюминидов железа и их свойств. Методика исследования включала однодуговую и двухдуговую наплавку с использованием алюминиевой и стальной электродных проволок, анализ химического состава наплавленных покрытий, их твердости, износостойкости и жаростойкости. Результаты показали, что однодуговая наплавка формирует сплавы на основе фаз FeAl3 и α-Al с включениями Fe2Al5 и FeAl3, а двухдуговая – более насыщенные железом сплавы с матричной фазой α-Fe и карбидной фазой Fe3AlCx. Полученные сплавы демонстрируют твердость до 58 HRC, относительную износостойкость до 2,5 ед. и потерю массы не более 5 % при содержании алюминия до 20 %, что говорит об их перспективности для применения в условиях повышенных нагрузок. Результаты подтверждают целесообразность использования алюминидов железа как недорогой альтернативы дорогостоящим покрытиям, что расширяет возможности повышения износостойкости и жаростойкости деталей в промышленности.