PhD (Engineering), junior researcher of Scientific-Educational Center of Self-Propagating High-Temperature Synthesis
кандидат технических наук, младший научный сотрудник научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
PhD (Engineering), senior researcher of Scientific-Educational Center of Self-Propagating High-Temperature Synthesis
кандидат технических наук, старший научный сотрудник научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
Doctor of Sciences (Engineering), professor of Chair of Powder Metallurgy and Functional Coatings, leading researcher of Scientific-Educational Center of Self-Propagating High-Temperature Synthesis
доктор технических наук, профессор кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий, ведущий научный сотрудник научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Head of Chair of Powder Metallurgy and Functional Coatings, Head of Scientific-Educational Center of Self-Propagating High-Temperature Synthesis
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий, директор научно-учебного центра самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
Unsatisfactory quality of the surface layer of additive products, in particular increased surface roughness, prevents the widespread use of electron beam powder bed fusion (EBPBF). Electrospark treatment (EST) is one of the methods for smoothing and hardening the surface layer. The work shows the possibility of modifying the surface of additive VT6 alloy samples by reactive EST with multicomponent electrodes. For this purpose, the authors used electrodes made of the Fe48Cr15Mo14Y2C15B6 bulk metallic glass forming alloy and the FeCoCrNi2 high-entropy alloy. Based on the results of scanning electron microscopy, it was identified that after EST, both modified layers have a thickness of about 16 μm. X-ray diffraction phase analysis showed that in the case of treatment with an amorphous electrode they contain carboborides of the Ti(B,C) type, and in the case of treatment with a high-entropy electrode – intermetallic of the Ti2(Fe,Ni) type. The modified layers have average hardness values of 19 and 10 GPa and elastic modulus of 234 and 157 GPa, respectively, which significantly exceeds the values of these parameters for the EBPBF-grown VT6 alloy. Electric discharge modification of the surface with multicomponent electrodes led to a decrease in roughness by 8...11 times due to the melting of the protrusions and filling of the dimples with the melt to a depth of more than 50 μm. A comparative analysis of the results of tribological tests showed a change in the wear mechanism as a result of EST of the additive VT6 alloy. Wear resistance increased by 4 and 3 orders of magnitude when using electrodes made of a bulk metallic glass and high-entropy alloy, respectively.
Неудовлетворительное качество поверхностного слоя аддитивных изделий, в частности повышенная шероховатость поверхности, препятствует широкому применению селективного электронно-лучевого сплавления (СЭЛС). Одним из способов выглаживания, а также упрочнения поверхностного слоя является электроискровая обработка (ЭИО). В работе показана возможность модифицирования поверхности аддитивных образцов из сплава ВТ6 путем реакционной ЭИО многокомпонентными электродами. Для этого были использованы электроды из объемноаморфизуемого сплава Fe48Cr15Mo14Y2C15B6 и высокоэнтропийного сплава FeCoCrNi2. По результатам растровой электронной микроскопии установлено, что после ЭИО оба модифицированных слоя имеют толщину около 16 мкм. Рентгеноструктурный фазовый анализ показал, что в случае обработки аморфным электродом они содержат карбобориды типа Ti(B,C), а в случае обработки высокоэнтропийным электродом – интерметаллиды типа Ti2(Fe,Ni). Модифицированные слои имеют средние значения твердости 19 и 10 ГПа и модуля упругости 234 и 157 ГПа соответственно, что значительно превышает значения этих параметров для сплава ВТ6, выращенного СЭЛС. Электроискровое модифицирование поверхности многокомпонентными электродами привело к уменьшению шероховатости в 8…11 раз за счет оплавления выступов и заполнения впадин расплавом на глубину более 50 мкм. Сравнительный анализ результатов трибологических испытаний показал изменение механизма износа в результате ЭИО аддитивного сплава ВТ6. Износостойкость повысилась на 4 и 3 порядка величины при применении электродов из объемноаморфизуемого и высокоэнтропийного сплава соответственно.