resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2019-24-2-11resar-440Research ArticleМеталлургия и материаловедение. МатериаловедениеMetallurgy and materials science. Materials scienceФормирование макроструктуры и пористости износостойких модифицированных порошковых покрытийFormation of the macrostructure and porosity of the wearproof modified powder coatingshttps://orcid.org/0000-0003-3078-0709СтручковНиколай ФедоровичStruchkovNikolai Fedorovich

Стручков Николай Федорович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, 677980, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1, Россия, https://orcid.org/0000-0003-3078-0709, struchkov_n@rambler.ru;

Struchkov Nikolai Fedorovich, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, V.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North, SB RAS, 1 Oktyabrskaya Str., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0003-3078-0709, struchkov_n@rambler.ru

struchkov_n@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1454-6293ВинокуровГеннадий ГеоргиевичVinokurovGennadiy Georgievich

Винокуров Геннадий Георгиевич, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, 677980, г.Якутск, ул.Октябрьская, 1, Россия, https://orcid.org/0000-0003-1454-6293, g.g.vinokurov@iptpn.ysn.ru.

Vinokurov Gennadiy Georgievich, Candidate of Technical Sciences, Leading Researcher, V.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North, SB RAS, 1 Oktyabrskaya St., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0003-1454-6293, g.g.vinokurov@iptpn.ysn.ru.

g.g.vinokurov@iptpn.ysn.ruИнститут физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАНРоссияV.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North, SB RASRussian Federation201923082024242117125Copyright © Стручков Н.Ф., Винокуров Г.Г., 20242024Стручков Н.Ф., Винокуров Г.Г.Struchkov N.F., Vinokurov G.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/440

Исследована макроструктура износостойких порошковых покрытий с модифицирующими добавками четырех видов – корунда Al2O3, вольфрама W, тантала Ta и редкоземельного концентрата Томторского месторождения РС(Я). Характерной особенностью макроструктуры модифицированных порошковых покрытий является ее слоистое строение, которое существенно влияет на формирование открытой пористости. Методом гидростатического взвешивания оценены уровни открытой пористости модифицированных порошковых покрытий. Показано, что открытая пористость газотермического покрытия также зависит от технологических режимов его получения и содержания модификаторов. На основе статистического моделирования формирования слоистой макроструктуры порошковых покрытий предложено теоретическое распределение пористости порошкового покрытия на гладкой подложке.

The macrostructure of wearproof powder coatings with the modifying additives of four types are investigated: corundum Al2O3, tungsten W, tantalum Ta, and a rare-earth concentrate from the Tomtorsky field in the Republic of Sakha (Yakutia). It is shown that a characteristic feature of the macrostructure of the modified powder coatings is their layered nature, which has a substantial effect on the formation of open porosity. The levels of open porosity of the modified powder coatings were estimated by menas of hydrostatic weighing. It is shown that the open porosity of the gas-thermal coating is also dependent on the technological modes of its preparation and on the concentrations of modifying agents. A theoretical distribution of the porosity of powdered coating on a smooth substrate is proposed on the basis of the statistical modeling of the formation of layered macrostructure of powder coatings.

порошковая проволокапорошковое покрытиемакроструктураслоипористостьгидростатическое взвешиваниестатистическое моделированиеpowder wirepowder coatingmacrostructurelayersporosityhydrostatic weighingstatistical modeling.ReferencesКудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е., Солоненко О.П., Сафиуллин В.А. Нанесение покрытий плазмой. М.: Наука, 1990. 408 c.Kudinov V.V., Pekshev P. Yu., Belashchenko V.E., Solonenko O.P., Safiullin V. A. Nanesenie pokrytiy plasmoy. M.: Nauka, 1990. 408 p.Бороненков В.Н., Коробов Ю.С. Основы дуговой металлизации. Физико-химические закономерности. Екатеринбург.: Изд-во Ураль. ун-та, 2012. -268 с.Boronenkov V.N., Korobov Yu.S. Osnovy dugovoy metallizatsii. Fiziko-khimicheskie zakonomernosti [Bases of arc metallization. Physical and chemical regularities]. Ekaterinburg.: Izd-vo Ural. Un-ta, 2012. 268 p.Архипов В.Е. Газодинамическое напыление. Структура и свойства покрытий. М.: Изд-во Красанд, 2017. 239 с.Arkhipov V.E. Gazodinamicheskoye napyleniye. Struktura i svoystva po-krytiy. M.: Krasand. 2017. 239 p.Гнедовец А.Г., Калита В.И. Модель формирования макроструктуры покрытий при плазменном напылении // Физика и химия обработки материалов. 2007. № 1. С. 30–39.Gnedovets A.G. Kalita V.I. Model formirovaniya makrostruktury pokrytiy pri plazmennom napylenii // Fizika i Khimiya Obrabotki Materialov. 2007. N 1. P. 30–39.Bussmann M., Mostaghimi J., Chandra S. On a three-dimensional volume tracking model of droplet impact // Phys.Fluids. 1999. V. 11. P. 1406–1417.Bussmann M., Mostaghimi J., Chandra S. On a three-dimensional volume tracking model of droplet impact // Phys.Fluids. 1999. V. 11. P. 1406–1417.Mostaghimi J., Pasandideh-Fard M., Chandra S. Dynamics of splat formation in plasma spray coating process. Plasma Chem. Plasma Proces. 2002. V. 22, N 1. P. 59–84.Mostaghimi J., Pasandideh-Fard M., Chandra S. Dynamics of splat formation in plasma spray coating process. Plasma Chem. Plasma Proces. 2002. V. 22, N 1. P. 59–84.Исакаев Э.Х., Мордынский В.Б., Подымова Н.Б., Сидорова Е.В., Школьников Е.И. Определение пористости газотермических покрытий // Физика и химия обработки материалов. 2010. № 5. С. 71–77.Isakayev E.Kh., Mordynsky V.B., Podymova N.B., Sidorova E.V., Shkol’nikov E. I. Opredelenie poristosti gazotermicheskikh pokrytiy // Fizika I Khimiya Obrabotki Materialov. 2010. N 5. P. 71–77.ГОСТ 9.304-87. Покрытия газотермические. Общие требования и методы контроля. вед. 01.07.89. М.: Изд-во стандартов, 1988. 10 с.State standart GOST 9.304-87. Pokrytiya gazotermicheskie. Obshchie trebovaniya I metody kontrolya. M.: Izd-vo. standartov, 1988. 10 p.Тушинский Л.И., Плохов А.В., Токарев А.О., Синдеев В.И. Методы исследований материалов: Структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий. М.: Мир, 2004. 384 с.Tushinskiy L.I., Plokhov A.V., Tokarev A.O., Sindeev V.I. Metody issledovaniya materialov: Struktura, svoystva i protsessy naneseniya neorganicheskikh pokrytiy. M.: Mir, 2004. 384 p.Рогожкин В.М., Акимова Л.В., Смирнов Ю.В. Определение пористости напыленных покрытий методом гидростатического взвешивания // Порошковая металлургия. 1980. № 9 (213). С. 42–46.Rogozhkin V.M., Akimov L.V., Smirnov Yu.V. Opredelenie poristosti napylennykh pokrytiy metodom gidrostaticheskogo vzveshivaniya // Porosh. Metallur. 1980. N 9 (213). P 42–46.Газотермическое напыление: учеб. пособие / кол. авторов: под общей ред. Л.Х. Балдаева. М.: Маркет ДС, 2007. 344 с.Gazotermicheskoe napylenie: uchebnoe posobie / Baldaev L.Kh. (ed.). M.: Market DS, 2007. 344 p.Порошковая проволока для получения покрытий : патент 2048273 Рос. Федерация. № 93019989/02; заявл. 14.04.1993; опубл. 20.11.1995, Бюл. № 32. 3 с.RF Pat. No. 2048273. Poroshkovaya provoloka dlya polucheniya pokrytiy [A powder wire for receiving coatings]: Appl. 20.11.1995, Bul. No. 32. 3 p.Vinokurov G., Popov O. Statistical approashes to describe the macrostructure formation and wear of powder coatings and materials obtained by high-energy metods. Moscow: Academia Publishers, 2013. 160 p.Vinokurov G., Popov O. Statistical approashes to describe the macrostructure formation and wear of powder coatings and materials obtained by high-energy metods. – Moscow: Academia Publishers, 2013. – 160 p.Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, рядов и произведений. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. 1182 с.Gradshtein I.S., Ryzhik I.M. Tablitzy integralov, ryadov I proizvedenii. SPb.: BKhV-Peterburg, 2011. 1182 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.