Getting hromoalitirovannyh coatings on carbon materials in self-propagating high-temperature synthesis

Authors

Keywords:

steel, diffusion, self-propagating high-temperature synthesis, aluminum, chromium, titanium, heat resistance

Abstract

Purpose. The disadvantages of materials operating at high temperatures, wear and corrosion when used in the aerospace industry are inadequate erosion and low oxidation resistance. In many cases, the cause of poor durability of materials is the residual porosity, inevitable in their preparation and production, and a thin reflective coating. Methods. Proposed a promising method for the application of protective heat-resistant coatings - technology for producing coatings under samorasprastranyayuschegosya high-temperature synthesis (SHS). This process is the most promising and less costly, since it does not require changes in the technology of carbon materials, and the protective layer forms a thin film that is by reacting carbonaceous materials with no change in its mechanical properties as a whole. The Results. The test samples were performed on heat resistance in air in the temperature range 800 - 1200 ° C. It was found that the coating CrAlTi and CrAlSi, successfully defending uglerodeste materials from oxidation at temperatures 1050 - 1100 ° C. Thus, after testing at 1200 ° C for 20 hours was no significant signs of damage (the coating was dense, the weight gain of the samples was not significant). Scientific novelty. We have studied the possibility of obtaining carbon materials for protective coatings hromoalyumotitanirovannyh and hromoalyumosilitsirovannyh in a self-propagating high-temperature synthesis, for critical parts of aircraft operating at high temperatures and corrosive media, metallographic examinations were carried out and tested the properties of coatings. The practical significance. Transport method of coating using SHS provides a CCC with completely new technological properties without requiring high energy and time.

Author Biographies

B. P. Sereda, Department of Ferrous Metallurgy, Zaporozhye State Engineering Academy

Dr. Sc. (Tech.), Prof.

Y. A. Belokon, Department of ferrous metallurgy, Zaporozhye State Engineering Academy

Doctoral student

D. B. Sereda, Department of Ferrous Metallurgy, Zaporozhye State Engineering Academy

Graduate student

І. V. Kruglyak, Department of Ferrous Metallurgy, Zaporozhye State Engineering Academy

Cand. Sc. (Tech.), Associate professor

References

Белов А.Ф. Строение и свойства авиационных материалов / А.Ф. Белов, Г.П. Бенедиктова – М.: Металлургия, 1989.- 368 с.

Belov A.F Stroenie i svojstva aviacionnyx materialov/ A.F. Belov, G.P. Benediktova – M.: Metallurgiya, 1989.- 368 p. http://lib-bkm.ru/load/2-1-0-1205

Мержанов А.Г. Процессы горения и синтез материалов / А.Г. Мержанов // Черноголовка. Изд-во ИСМАН, - 1999. – 512 с.

Merzhanov A.G. Processy goreniya i sintez materialov / A.G. Merzhanov // Chernogolovka. Izd-vo ISMAN, - 1999. – 512 p. http://www.ism.ac.ru/n_internal/archive

Коган Я.Д., Середа Б.П., Штессель Э.А. Высокоинтенсивный способ получения покрытий в условиях СВС / Металловедение и термическая обработка металлов, 1991, №6.- с.39-40

Kogan Y.D., Sereda B.P., Shtessel E.A. Vysokointensivnyj sposob polucheniya pokrytij v usloviyax svs / Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, 1991, №6.- 39-40 p. http://www.twirpx.com/files/metallurgy/periodic/metallovedenie_i_termicheskaya_obrabotka_metallov/

Обробка металів тиском при нестаціонарних температурних умовах [монографія] / Б.П. Середа, І.В. Кругляк, О.А. Жеребцов, Ю.О. Бєлоконь // – З.: ЗДІА, 2008. – 250 с.

Obrobka metalіv tiskom pri nestacіonarnixtemperaturnix umovax [Monografіya] / B.P. Sereda, I.V. Kruglyak, O.A. Zherebcov, Y.O. Bєlokon // – Z.: ZDIA, 2008. – 250 p. http://www.library.zgia.zp.ua/ukr/index.php?text=Polnotext&bookid=36002

Амосов А.П. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов / А.П. Амосов, И.П. Боровинская, А.Г. Мержанов. – М.: Машиностроение-1, 2007. – 567 с.

Amosov A.P. Poroshkovaya tekhnologiyasamorasprostranyayushchegosya vysokotemperaturnogo sinteza materialov / A. P. Amosov, I. P. Borovinskaya, A. G. Merzhanov. – M.: Mashinostroenie-1, 2007. – 567 p. http://www.twirpx.com/file/550726/

Левашов Е.А. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Е.А. Левашов, А.С. Рогачев, В.И. Юхвид, И.П. Боровинская. – М.: БИНОМ, 1999. – 176 с.

Levashov E.A. Fiziko-khimicheskie itekhnologicheskie osnovy samorasprostranyayushchegosya vysokotemperaturnogo sinteza / E.A. Levashov, A.S. Rogachev, V.I. Yukhvid, I.P. Borovinskaya. – M.: BINOM, 1999. – 176 p. http://www.booka.ru/books/63540#about

Середа Б.П. Поверхневе зміцнення матеріалів / Б.П. Середа, Н.Е. Калініна, I.В. Кругляк // Монографія. – Запоріжжя: ЗДIА, 2004. – 230 с.

Sereda B.P. Poverxneve zmіcnennya materіalіv / B.P. Sereda, N.E. Kalіnіna, I.V. Kruglyak // Monografіya. – Zaporіzhzhya: ZDIA, 2004. – 230 p. http://www.library.zgia.zp.ua/ukr/index.php?text=Catalog&search=1&HeaderHas=%CF%EE%E2%E5%F0%F5%ED%E5%E2%E5+%E7%EC%B3%F6%ED%E5%ED%ED%FF+%EC%E0%F2%E5%F0%B3%E0%EB%B3%E2+&AuthorIs=&KeywordIs=&UDKBBKHas=&SelZhanr=0

Sereda B., Sereda D. Kinetiks formation of aluminized multifunctional coating on steel in SHS condition. Material sciense and technology 2011. Conference and Exibition. Сolumbus,Ohio USA. 2011-1741p.-P.1667-1671 http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=26428911900

Sereda B., Sereda D. Aluminized Coating on Steel in SHS Condition. Material sciense and technology 2014. Conference and Exibition. Pittsburgh. Pensilvania USA. 2224p. P.482-486http://www.programmaster.org/PM/PM.nsf/ApprovedAbstracts/A953D30F73CBFD2985257C850067971F?OpenDocument

Г.В. Самсонов, А.П. Эпик. Покрытия из тугоплавких соединений. – М.: Металлургия, 1964. – 108с.

G.V. Samsonov, A.P. Epik. Pokrytiya iz tugoplavkix soedinenij. – M.: Metallurgiya, 1964. – 108s. http://opac.lib.tpu.ru/catalogue/document/?query=rec.id%3D"RU%5CTPU%5Cbook%5C67727"

Середа Б.П., Белоконь Ю.О., Онищенко А.Н. Середа Д.Б. Влияние выбора подложки из высокоуглеродистых материалов на кинетику роста защитных покрытий в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // МЕТАЛУРГІЯ : Збірник наукових праць: -Вип. 25 - Запоріжжя, ЗДІА, 2011, С. 111 – 115

Sereda B.P., Belokon' J.O., Onishhenko A.N. Sereda D.B. Vlijanie vybora podlozhki iz vysokouglerodistyh materialov na kinetiku rosta zashhitnyh pokrytij v uslovijah samorasprostranjajushhegosja vysokotemperaturnogo sinteza // METALURGІJa : Zbіrnik naukovih prac': - Vip. 25 - Zaporіzhzhja, ZDІA, 2011, 111 – 115 p. http://www.zgia.zp.ua/gazeta/METALURG_25_18

Середа, Б. П. Термодинамический анализ реакций СВС-систем [Текст] : Б. П. Середа, Н. В. Ошур // Металургія : наукові праці Запорізької державної інженерної академії. – Запоріжжя : РВВ ЗДІА, 2001. – Вип. 5. – С. 37-39

Sereda, B. P. Termodinamicheskij analiz reakcij SVS-sistem [Tekst] : B. P. Sereda, N. V. Oshur //Metalurgіja : Naukovі pracі Zaporіz'koї derzhavnoї іnzhenernoї akademії. – Zaporіzhzhja : RVV ZDІA, 2001. – Vip. 5. – 37-39 p.http://rntbcat.org.by/opac/pls/!search.http_keyword?query=a001a="BY-SEK-431756"&lst_siz=20

Б.П. Середа Ю.Н. Пышнограев Д.О. Кругляк А.Н. Онищенко // Термодинамический анализ реакций при нанесении защитных покрытий на углеродные материалы в условиях СВС// МЕТАЛУРГІЯ : Збірник наукових праць: - Вип. 27 - Запоріжжя,ЗДІА , 2012. –184с.,С.96-101

B.P. Sereda, J.N. Pyshnograev, D.O. Krugljak, A.N. Onishhenko // Termodinamicheskij analiz reakcij pri nanesenii zashhitnyh pokrytij na uglerodnye materialy vuslovijah SVS// METALURGІJa : Zbіrnik naukovihprac': - Vip. 2 (27) - Zaporіzhzhja, ZDІA , 2012. – 184s., 96-101 p. http://www.zgia.zp.ua/gazeta/M_27_16

Published

2015-04-20

Issue

Section

Proceedings in memory of Starodubov