Еволюція полігонізаційної наномасштабної субструктури плазмових покриттів з хромонікелевої сталі
| dc.contributor.author | Дубовий О. М. | |
| dc.contributor.author | Бобров М. М. | |
| dc.contributor.author | Хоменко Б. А. | |
| dc.contributor.author | Макаров Д. О. | |
| dc.contributor.author | Dubovyy Oleksandr M. | |
| dc.contributor.author | Bobrov Maksym M. | |
| dc.contributor.author | Khomenko Bohdan A. | |
| dc.contributor.author | Makarov Danil O. | |
| dc.date.accessioned | 2026-06-22T07:01:40Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description | Еволюція полігонізаційної наномасштабної субструктури плазмових покриттів з хромонікелевої сталі = Evolution of the poligonization nanosized substructure of plasma coatings from chromium-nickel steel / О. М. Дубовий, М. М. Бобров, Б. А. Хоменко, Д. О. Макаров // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2026. – № 1 (504), т. 1. – С. 21–26. | |
| dc.description.abstract | Мета. Встановлення кореляційних залежностей між параметрами деформаційно-термічної обробки (величина статичної деформації, температура та тривалість передрекристалізаційного нагріву) та еволюцією субструктурних характеристик (розмір субзерен, кути розорієнтування) у плазмових покриттях із хромонікелевої сталі для підвищення їх фізико-механічних властивостей. Методика. Покриття з порошку ПР-Х18Н9 (фракція 40–80 мкм) нанесено на установці «Київ-7». Застосовано статичне деформування (15% та 30%) та ізотермічні витримки в інтервалі 600–880 °С. Атестацію субструктури проведено методом рентгенівської дифрактометрії (ДРОН-3) з використанням апроксимаційного методу для визначення областей когерентного розсіювання (ОКР) та розрахункових методик для оцінки кутів розорієнтування субзерен. Результати. Визначено оптимальний режим обробки (статична деформація 15% + передрекристалізаційна термічна обробка при 880 °С, 20 хв), який підвищує твердість покриття на 93% (з 1,5 до 2,9 ГПа) порівняно зі станом після напилення. Це корелює з максимальним подрібненням структури (ОКР γ-Fe = 47,4 нм; ОКР α-Fe = 35,1 нм) та зростанням кутів розорієнтування субмеж (до 0,33° та 0,44° відповідно). Частка нанорозмірних субзерен сягає 15,3% в аустеніті та 18,5% у мартенситі. Наукова новизна. Вперше виявлено бімодальний вплив попередньої пластичної деформації на кінетику полігонізаційних процесів у двофазному (γ-Fe + α-Fe) покритті. Показано, що деформація на 15% блокує міграцію малокутових границь та гальмує процеси збиральної полігонізації, забезпечуючи високу термічну стабільність нанорозмірної субструктури протягом тривалих витримок. Практична значимість. Запропонована керована деформаційно-термічна обробка дозволяє подолати обмеження традиційного плазмового напилення, пов'язані з термічною нестабільністю структури, та суттєво підвищити механічні властивості покриттів. Це розширює сферу їх застосування у відповідальних вузлах машинобудування та енергетики, пропонуючи економічно ефективну альтернативу складнішим методам наноструктурування. | |
| dc.description.abstract1 | Purpose. To establish correlational dependencies between the parameters of deformation-heat treatment (static deformation degree, temperature, and duration of pre-recrystallization heating) and the evolution of substructural characteristics (subgrain size, misorientation angles) in plasma coatings made of chromium-nickel steel, aiming to enhance their physical and mechanical properties. Method. Coatings from PR-Kh18N9 powder (fraction 40–80 μm) were deposited using a "Kyiv-7" setup. Subsequent static deformation (15% and 30%) and isothermal holdings in the range of 600–880 °C were applied. Substructure characterization was performed by X-ray diffractometry (DRON-3) using the approximation method to determine coherent scattering regions (CSR) and calculation techniques to estimate subgrain misorientation angles. Results. The optimal treatment regime (15% static deformation + pre-recrystallization heat treatment at 880 °C for 20 min) was identified, which increases coating hardness by 93% (from 1.5 to 2.9 GPa) compared to the as-sprayed state. This correlates with maximum structure refinement (CSR γ-Fe = 47.4 nm; CSR α-Fe = 35.1 nm) and a significant increase in sub-boundary misorientation angles (up to 0.33° and 0.44°, respectively). The fraction of nanosized subgrains reaches 15.3% in austenite and 18.5% in martensite. Scientific novelty. For the first time, the bimodal influence of prior plastic deformation on the kinetics of polygonization processes in a two-phase (γ-Fe + α-Fe) coating is revealed. It is shown that 15% deformation blocks the migration of low-angle boundaries and inhibits collective polygonization, ensuring high thermal stability of the nanosized substructure during prolonged holdings. Practical importance. The proposed controlled deformation-heat treatment allows overcoming the thermal instability limitations of traditional plasma spraying, significantly improving the mechanical properties of coatings. This expands their application scope for critical components in mechanical engineering and power generation, offering a cost-effective alternative to more complex nanostructuring methods. | |
| dc.identifier.govdoc | https://doi.org/10.15589/znp2026.1(503).1.3 | |
| dc.identifier.issn | 3154-8245 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 3154-8253 (Online) | |
| dc.identifier.uri | https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/13148 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.relation.ispartofseries | УДК; 621.7 | |
| dc.subject | плазмові покриття | |
| dc.subject | деформаційно-термічна обробка | |
| dc.subject | нанорозмірна субструктура | |
| dc.subject | субзерна | |
| dc.subject | кути розорієнтування | |
| dc.subject | plasma sprayed coatings | |
| dc.subject | deformation-heat treatment | |
| dc.subject | nanosized substructure | |
| dc.subject | subgrains | |
| dc.subject | misorientation angles | |
| dc.title | Еволюція полігонізаційної наномасштабної субструктури плазмових покриттів з хромонікелевої сталі | |
| dc.title.alternative | Evolution of the poligonization nanosized substructure of plasma coatings from chromium-nickel steel | |
| dc.type | Article |