ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................. 5
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .................................................................................................. 9
1.1. Методы нанесения защитных антикоррозионных износостойких покрытий .................. 9
1.1.1. Химико-термическая обработка ................................................................................. 12
1.1.2. Газотермическое напыление и порошковая наплавка .............................................. 15
1.1.3. Электрохимическое и химическое осаждение металлических и композиционных
покрытий ........................................................................................................................................ 18
1.1.4. Плазменная электролитическая обработка ................................................................ 21
1.1.5. Силикатно-эмалевые покрытия .................................................................................. 23
1.1.6. Методы вакуумного напыления покрытий ................................................................ 25
1.1.7. Методы химического осаждения из газовой фазы ................................................... 27
1.1.8. Возможности и ограничения методов нанесения износостойких
антикоррозионных покрытий ...................................................................................................... 29
1.2. Система W-C: общая характеристика, свойства и способы получения покрытий ........ 32
1.2.1. Фазовые равновесия в системе W-C ........................................................................... 32
1.2.2. Характеристика фаз вольфрама .................................................................................. 33
1.2.3. Растворимость углерода в вольфраме ........................................................................ 36
1.2.4. Химические свойства и коррозионное поведение вольфрама и его соединений .. 38
1.2.5. Способы получения покрытий системы W-C............................................................ 44
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ .................................................................. 49
2.1. Материалы и реактивы .............................................................................................................. 49
2.2. Виды образцов и подготовка поверхности ............................................................................. 49
2.3. Методика нанесения покрытий ................................................................................................ 50
2.4. Методы исследования состава, структуры и термической стабильности ........................... 52
2.4.1. Определение толщины покрытий...................................................................................... 52
2.4.2. Определение микроструктуры покрытий методом оптической микроскопии ............. 52
2.4.3. Исследование морфологии и структуры методом сканирующей электронной микроскопии .................................................................................................................................. 52
2.4.4. Методика определения содержания углерода ................................................................. 53
2.4.5. Исследование фазового состава покрытий методом рентгеновской дифракции ......... 53
2.4.6. Исследование структуры методом просвечивающей электронной микроскопии ....... 54
2.5. Исследование механических свойств покрытий .................................................................... 56
2.5.1. Определение микротвёрдости покрытий .......................................................................... 56
2.5.2. Определение нанотвердости и упругих характеристик по методу Оливера-Фарра .... 57
2.5.3. Испытания покрытий на износостойкость ....................................................................... 59
2.6. Исследование термической стабильности материала покрытий .......................................... 60
2.7. Исследование коррозионно-электрохимического поведения материалов с покрытиями . 61
2.7.1. Методика оценки проницаемости покрытий ................................................................... 61
2.7.2. Методы коррозионных и электрохимических исследований материалов с покрытиями .................................................................................................................................. 63
2.7.2.1. Испытания в кислых, нейтральных и щелочных неперемешиваемых средах естественной аэрации .............................................................................................................. 65
2.7.2.2. Испытания в нейтральных перемешиваемых средах............................................... 66
2.7.2.3. Испытания в камере соляного тумана ....................................................................... 66
2.7.2.4. Испытания в растворе соляной кислоты, насыщенной сероводородом ................. 67
ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ, ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И СОСТАВА ТВЕРДЫХ СЛОЕВ СИСТЕМЫ W-C В ОБЛАСТИ МАЛОГО СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА ........................................................................................................................................... 69
3.1. Условия формирования твердых слоев системы W-C из смеси гексафторида вольфрама, водорода и пропана .......................................................................................................................... 69
3.2. Содержание углерода в α-W(С) и β-W(С) и его влияние на механические характеристики покрытий ........................................................................................................................................... 72
3.3. Неравновесная растворимость углерода в CVD вольфраме и термическая стабильность слоев α-W(С) и β-W(С) ..................................................................................................................... 74
3.4. Структура и морфология слоев α-W(С) и β-W(С) .................................................................. 81
ГЛАВА 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ И КОРРОЗИОННО-ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ ФАЗ ВОЛЬФРАМА ...................................... 85
4.1. Прочностные свойства покрытий ............................................................................................ 85
4.2. Износостойкость и абразивная стойкость покрытий ............................................................. 88
4.3. Проницаемость покрытий ......................................................................................................... 91
4.4. Особенности электрохимического поведения и коррозионная стойкость покрытий в кислых, нейтральных и щелочных модельных средах ................................................................. 94
4.5. Коррозионная стойкость покрытий в кислых растворах сероводорода .............................. 99
4.6. Коррозионная стойкость покрытий в атмосфере нейтрального соляного тумана ............ 101
ВЫВОДЫ ............................................................................................................................................ 104
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ, ПРИНЯТЫХ В РАБОТЕ ................................. 105
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................................. 107
