Study of the Tribological Properties of Self-Fluxing Nickel-Based Coatings Obtained by Gas-Flame Spraying

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/cryst15100862
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Self-fluxing Ni-based coatings (NiCrFeBSiC) were deposited through gas-flame spraying and evaluated in three conditions: as-sprayed, flame-remelted, and furnace-heat-treated (1025 °C/5 min). Phase analysis (XRD) revealed FeNi3 together with strengthening carbides/borides (e.g., Cr7C3, Fe23(C,B)6); post-treatments increased lattice order. Cross-sectional image analysis showed progressive densification (thickness ~805 → 625 → 597 µm) and a drop in porosity from 7.866% to 3.024% to 1.767%. Surface roughness decreased from Ra = 31.860 to 14.915 to 13.388 µm. Near-surface microhardness rose from 528.7 ± 2.3 to 771.6 ± 4.6 to 922.4 ± 5.7 HV, while adhesion strength (ASTM C633) improved from 18 to 27 to 34 MPa. Wettability followed the densification trend, with the contact angle increasing from 53.152° to 79.875° to 89.603°. Under dry ball-on-disk sliding against 100Cr6, the friction coefficient decreased and stabilized (0.648 ± 0.070 → 0.173 ± 0.050 → 0.138 ± 0.003), and the counterbody wear-scar area shrank by ~95.6% (0.889 → 0.479 → 0.0395 mm2). Wear-track morphology evolved from abrasive micro-cutting (as-sprayed) to reduced ploughing (flame-remelted) and a polishing-like regime with a thin tribo-film (furnace). Potentiodynamic tests indicated the lowest corrosion rate after furnace treatment (CR ≈ 0.005678 mm·year−1). Overall, furnace heat treatment provided the best structure–property balance (lowest porosity and Ra, highest HV and adhesion, lowest and most stable μ, and superior corrosion resistance) and is recommended to extend the service life of NiCrFeBSiC coatings under dry sliding.