Структура и свойства износостойких покрытий, наплавленных электродуговым методом на сталь порошковыми проволоками
В. Е. Громов1, Е. В. Капралов1, С. В. Райков1, Ю. Ф. Иванов2,3, Е. А. Будовских1
1Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007 Новокузнецк, РФ
2Институт сильноточной электроники СО РАН, просп. Академический, 2/3, 634055 Томск, РФ
3Национальный исследовательский Томский политехнический университет, просп. Академический, 2/3, 634055 Томск, РФ
Получена: 30.09.2014. Скачать: PDF
Методами оптической, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, определения микротвёрдости, износостойкости и коэффициента трения исследованы структурно-фазовые состояния и механические свойства покрытий, наплавленных на мартенситную сталь Hardox 400 (0,18 С, 0,7 Si, 1,6 Mn) сварочными проволоками диаметром 1,6 мм разного химического состава EnDOtec DO∗33 (2,06 C, 0,6 Si, 2,51 Mn, 13,5 Cr, 6,4 Nb), EnDOtec DO∗30 (0,5 C, 0,4 Si, 1,4 Mn, 1 Cr) и SK A 70-G (2,6 C, 0,6 Si, 1,7 Mn, 2,2 B, 14,8 Cr, 4,7 Nb). Формирование наплавки на поверхности стали сопровождается созданием многослойной структуры, слои которой различаются морфологией элементов субструктуры. Объём наплавки характеризуется наличием микропор и микротрещин, что указывает на упруго-напряжённое состояние материала. Источниками трещин являются крупные включения второй фазы и дендриты кристаллизации. Показано, что покрытия имеют более высокие микротвёрдость (в 2–3 раза) и износостойкость (в 2 раза), а коэффициент трения — более низкий (в 1,2 раза), чем у подложки; микротвёрдость наплавленного покрытия остаётся неизменной по всей глубине до 4,0 мм. Упрочнение обусловлено формированием субмикроразмерной и наноразмерной структур, содержащих частицы вторых фаз (Fe3C, Fe23(CB)6, NbC, (FeSi)3B, Cr3C2, Fe3B, and Fe3Si0,97). Их объёмное содержание достигает 40%.
Ключевые слова: микроструктура, износостойкие покрытия, наплавка,порошковая проволока.
PACS: 61.72.Qq, 62.20.Qp, 68.37.-d, 81.15.Pq, 81.20.Vj, 81.40.Pq, 81.65.Lp
Citation: V. E. Gromov, E. V. Kapralov, S. V. Raikov, Yu. F. Ivanov, and E. A. Budovskikh, Structure and Properties of the Wear-Resistant Coatings Fused on Steel with Flux Cored Wires by an Electric Arc Method, Usp. Fiz. Met., 15, No. 4: 213—234 (2014) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.15.04.213