Структура та властивості зносостійких покриттів, натоплених електродуговою методою на крицю порошковими дротами

В. Є. Громов$^{1}$, Є. В. Капралов$^{1}$, С. В. Райков$^{1}$, Ю. Ф. Іванов$^{2,3}$, Є. А. Будовскіх$^{1}$

$^1$Сибірський державний індустріальний університет, вул. Кірова, 42, 654007 Новокузнецьк, РФ
$^2$Інститут сильноточної електроніки СВ РАН, просп. Академічний, 2/3, 634055, Томськ, РФ
$^3$Національний дослідницький Томський політехнічний університет, просп. Академічний, 2/3, 634055, Томськ, РФ

Отримана: 30.09.2014. Завантажити: PDF

Методами оптичної, просвітлювальної і сканувальної електронних мікроскопій, рентґеноструктурної аналізи, визначення мікротвердости, зносостійкости та коефіцієнта тертя досліджено структурно-фазові стани і механічні властивості покриттів, натоплених на мартенситну крицю Hardox 400 (0,18 С, 0,7 S, 1,6 Mn) зварювальними дротами діяметром 1,6 мм різного хемічного складу EnDOtec DO$^{*}$33 (2,06 С, 0,6 Si, 2,51 Mn, 13,5 Сr, 6,4Nb) EnDOtec DO$^{*}$30 (0,5 С, 0,4 S, 1,4 Mn, 1 Сr) і SK A 70-G (2,6 С, 0,6 Si, 1,7 Mn, 2,2 В, 14,8 Сr, 4,7 Nb). Формування натоплення на поверхні криці супроводжується утворенням багатошарової структури, шари якої розрізняються морфологією елементів субструктури. Об’єм натоплення характеризується наявністю мікропор і мікротріщин, що вказує на пружньо-напружений стан матеріялу. Джерелами тріщин є великі включення другої фази і дендрити кристалізації. Показано, що покриття мають більш високі мікротвердість (у 2–3 рази) і зносостійкість (у 2 рази), а коефіцієнт тертя — нижчий (у 1,2 рази), аніж у підложжя; мікротвердість наплавленого покриття лишається сталою по всій глибині до 4,0 мм. Зміцнення обумовлене формуванням субмікророзмірної та нанорозмірної структур, що містять частинки других фаз (Fe$_{3}$C, Fe$_{23}$(CB)$_{6}$, NbC, (FeSi)$_{3}$B, Cr$_{3}$C$_{2}$, Fe$_{3}$B, і Fe$_{3}$Si$_{0,97}$). Їх об’ємний вміст сягає 40%.

Ключові слова: -.

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


Цитована література (24)  
  1. С. Коцаньда, Усталостное разрушение металлов (Москва: Металлургия: 1976) (пер. с польск.).
  2. Б. Е. Патон, Электрошлаковая сварка и наплавка (Москва: Машиностроение: 1980).
  3. Н. В. Молодых, А. С. Зенкин, Восстановление деталей машин (Москва: Машиностроение: 1989).
  4. Н. А. Соснин, С. А. Ермаков, П. А. Тополянский, Плазменные технологии: руководство для инженеров (Санкт-Петербург: Изд-во СПбПУ: 2008).
  5. М. М. Хрущов, М. А. Бабичев, Е. С. Беркович, С. П. Козырев, Л. Б. Крапошина, Л. Ю. Пружанский, Износостойкость и структура твёрдых наплавок (Москва: Машиностроение: 1971).
  6. И. В. Крагельский, Трение и износ (Москва: Машиностроение:1968).
  7. Н. Г. Соколов, Формирование композиционной структуры наплавленного металла для работы в условиях термосилового воздействия и разработка технологии ЭШН прессовых штампов и инструмента (Дисс. … д.т.н.; 05.03.06) (Волгоград: ВГТУ: 2007).
  8. А. М. Глезер, В. Е. Громов, Наноматериалы, созданные путём экстремальных воздействий (Новокузнецк: Типография СибГИУ: 2010).
  9. А. М. Глезер, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, Ю. П. Шаркеев, Наноматериалы: структура, свойства, применение. Серия «Фундаментальные проблемы современного материаловедения» (Новокузнецк: Изд-во «Интер-Кузбасс»: 2011).
  10. М. Д. Борисов, Г. В. Краев, И. М. Полетика, Изв. ВУЗов: Физика, № 2: 70 (1992).
  11. И. С. Коноваленко, А. Ю. Смолин, С. Г. Псахье, Изв. ВУЗов: Физика, № 6: 48 (2005).
  12. И. М. Полетика, М. Д. Борисов, Перспективные материалы, № 4: 78 (1995).
  13. В. С. Попова, Износостойкость сплавов, восстановление и упрочнение деталей машин (Запорожье: Изд-во ОАО «Мотор Сич»: 2006).
  14. Х. Вашуль, Практическая металлография. Методы приготовления образцов (Москва: Металлургия: 1988) (пер. с нем.).
  15. Д. Брандон, У. Каплан, Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля (Москва: Техносфера: 2006) (пер. с англ.).
  16. М. М. Криштал, И. С. Ясников, В. И. Полунин, Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ в примерах практического применения (Москва: Техносфера: 2009).
  17. Л. М. Утевский, Дифракционная электронная микроскопия в металловедении (Москва: Металлургия: 1973).
  18. К. Эндрюс, Д. Дайсон, С. Киоун, Электронограммы и их интерпретация (Москва: Мир: 1971) (пер. с англ.).
  19. Практические методы в электронной микроскопии (ред. О. М. Глоэр) (Ленинград: Машиностроение, Ленинградское отделение: 1980) (пер. с англ.).
  20. Г. В. Курдюмов, Л. М. Утевский, Р. И. Энтин, Превращения в железе и стали (Москва: Наука: 1977).
  21. В. И. Трефилов, В. Ф. Моисеев, Э. П. Печковский, Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов (Киев: Наукова думка: 1987).
  22. М. И. Гольдштейн, В. М. Фарбер, Дисперсионное упрочнение стали (Москва: Металлургия: 1979).
  23. Г. В. Самсонов, И. М. Винницкий, Тугоплавкие соединения (Москва: Металлургия: 1976).
  24. Г. В. Самсонов, Т. И. Серебрякова, В. А. Неронов, Бориды (Москва: Атомиздат: 1975).
Цитується (3)
  1. D. A. Romanov, V. E. Gromov, Е. А. Budovskikh and Yu. F. Ivanov, Usp. Fiz. Met. 16, 119 (2015).
  2. V. V. Kurylyak and G. I. Khimicheva, Usp. Fiz. Met. 18, 155 (2017).
  3. V. E. Kormyshev, V. E. Gromov, Yu. F. Ivanov and S. V. Konovalov, Usp. Fiz. Met. 18, 111 (2017).