Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 441 алюминия и титана, а также порошков флюса. Затем методом электронно-лучевой наплавки формировались интерметаллидные покрытия. Образцы были получены в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН на ускорителе электронов ЭЛВ-6. Режимы электронно- лучевой наплавки представлены в табл.1. Таблица 1 Режимы электронно-лучевой наплавки Плотность насыпки, г/см 2 Ток пучка, мА Энергия пучка, МэВ Скорость перемещения столика, мм/с Расстояние от выпускного отверстия, мм Частота сканиро- вания, Гц 0,45 16 1,4 10 90 50 18 Структурные исследования были выполнены методом растровой электронной микроскопии на микроскопе Carl Zeiss EVO 50 XVP в режиме обратно-рассеянных электронов. Элементный состав покрытий определялся с помощью энергодисперсионного анализатора INCAX-ACT. Для исследования фазового состава использовался рентгеновский дифрактометр ARLX’TRAX-ray с медной трубкой в качестве источника рентгеновского излучения. Съемка дифракционных картин осуществлялась в пошаговом режиме с размером шага 0,05 о и временем накопления на точку, равным 6 секундам. Для оценки механических свойств использовался полуавтоматический прибор Wolpert Group 402 MVD. При измерениях микротвёрдости нагрузка на алмазный индентор составляла равна 0,1 кг. Триботехнические испытания материалов в условиях трения скольжения проводились на машине трения ИИ 5018 по схеме «диск – плоскость» в соответствии с ГОСТ 23.204-78. Для определения износостойкости интерметаллидных покрытий использовали образцы размерами 20х10х10 мм. Поверхность наплавленного покрытия перед испытаниями шлифовалась на плоскошлифовальном станке и полировалась до шероховатости Ra 0,32. В качестве контртела в паре трения использовали диски из закаленной стали 45 внешним диаметром 50 мм и шириной 10 мм. Скорость вращения диска составляла 15,7 м/мин, нагрузка на образец была равна 100 Н. Суммарное время испытаний составило 10 минут. Контроль размеров лунки износа осуществлялся с помощью лупы Бринелля каждые 60 секунд. Объем изношенного материала определялся по результатам испытаний. Результаты исследований Структуры поверхностных слоёв образцов при различных режимах электронно- лучевой наплавки, зафиксированные методами оптической и растровой электронной микроскопии представлены на рисунках 1 и 2. Структурные исследования показали, что толщина покрытий, полученных наплавкой при токе пучка16 мА составила 900 мкм, а при 18 мА - 1200 мкм, в связи с тем, что с увеличением тока пучка растет величина энергии, вводимой в материал, и увеличивается толщина зоны переплава. При одинаковых исходных концентрациях элементов в порошковых насыпках ток пучка может играть решающую роль в формировании структуры и фазового состава покрытий, поскольку увеличение указанного параметра приводит к более существенному разбавлению легирующего порошка материалом основы. Об этом свидетельствуют результаты анализа элементного состава покрытий. Среднее содержание алюминия и титана в образцах, сформированных при токе пучка 16 мА составляет 48 Al–52 Ti, а при 18 мА - 35 Al–65 Ti (ат. %). Результаты микроскопий позволяют отметить, что в наплавленных слоях отсутствуют дефекты в виде крупных пор или трещин. Методом