Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 465 Оставшийся в расплаве углерод расходуется на образование карбидов хрома. Более низкие скорости охлаждения в средней зоне способствовали образованию крупных кристаллов Cr 7 C 3 : их длина достигает 200 мкм, тогда как в верхней зоне не превышает 50 мкм. Объемная доля CrB/CrB 2 в средней зоне выше, а пластины – тоньше. Стоит отметить, что пластины борида хрома в легированных ниобием покрытиях дисперснее, чем в покрытиях без ниобия (рис. 2, г). Количество и размеры дендритов γ-твердого раствора Ni в средней зоне меньше, чем в верхней. Вдоль границы сплавления γ-твердый раствор Ni образует сплошную полосу толщиной около 40…50 мкм. Микротвердость этой зоны ниже из-за перемешивания никеля с железом и диффузии атомов углерода и бора из покрытия в основной металл. Выводы 1. На основании данных, полученных оптической и растровой электронной микроскопией, а также микрорентгеноспектрального анализа установлено, что в покрытиях до оплавления по границам частиц самофлюсующегося порошка равномерно распределены серые прослойки борида ниобия (NbB 2 ). 2. Показано, что после оплавления из-за разных условий охлаждения в покрытии образуется 2 зоны. Основными фазами этих зон являются дендриты твердого раствора γ-Ni, эвтектика Ni-Ni 3 B, карбид ниобия NbC, борид хрома CrB или CrB 2 и карбиды хрома Cr 7 C 3 и Cr 23 C 6 . 3. При помощи растровой электронной микроскопии было выявлено, что карбиды ниобия являются центрами кристаллизации, от которых в разном направлении растут тонкие пластины борида хрома. Объемная доля карбида ниобия и борида хрома в средней зоне выше. Установлено, что пластины борида хрома в легированных ниобием покрытиях дисперснее, чем в покрытиях без ниобия. 4. В результате измерения микротвердости было установлено, что микротвердость оплавленных покрытий несколько ниже, чем не оплавленных. Однако твердость покрытия в целом за счет формирования твердых фаз увеличивается. Список литературы 1. Comparative examination of the microstructure and high temperature oxidation performance of NiCrBSi flame sprayed and pack cementation coatings / D. Chaliampalias, G. Vourlias, E. Pavlidou, S. Skolianos, K. Chrissafis, G. Stergioudis // Applied Surface Science. – 2009. – Vol. 255. – P. 3605–3612. 2. Hemmati I., Ocelik V., De Hosson J.Th.M . Effects of the alloy composition on phase constitution and properties of laser deposited Ni-Cr-B-Si coatings // Physics Procedia. – 2013. – Vol. 41. – P. 302–311. 3. Microchemical and microstructural studies in a PTA weld overlay of Ni–Cr–Si–B alloy on AISI 304L stainless steel / C. Sudha, P. Shankar, R.V.S. Rao, R. Thirumurugesan, M. Vijayalakshmi, B. Raj // Surface & Coatings Technology. – 2008. – Vol. 202. – P. 2103–2112. 4. Zhanga Z., Wangb Z., Liang B . Wear characterization of thermal spray welded // Journal of Materials Processing Technology. – 2009. – Vol. 209. – P. 1368–1374. 5. Investigation on the microstructure and cracking susceptibility of laser-clad V2O5/NiCrBSiC alloy coatings / D. Wang, E. Liang, M. Chao, B. Yuan // Surface & Coatings Technology. – 2008. – Vol. 202. – P. 1371–1378. 6. Microstructural study of NiCrBSi coatings obtained by different processes / R. Gonzalez, M.A. Garcıa, I. Penuelas, M. Cadenas, Ma. del Rocıo Fernandez, A. Hernandez Battez, D. Felgueroso // Wear. – 2007. – Vol. 263. – P. 619–624.