Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 3-4

Actual Problems in Machine Building. Vol. 5. N 3-4. 2018 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 132 большую мощность (до 100 кВт), глубокое проплавление материала, высокую адгезию слоёв основной материал-покрытие. Кроме того, важным преимуществом является возможность обработки крупногабаритных изделий, свойственных установкам для нефтегазодобывающей промышленности. Сущность вневакуумной электронно-лучевой наплавки заключается в расплавлении поверхностного слоя основного материала и предварительно нанесенных на обрабатываемый участок порошковых смесей. Высокие скорости нагрева и последующего охлаждения приводят к формированию развитой градиентной структуры наплавленного слоя [10]. Введение в ванну расплава высокопрочных тугоплавких частиц различного химического состава позволяет с использованием данной технологии повышать эксплуатационные свойства металлов и сплавов, такие как износостойкость, жаропрочность и жаростойкость и др. Для повышения уровня износостойкости в большинстве случаев используют нитриды, карбиды и карбонитриды металлов. Наибольшее распространение получили карбиды титана, отличающиеся повышенной твердостью, износостойкостью, термодинамической стабильностью. Вводимые частицы эффективно обеспечивают дисперсионное упрочнение материала [11]. Целью данной работы является повышение износостойкости поверхностных слоев аустенитной хромоникелевой стали путем формирования покрытия на основе карбида титана методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки. Материалы и методы исследования Модифицирование осуществлялось путем оплавления поверхностных слоев хромоникелевой аустениной стали (12Х18Н9Т) с равномерно нанесенной порошковой смесью электронным пучком, выведенным в воздушную атмосферу. В качестве наплавляемой порошковой смеси применяли композицию состоящую из 40 % TiC, 10 % Fe и 50 % MgF 2 . Карбид титана использовали как упрочняющий компонент, порошок Fe для смачивания модифицирующего материала [12]. MgF 2 был выбран в качестве флюса, для защиты наплавляемой порошковой смеси от окисления [13]. Наплавка проводилась в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ) СО РАН на промышленном ускорителе электронов ЭЛВ-6. Обработка осуществлялась в сканирующем режиме по следующим параметрам: энергия электронного пучка – 1,4 МэВ; частота сканирования 50 Гц; скорость перемещения образца относительно пучка – 10 мм/с; ток пучка 22-24 мА. Масса насыпки на 1 см 2 составила 0,45 г. Металлографические исследования проводили на оптическом микроскопе Axio Observer Z 1 m ( Carl Zeiss ) с увеличением до 1000 крат. Для определения микротвердости образцов по Виккерсу использовался микротвердомер WolpertGroup 402MVD . Измерения осуществлялись в соответствии с ГОСТ 9450-76. Оценка износостойкости наплавленных покрытий проводилась в условиях трения о закрепленные частицы абразива по ГОСТ 17367- 71. В качестве эталонного материала использовали сталь 12Х18Н9Т. Результаты и обсуждение Результаты металлографических исследований свидетельствуют о формировании покрытий, толщина которых варьируется от 1,2 до 1,6 мм. Основными структурными составляющими, согласно микрорентгеноспектральному анализу, являются частицы карбида титана (TiC) находящиеся в вязкой аустенитной матрице (рис. 1). Частицы TiC,