Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 2 2018 119 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Параметры наплавки порошковых смесей Cladding parameters of powders mixture Энергия пучка электронов / Electron beam energy 1,4 МэВ Расстояние от выпускного отверстия / Distance from the outlet 90 мм Гауссовский диаметр пучка электронов / Gauss electron beam diameter 12 мм Частота сканирования пучка электронов / Electron beam scanning frequency 50 Гц Энергия пучка электронов / Electron beam energy 50 мм Δ2θ = 0,05 °. Время накопления сигнала на одну точку составляло 12 с. Идентификация фаз, при- сутствующих в наплавленных слоях, осущест- влялась на основании базы данных PDF -4. Микротвердость наплавленных слоев оце- нивали с использованием микротвердомера Wolpert Group 402 MVD . Измерения выполнялись на поперечных шлифах в направлении от по- верхности к основному металлу по результатам измерения отпечатков на пяти дорожках с шагом 100 мкм. В качестве индентора применялась че- тырехгранная алмазная пирамида. Нагрузка на индентор составляла 0,98 Н. Показателями качества полученных в работе материалов являлись значения их стойкости в условиях воздействия закрепленных и нежест- ко закрепленных частиц абразива. Для испыта- ний на трение о закрепленные частицы абразива были подготовлены цилиндрические образцы диаметром 2,5 мм и высотой 12 мм. Абразивом был карбид кремния с размерами частиц от 80 до 100 мкм. В процессе испытаний образцы с уси- лием 3 Н прижимались к вращающемуся сталь- ному диску диаметром 225 мм с закрепленной на нем абразивной бумагой и перемещались при этом в радиальном направлении. Сочетание от- меченных видов движения обеспечивало траек- торию движения образца относительно диска в форме спирали Архимеда. В качестве эталона использовался титановый сплав ВТ1-0. Значе- ния износостойкости исследуемых материалов рассчитывали в соответствии с соотношением ý è è ý m m       где ρ и , ρ э – значение плотности исследуемого и эталонного образцов; ∆ m и , ∆ m э – потеря массы исследуемого и эталонного образцов. Испытания материалов при трении в ус- ловиях воздействия нежестко закрепленных абразивных частиц были выполнены по ГОСТ 23.208–79. В соответствии со стандартом образ- цы изнашивались речным песком при его пере- мещении резиновым роликом, вращающимся с частотой 60 об/мин. Усилие прижатия ролика к поверхности образца было равно 44 Н. Общий путь трения составил 942 м. Критерием поведе- ния материалов в условиях абразивного изнаши- вания являлась потеря массы. Результаты и их обсуждение Толщина поверхностно оплавленных мате- риалов при обработке всех типов порошковых смесей превышала 1 мм. Легированные слои от- четливо выделяются при металлографических исследованиях и надежно идентифицируются путем измерения уровня микротвердости в про- цессе исследования поперечного сечения шли- фов. Типичные снимки структур сформированных модифицированных слоев, полученные с приме- нением методов световой и растровой электрон- ной микроскопии, представлены на рис. 1 и 2. В сплаве, полученном при наплавке порошко- вой смеси, содержащей 10 вес. % карбида бора, наблюдаются выделения преимущественно вы- тянутых первичных мелкодисперсных кристал- лов борида титана длиной до ~ 15 мкм и карбида титана дендритной формы с длиной оси первого