Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 4 2018 49 EQUIPMENT. INSTRUMENTS формируется вследствие диффузии углерода, полученного при предварительной высокотем- пературной цементации, к титану (рис. 2 и 3). При этом диффузия углерода вследствие пред- варительной цементации идет по кобальтовой составляющей, как и диффузия титана при диф- фузионном насыщении. Поверхностный слой покрытых изделий представляет собой твердый раствор карбида титана TiC в  -Ti. Кроме того, покрытия, полученные диффузионным титани- рованием, формирующиеся на сплаве ВК8, ха- рактеризуются наличием в поверхностном слое интерметаллидного соединения Ti 2 Co и карби- да вольфрама WC (рис. 3, а и 4, а ). Между поверхностным слоем и материалом основы формируется переходной слой толщи- ной 10 мкм. Переходный слой характеризуется плавным снижением микротвердости от значе- ний, характерных для поверхностного слоя, до значений микротвердости материала-основы, а также наличием в нем карбидов титана и эле- ментов покрываемого материала, что свидетель- ствует о том, что формирование данного слоя осуществляется за счет гетеродиффузии между элементами покрытия и элементами покрывае- мого материала, что подтверждается ранее про- веденными исследованиями [1]. Механизмом формирования диффузионных слоев на базе титана на твердых сплавах типа ТК и ВК является его взаимодействие с углеро- дом, содержащимся в покрываемом материале, с последующим образованием карбида титана. При насыщении твердых сплавов титаном ха- рактерна интенсивная диффузия углерода из по- крываемого материала к поверхностным слоям покрываемого изделия. Происходит обеднение углеродом покрываемого материала, находяще- гося под формирующимся слоем. Одновремен- но происходит торможение диффузии титана в глубь покрываемого материала, что приводит к торможению роста диффузионного слоя и диф- фузии элементов материала-основы в образо- вавшийся диффузионный слой. Важной особен- ностью процесса является то, что блокирующее действие углерода зависит от концентрации угле- рода в свободной форме и термической стабиль- ности карбидов покрытия и покрываемого ма- териала. Важной особенностью формирования покрытий на основе карбида титана в матрице α-Ti на твердых сплавах является оттеснение ко- бальта и вольфрама в переходную зону, что обу- словлено их слабой взаимной растворимостью с диффундирующими элементами (рис. 3). Кроме того, при температурах проведения процесса ко- Рис. 2. Функциональный диффузионный титановый слой на твердом сплаве: а – ВК8; б – Т15К6 Fig. 2. Functional diffusion titanium layer on the alloy: а – hard alloy 92%WC-8%Co; б – hard alloy T15K6 а б