Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 1 2020 56 ОБОРУДОВАНИЕ . ИНСТРУМЕНТЫ Исследование механических свойств твер - дых сплавов с покрытиями и без покрытий осу - ществлялось по стандартным методикам в соот - ветствии с требованиями ГОСТов . В ходе исследования измерялась твердость пластин по методу Роквелла . Твердость опреде - лялась на твердомере ТК -2 М по шкале « А ». Ме - таллографические исследования проводились на косых микрошлифах . Измерялась также микро - твердость структурных составляющих поверх - ностного слоя . Микротвердость определялась по методу Виккерса на микротвердомере EmcoTest DuraScan80 при нагружении до 0,49 Н . Произ - водилась серия из трех этапов измерений , после чего строился график изменения микротвердости . Результаты и обсуждение В ходе исследования было выявлено , что вследствие диффузионного насыщения титаном твердых сплавов типа ТК и ВК из среды легко - плавких жидкометаллических растворов на их поверхности формируются износостойкие по - крытия на основе карбида титана TiC. На рис . 1 представлены микрофотографии твердых спла - вов Т 15 К 6 и ВК 8 с нанесенным на их поверх - ность покрытием . На кинетику диффузионного переноса масс влияет состав поверхностного слоя покрываемого изделия и его матрицы . По - этому условно покрытие можно рассматривать , как состоящее из двух слоев : поверхностного (3…6 мкм ) и переходного ( до 20 мкм ). Поверх - ностный слой образуется вследствие взаимной диффузии углерода из цементованного слоя в титан и характеризуется высоким содержанием карбида титана TiC. При этом при возрастании температуры микротвердость увеличивается за счет повышения содержания в поверхностном слое карбидов титана TiC [16, 18]. Массопере - нос в переходной зоне характеризуется наличи - ем в матрице карбидов титана TiC, вольфрама WC, кобальта Co и их диффузионных параме - тров . Таким образом , формирование переход - ного слоя протекает за счет взаимной диффузии между элементами покрытия и элементами по - крываемого материала . Очевидно , что на микро - структурах выделить переходную зону невоз - можно . Подробнее кинетика формирования покрытия , а также элементный и фазовый со - став рассмотрены в работе [16]. При этом ос - новной упрочняющий эффект достигается на стадии диффузионного насыщения , поскольку при предварительной цементации кобальтовая связка , вступающая во взаимодействие с угле - родом , способствует образованию карбида ко - бальта Co 2 C, обладающего намного меньшей Рис . 1. Диффузионное титановое покрытие на твердом сплаве : a – Т 15 К 6; б – ВК 8 Fig. 1. Diffusion titanium coating on hard alloy: a – 79 %WC–15 %TiC–6%Co; б – 92 %WC–8 %Co а б