Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 2 2020 76 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Исследование фазового состава и его влияние на механические свойства карбидосталей WC-(Fe-Mn-C) Ирина Севостьянова 1, 3, а , Татьяна Саблина 1, 3, b , Дмитрий Федоров 2, c , Александр Голуб 2, d , Сергей Кульков 1, 3, e,* 1 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, Томск , 634055, Россия 2 ООО « Вириал », пр . Энгельса , 27, г . Санкт - Петербург , 194156, Россия 3 Национальный исследовательский Томский государственный университет , пр . Ленина , 36, г . Томск , 634050, Россия a https://orcid.org/0000-0001-6706-6512, sevir@ispms.ru , b https://orcid.org/0000-0002-5941-5732, sabtat@ispms.ru, c https://orcid.org/0000-0003-3327-3868, fedorovdv@virial.ru, d https://orcid.org/0000-0003-3583-3822, dr.sasgol@yandex.ru, e https://orcid.org/0000-0002-4635-6569, kulkov@ispms.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2020 Том 22 № 2 с . 76–88 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.2-76-88 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 539.375.5 История статьи : Поступила : 16 марта 2020 Рецензирование : 16 апреля 2020 Принята к печати : 02 мая 2020 Доступно онлайн : 15 июня 2020 Ключевые слова : Карбидостали Фазовый состав Осевое сжатие Твердость , прочность Напряжение Деформация Финансирование Результаты получены при выпол - нении комплексного проекта « Соз - дание высокотехнологичного им - портозамещающего производства полного цикла металлорежущих сложнопрофильных многогранных твердосплавных пластин для при - оритетных отраслей промышленно - сти » ( соглашение о предоставлении субсидии от 27.11.2019 № 075-11- 2019-036), реализуемого ИФПМ СО РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках по - становления Правительства РФ от 09.04.2010 № 218. АННОТАЦИЯ Введение . При разработке композиционных материалов , способных выдерживать высокие статические и динамические нагрузки , большое внимание уделяется связующей фазе . Использование сталей со структурной неустойчивостью , например Fe-Mn-C сталей в качестве связующей фазы композитов , является перспективным направлением благодаря их высокой способности к деформационному упрочнению и наличию нескольких мартенситных превращений . Они обеспечивают в композите эффективную релаксацию возникающих вблизи карбидных частиц , концентраторов напряжений при нагружении материала вследствие свободного формоизменения в межкарбидном пространстве и передают внешнюю нагрузку карбидным зернам . Подобным исследованиям посвящено ряд работ , однако при получении карбидосталей WC-(Fe-Mn-C) возможно изменение элементного состава связующей фазы вследствие технологических особенностей их изготовления методами порошковой металлургии . Поэтому исследования влияния изменения содержания марганца в стальной связке Fe-Mn-C на фазовый состав и механические свойства карбидосталей WC-(Fe-Mn-C) важны и актуальны . Цель работы : исследование фазового состава и его влияние на механические свойства карбидосталей WC-(Fe-Mn-C) при изменении концентрации марганца в связующей фазе . В работе исследованы карбидостали WC-(Fe-Mn-C), содержание марганца в связующей фазе которых менялось от 4 до 18 вес . %. Материалы и методы . Карбидостали получены методом пропитки каркасов WC с последующей закалкой в масло при температуре 1150  С . Исследования карбидосталей после получения и испытаний на осевое сжатие проводили методами рентгенофазового , рентгеноструктурного анализа , растровой электронной микроскопии . Результаты и обсуждение . Содержание карбидной фазы в полученных карбидосталях составило 82 об . %, средний размер зерна карбида вольфрама – 2,4 мкм , при этом пористость не превышала 0,5 %. Увеличение содержания марганца в связующей фазе карбидосталей приводит к изменению фазового состава связующей фазы и увеличению параметра решетки аустенита . Когда связующая фаза находится в однофазном состоянии , при содержании марганца 8 вес .% наблюдается максимальная относительная деформация до разрушения , равная 6,5 %. При увеличении содержания марганца в связующей фазе предел прочности на осевое сжатие уменьшается с 4050 до 3500 МПа . Разработанные карбидостали могут быть использованы в качестве различного рода инструмента . Полученные данные могут быть применены при разработке новых композиционных материалов с высокими физико - механическими свойствами . Для цитирования : Исследование фазового состава и его влияние на механические свойства карбидосталей WC-(Fe-Mn-C) / И . Н . Севостьянова , Т . Ю . Саблина , Д . В . Федоров , А . В . Голуб , С . Н . Кульков // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2020. – Т . 22, № 2. – С . 76–88. – DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.2-76-88. ______ * Адрес для переписки Кульков Сергей Николаевич , д . ф .- м . н , профессор Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, 634055, г . Томск , Россия Тел .: 8 (3822) 286-986, e-mail: kulkov@ispms.ru