Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 2 2020 79 MATERIAL SCIENCE Увеличение содержания карбида вольфрама с 52 об . % ( в предварительно спеченном карбид - ном каркасе ) до 82 об . % обусловлено тем , что в пропитывающей смеси содержится 30 об . % WC. Связность карбидного каркаса составила 0,55. Пористость образцов согласно металлографиче - скому анализу не превышала 0,5 %. На распределении карбидных зерен по раз - мерам наблюдается наличие одного максимума ( вставка на рис . 1, а ) . Видно , что основной объ - ем карбидной фазы представляют собой зерна от 0,5 до 4 мкм . При этом в структуре карбидо - сталей наблюдаются зерна размером до 9 мкм , общее количество которых не превышает 5 %. Средний размер карбидного зерна (< d >) не зави - сит от изменения содержания марганца в связую - щей фазе композитов и равен 2,4 мкм ( рис . 1, б ). Средний размер межкарбидных прослоек почти в два раза меньше среднего размера зерна WC и составляет 1,7 мкм ( рис . 1, б ). По данным микроспектрального анализа со - держание марганца в связующей фазе карбидо - сталей соответствует содержанию марганца в пропитывающих смесях ( табл . 1, 2). Фазовый состав связки изменяется в зависимости от со - держания марганца в ней ( табл . 2). В карби - достали с 4 вес . % марганца в связке наряду с  - фазой ( аустенит ) с ГЦК кристаллической ре - шеткой присутствует  - фаза с ОЦК кристал - лической решеткой с параметром решетки а = 0,2877 нм . Проведенное металлографическое травление 5 %- м раствором HNO 3 в спирте пока - зало , что  - фаза присутствует в связующей фазе в виде мартенсита пластинчатого типа , содержа - ние которого по данным рентгеноструктурного и металлографического исследования составля - ет 30 %. Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Фазовый состав карбидосталей WC-(Fe-Mn-C) Phase composition of WC- (Fe-Mn-C) carbidesteels Содержание Mn в связке , вес . % Фазы ( содержание фазы ) 4,2 WC,  -Fe,  -Fe (30 %) 5,9 WC,  -Fe,  -Fe (18 %) 7,9 WC,  -Fe,  -Fe (4 %) 10,1 WC,  -Fe,  -Fe (7,6 %) 11,8 WC,  -Fe,  -Fe (11,3 %) 18,2 WC,  -Fe,  -Fe (14,5 %) Согласно диаграмме состояния системы Fe-Mn-C [20] при содержании углерода в стали 0,8 % она должна находиться в  +  - области до концентрации марганца 11…12 вес . %. Однако по результатам рентгенофазового анализа в кар - бидосталях с содержанием марганца 8 вес . % и выше  - мартенсит не наблюдается . При этом в связующей фазе появляется  - фаза , количество которой увеличивается с 4 до 14 % ( рис . 2). Смещение областей существования  - и  - фаз в связующей фазе может быть обусловлено стабилизацией твердого раствора вольфрамом и углеродом , растворившимися в связке в про - цессе приготовления карбидосталей . Известно [15–17], что с увеличением содержания углерода происходит понижение как М s  →  , так и М s  →  , при этом сужается область существования  - и  - мартенсита . Вольфрам также понижает темпе - ратуру начала и конца  →  и  →  превращения [23]. Изменение параметров кристаллической ре - шетки аустенита (  - фазы ) и карбида вольфрама в карбидосталях WC-(Fe-Mn-C) с разным со - держанием марганца после пропитки и после - дующей закалки показано на рис . 3. Параметр решетки аустенита в связующей фазе заметно Рис . 2. Влияние содержания марганца в связу - ющей фазе на образование мартенситных фаз карбидосталей WC-(Fe-Mn-C) Fig. 2 . The in fl uence of the manganese content in the binder phase on the formation of martensitic phases of WC-(Fe-Mn-C) carbide steels