Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 2 2020 94 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ глубине сечения и характеризуется доэвтектиче - ским типом строения ( рис . 4, а ). Матричная фаза кристаллизуется в виде дендритов , вытянутых в направлении отвода тепла . Длина осей первого порядка дендритных кристаллов соизмерима с толщиной наплавленного слоя . Толщина слоев , полученных при наплавке смесей типа «Ni-Cr- Si-B- сплав + B», варьируется от 1,4 до 1,8 мм ( рис . 4, б – г ). Существенное влияние на фазовый состав наплавленных слоев оказывает железо , посту - пившее в расплав из основного металла . Ана - лиз рентгенограмм исследуемых в работе ма - териалов показал , что основной структурной составляющей всех наплавленных слоев являет - ся γ - твердый раствор на основе никеля и железа ( рис . 5). Рис . 5. Рентгенограммы , соответствующие образцам : а – ПН 77; б – ПН 77 + 5 % B; в – ПН 77 + 10 % B; г – ПН 77 + 15 % B Fig. 5. X-ray patterns, according to samples: а – Ni-Cr-Si-B; б – Ni-Cr-Si-B + 5 % B; в – Ni-Cr-Si-B + 10 % B; г – Ni-Cr-Si-B + 15 % B а б в г Для образца ПН 77 зафиксировано несоответ - ствие интегральной интенсивности рефлексов γ -(Ni-Fe) теоретическим данным кристаллогра - фической базы ICDD ( рис . 5, а ). Данное явление может быть объяснено направленной кристалли - зацией зерен твердого раствора . Кроме γ -(Ni-Fe) в структуре материала ПН 77 зафиксировано на - личие борида железа Fe 2 B. Отсутствие упрочня - ющих соединений на основе хрома может быть объяснено его растворением в решетке твердого раствора и в замещении атомов железа в соеди - нении Fe 2 B. Введение 5…15 вес . % аморфного бора в по - рошковую насыпку приводит к образованию бо - ридов хрома и железа (CrB и Fe 2 B соответствен - но ) в структуре наплавленных слоев . Следует отметить увеличение интенсивностей рефлексов фазы Fe 2 B на рентгенограмме , снятой с образца « ПН 77 + 15 % B» ( рис . 5, г ). Более детальные особенности строения на - плавленных слоев отражены на рис . 6 и 7. На микрофотографии образца ПН 77 + 5 % B в на - плавленном слое выделены три характерные области . Область 1 характеризуется заэвтекти - ческим типом строения и присутствием упроч - няющих частиц . Методом микрорентгено - спектрального анализа было установлено , что выделившиеся соединения обогащены железом , хромом и бором . С учетом данных рентгенофа - зового анализа можно сделать вывод , что данные частицы являются боридами хрома , легирован - ными железом ( рис . 6, в , табл . 2). С продвижени - ем к основному металлу происходит смена типа структуры на эвтектический ( область 2, рис . 6, а ). Более детальное изображение эвтектических ко - лоний показано на рис . 6, г – д . С учетом данных рентгенофазового анализа наиболее вероятный фазовый состав эвтектики – γ -(Ni-Fe) + Fe 2 B. При продвижении к границе с основным металлом размер и объемная доля дендритных кристаллов γ -(Ni-Fe) резко возрастает ( область 3, рис . 6, а ). Методом микрорентгеноспектрального анализа было подтверждено , что данная фаза содержит некоторое количество хрома , растворенного в ГЦК - решетке ( см . спектр 2, табл . 2). Следует отметить , что оси первого порядка γ -(Ni-Fe) в данной области преимущественно вытянуты в направлении к основному металлу . Детали стро - ения данной области объясняются высокими скоростями процессов теплоотведения и кри -