Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 105 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ тить, что разделение α' и α-фаз титана методом рент- генофазового анализа весьма затруднительно. Тем не менее, учитывая высокую скорость охлаждения на- плавленного слоя, можно предположить, что титано- вая матрица представлена именно α'-фазой. Строение наплавленных слоев в поперечном се- чении представлено на рис. 4. На полученных сним- ках можно выделить ряд характерных зон: зону рас- плавленного металла (~2 мм для режимов 1 и 2), зону термического влияния (ЗТВ), образованную в результате теплопередачи от расплавленной области, а также зону основного металла, температура кото- рой была недостаточной для развития структурных превращений. В структуре наплавленного слоя зафиксированы включения нерастворившегося графита. При увели- Рис. 2 . Схема испытаний по определению износостойкости: 1 – резиновый ролик; 2 – образец; 3 – емкость с абразивом (речной песок); Р – усилие прижатия ролика к образцу; V – направление вращения ролика Рис. 3. Фазовый состав зоны переплавленного материала (режим 2) а б Рис. 4 . Поперечное сечение наплавленных слоев: а – 20 мА; б – 21 мА Микротвердость образцов оценивалась на твер- домере Wolpert Group 402 MVD под нагрузкой 100 г (при измерениях вдоль линии) и 25 г (при измере- нии твердости отдельных фаз). Твердость карбидных частиц оценивалась методом наноиндентирования с использованием прибора НаноСкан 3Д. Износостойкость покрытий определялась по схеме трения о нежестко закрепленные частицы абразива (ГОСТ 23.208-79). Абразивом являлся речной песок. Песок подавался между трущимися поверхностями и захватывался вращающимся ре- зиновым роликом ( D = 50 мм), который с постоян- ным усилием прижимался к испытуемому образцу (50×25×10 мм) (рис. 2). Степень износа оценивалась по потере веса образца. Общая длина пути трения составила 942,5 м. После изнашивания поверхность образцов исследовалась на растровом электронном микроскопе. 2. Результаты исследований и их обсуждение В процессе вневакумной электронно-лучевой на- плавки углеродсодержащей порошковой смеси на образцах из технически чистого титана ВТ1-0 были получены качественные покрытия. При обработ- ке электронным лучом первым расплавлялся флюс (температура плавления 1424 °С). Это способствова- ло равномерному плавлению присутствующих в сме- си порошков. Флюс не оказывает влияния на состав наплавленного слоя. На поверхности заготовок он образует корку шлака, которая предотвращает окис- ление расплавленной зоны. Фазовый состав покрытия представлен на рис. 3. На рентгенограмме наплавленного слоя можно вы- делить три фазы (α'-Ti, TiС и графит). Следует отме-