Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 80 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Для защиты металлов и сплавов от изнашивания, коррозии, высокотемпературного окисления и дру- гих внешних воздействий используются плазменные [1–5], лазерные [6, 7], электронно-лучевые [8–10] и другие методы нанесения покрытий с высоким уров- нем требуемых свойств. Однако, как правило, они не позволяют обеспечить износостойкость поверх- ностей ковшей экскаваторов, кузовов самосвалов и других деталей и конструкций при интенсивных на- грузках. Одним из простых и эффективных методов повышения их прочности и долговечности является электродуговая наплавка порошковой проволокой [4, 11], которая применяется на предприятиях всех от- раслей промышленности для защиты от разрушения деталей и узлов, в частности, от абразивного изна- шивания, для предэксплуатационного упрочнения и изготовления биметаллических (двухслойных) мате- УДК 620.179:621.791.927.5 СТРУКТУРА И МИКРОТВЕРДОСТЬ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ, НАПЛАВЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОДУГОВЫМ МЕТОДОМ НА СТАЛЬ С МАРТЕНСИТНОЙ СТРУКТУРОЙ* С.В. РАЙКОВ, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник Е.С. ВАЩУК, канд. техн. наук, ст. преподаватель Т.Ю. КОБЗАРЕВА, аспирант Е.А. БУДОВСКИХ, доктор техн. наук, профессор В.Е. ГРОМОВ, доктор физ.-мат. наук, профессор ( СибГИУ, г. Новокузнецк ) Поступила 24 мая 2013 Рецензирование 10 июля 2013 Принята к печати 15 июля 2013 Райков С.В. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: budovskih_ea@physics.sibsiu.ru Методами световой микроскопии исследованы покрытия, наплавленные различными марками порошковых прово- лок на закаленную сталь Hardox 400 с мартенситной структурой. Покрытия толщиной 5 мм характеризуются слоистым строением. Поверхностный, приповерхностный и промежуточные слои покрытий имеют дендритную структуру. Между осями дендритов выявляются зернистые включения карбидов и боридов железа и ниобия с микротвердостью 1500 HV . Микротвердость покрытий, наплавленных проволоками EnDOtec DO*33 и SK A 70-G 2, содержащими карбиды и бо- риды ниобия, увеличивается до двух раз по сравнению с основным материалом и достигает 900 HV . Микротвердость покрытий, наплавленных проволокой EnDOtec DO*30, не содержащей ниобий, составляет 700 HV . Ключевые слова: сталь Hardox 400, покрытия, электродуговая наплавка, структурно-фазовые состояния, микро- твердость. _______________ * Работа выполнена при поддержке госзадания Минобрнауки № 2.4807.2011. риалов. За счет содержащихся в порошковой прово- локе добавок легирующих элементов обеспечивается надежная защита расплавленного металла от воздей- ствия воздуха и высокие механические свойства по- крытий. Цель настоящей работы – изучение структуры и распределения микротвердости по глубине изно- состойких покрытий, наплавленных электродуго- вым методом на мартенситную сталь для защиты от абразивного изнашивания в условиях ударных нагрузок. Материалы и методы исследования В качестве материала исследования применяли сталь Hardox 400, химический состав которой при- веден в табл. 1. Твердость стали в закаленном состоя- нии составляет 370 HB.