Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 5 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Одним из наиболее распространенных и экономичных процессов поверхностного упрочнения сталей является цементация, за- ключающаяся в насыщении поверхностных слоев изделий углеродом в сочетании с по- следующей термической обработкой (закалка и низкий отпуск). Механизм упрочнения ста- лей при реализации такого процесса основан на формировании в поверхностных слоях из- УДК 621-033.6 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ НАПЛАВКИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ЗАКАЛКИ* А.А. ЛОСИНСКАЯ, аспирант Е.А. ДРОБЯЗ, канд. техн. наук, доцент В.А. БАТАЕВ, доктор техн. наук, профессор Н.В. ПЛОТНИКОВА, канд. техн. наук, доцент ( НГТУ, г. Новосибирск ) М.Г. ГОЛКОВСКИЙ, канд. ф-м. наук, с.н.с. ( ИЯФ СО РАН, г. Новосибирск ) Поступила 5 октября 2013 Рецензирование 5 ноября 2013 Принята к печати 10 ноября 2013 Дробяз Е.А. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: ekaterina.drobyaz@ya.ru Рассмотрены особенности формирования структуры в поверхностных слоях низкоуглеродистой ста- ли 20 после вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковой железографитовой смеси и последу- ющей электронно-лучевой закалки. Показано, что в процессе наплавки формируются покрытия толщиной до 2,6 мм, твердость которых достигает 5300 МПа. Последующая электронно-лучевая закалка обеспечивает повышение микротвердости до 7000… 8000 МПа. Повышение твердости, обусловленное формированием в процессе электронно-лучевой закалки высокопрочной мелкодисперсной мартенситной структуры, благопри- ятно отражается на триботехнических свойствах материалов. Наибольшими показателями износостойкости обладают сформированные покрытия со структурой заэвтектоидной стали после дополнительной термиче- ской обработки. Ключевые слова: высокоскоростной нагрев, цементация, покрытие, карбиды, износостойкость. _______________ * Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации. Договор№16.120.11.6112-МК. делий высокоуглеродистого мартенсита, об- ладающего повышенной твердостью. В слое, расположенном ближе к поверхности изделия, при цементации формируется структура за- эвтектоидного типа (перлит и вторичный це- ментит). После закалки и низкого отпуска в пределах этого слоя образуется отпущенный мартенсит с включениями цементита глобу- лярного типа. Такая структура способствует повышению износостойкости материала в раз- личных условиях изнашивания [1]. При этом