Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 51 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ скорость перемещения заготовок относительно пучка электронов – 25 мм/с. Потери основного порошка в процессе обра- ботки, определенные весовым методом, не пре- вышали 3 %. Исследование структуры поверхностно леги- рованных материалов при увеличениях до 1000 крат проводилось на оптическом микроскопе Carl Zeiss Axio Observer A1m. При больших увеличе- ниях исследования были выполнены на растровом электронном микроскопе Carl Zeiss EVO 50 XVP. Для выявления структуры поверхностно ле- гированный слой травили раствором Кролля (H 2 O – 18,4 мл, HNO 3 – 1,2 мл и HF – 0,4 мл). Фа- зовый состав покрытий исследовали с исполь- зованием рентгеновского дифрактометра ARL X`TRA. Дифракционные картины были получе- ны в Cu Kα-излучении в пошаговом режиме. Для определения микротвердости образцов использовался твердомер Wolpert Group 402 MVD. Индентором служила четырехгранная ал- мазная пирамида. Измерения микротвердости осуществлялись на поперечных шлифах в на- правлении от поверхности к основному металлу. Нагрузка на индентор при проведении испыта- ний составляла 0,98 Н. Износостойкость поверхностно легирован- ных слоев титана определялась при трении о не- жестко закрепленные абразивные частицы (ГОСТ 23.208-79). В качестве абразива выступали части- цы речного песка размером до 0,3 мм. Подача песка в зону контакта «ролик – испытуемый об- разец» осуществлялась по лотку, установленному под углом 45 °. В процессе испытаний резиновый ролик диаметром 50 мм вращался с постоянной скоростью. Усилие прижатия ролика к образцу было также постоянным. Для оценки степени из- носа использовали потерю массы образца. Длина пути трения при испытании составила 942,5 м. Поверхность образцов после изнашивания иссле- довалась на растровом электронном микроскопе. Испытания на ударный изгиб проводились на маятниковом копре METROCOM в соответ- ствии с ГОСТ 9454-78. На образцы размерами 50×10×10 мм перпендикулярно наплавленному слою наносился V-образный концентратор напря- жения. В результате испытаний определяли удар- ную вязкость материала KCV. Подобная схема ис- пытаний использовалась ранее в работе [18]. 2. Результаты исследований и их обсуждение Металлографический анализ структуры ма- териалов, полученных при вневакумной элек- тронно-лучевой наплавке углеродсодержащих порошковых смесей с использованием методов оптической и электронной микроскопии свиде- а б в Рис. 1. Структура поверхностно легированного слоя, полученного методом вневакумной электронно-лучевой наплавки углеродсодержащих порошковых смесей: а – режим 1TNC; б – режим 2NC; в – режим 3TC