Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 9 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ износостойкости ε был принят за единицу. Наи- меньшей износостойкостью из исследованных в работе материалов обладает нормализованная сталь 20 ( ε = 0,57). Относительная износостой- кость наплавленных слоев заэвтектоидной ста- ли и доэвтектического чугуна, не подвергнутых дополнительной термической обработке, со- ставляет соответственно 0,95 и 1,07. Лучшим показателем износостойкости ( ε = 1,6) обладает наплавленная электронным лучом заэвтектоид- ная сталь после дополнительной термической обработки. Износостойкость чугунного покры- тия несколько ниже ( ε = 1,4), что, вероятно, свя- зано с образованием в результате закалки сплош- ной сетки трещин. Выводы Мощный электронный пучок, выведенный в атмосферу, позволяет с высокой скоростью вы- полнять наплавку на стальные заготовки порош- ковой железографитовой смеси, формировать на них поверхностные слои глубиной до 2,6 мм с повышенным содержанием углерода, а также осуществлять закалку на глубину до 1 мм с по- следующим отпуском на одном и том же техно- логическом оборудовании. При использовании выбранных в работе режимов процессы наплавки, закалки и отпу- ска высокоуглеродистых слоев выполняются с высокой производительностью, в десятки раз большей, чем при осуществлении традиционной химико-термической обработки. Микротвердость поверхностно закален- ных слоев стали и чугуна достигает 7000 и 8000 МПа. Электронно-лучевая закалка по- верхностных слоев со структурой доэвтекти- ческого чугуна сопровождается формировани- ем сетки трещин. При закалке стального слоя, содержащего 1,57 % С, образования трещин не зафиксировано. В условиях воздействия за- крепленных частиц абразива интенсивность изнашивания наплавленных и закаленных электронным пучком поверхностных слоев за- эвтектоидной стали и доэвтектического чугуна ниже, чем низкоуглеродистой стали, цементо- ванной в твердом карбюризаторе с последую- щей закалкой и низким отпуском. Комплекс высоких триботехнических свойств после про- ведения операций электронно-лучевой закалки и отпуска обусловлен структурными особенно- стями полученных покрытий, в частности, мел- козернистой структурой с выделениями высо- коуглеродистого мартенсита. Технология может быть рекомендована для упрочнения локальных зон крупных изделий, га- бариты которых не позволяют обрабатывать их с использованиемпромышленныхнагревательных печей. Наплавленные слои высокоуглеродистой стали целесообразно подвергать последующей электронно-лучевой закалке и отпуску. С це- лью предотвращения образования сетки трещин слои белого чугуна, наплавленные электронным пучком, целесообразно использовать без допол- нительной закалки. Список литературы 1. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с. 2. Das D. K . Prior Austenite Grains in Steels laser Surface Alloyed with Carbon // Materials characteriza- tion. – 1997. – V. 38, No 3. – P. 135–141. 3. Abboud J.H., Benyounis K.Y., Olabi A.G., Hash- mi M.S.J. Laser surface treatments of iron-based sub- strates for automotive application // Journal of Materials Processing Technology. – 2007. – V. 182, No 1. – P. 427–431. 4. Khalfallah I.Y., Rahoma M.N., Abboud J.H., Benyounis K.Y. Microstructure and corrosion be- havior of austenitic stainless steel treated with la- ser // Optics&Laser Technology. – 2011. – V. 43. – P. 806–813. 5. Fadeev S.N., Golkovsky M.G., Korchagin A.I., KuksanovN.K., LavruhinA.V., Petrov S.E., Salimov R.A., Vaisman A.F. Technological applications of BINP indus- trial electron accelerators with focused beam extracted into atmosphere // Radiation Physics and Chemistry. – 2000. – Vol. 57, No 3-6. – Р. 653–655. 6. Bataev I.A., Bataev A.A., Golkovsky M.G., Tep- lykh A.Yu., Burov V.G., Veselov S.V. Non-vacuum elec- tron-beam boriding of low-carbon steel // Surface and Coatings Technology. – 2012. – No 207. – P. 245–253. 7. Teplykh A., Golkovsky M., Bataev A., Drobyaz E., Veselov S., Golovin E., Bataev I., Nikulina A. Boride Coatings Structure and Properties, Produced by Atmo- spheric Electron-Beam Cladding // Advanced Materials Research. – 2011. – Vols. 287–290. – P. 26–31. 8. Nikolaou J., Bourithis L., Papadimitriou G. Se- lective case hardening of plain steel by carbon alloy- ing with a plasma transferred arc (PTA) technique // Journal of materials science.- 2003.- V. 38. – No 13. – P. 2883–2891.