Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 144 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП СВС-механокомпозитов в первую очередь подвергает- ся плавлению под воздействием высоких температур сварочной дуги, предохраняя тем самым карбиды от диссоциации. Термодинамически устойчивые соедине- ния карбидов крупных размеров попадают в расплав- ленную ванну жидкого металла холодными, являясь дополнительными центрами кристаллизации, что при- водит к измельчению зерен наплавленного металла. Установлено, что в структуре всех наплавленных образцов, полученных электродуговой наплавкой композиционной порошковой смесью трех составов, преобладают именно карбидные включения титана, кремния и вольфрама неправильной формы по срав- нению с кубической (рис. 2, б и 3, б ). Таким образом, использование для электродуго- вой наплавки многокомпонентных порошков СВС- мехакомпозитов составов: – 15 % ТiC + 5 % SiC + ПР-Н70Х17С4Р4-3; – 15 % ТiC + 5 % WC + ПР-Н70Х17С4Р4-3; – 15 % ТiC + 5 % SiC + 5 % WC + + ПР-Н70Х17С4Р4-3 дает возможность получать в структуре металла по- крытия наряду с крупными карбидами различной формы преимущественно более мелкие одиночные карбиды и их цепочки. Следовательно, полученная структура наплавленного металла из-за измельчения зерна должна обеспечивать значительную износо- стойкость за счет высокой твердости покрытия. Выводы 1. С помощью использованных методик растро- вой электронной микроскопии и микроспектрального анализа было установлено, что в результате механоак- тивационной обработки компонентов шихты и прове- дения СВС-реакции в составе наплавочной смеси син- тезируются карбиды титана, кремния и вольфрама. 2. Путем оптической металлографии, растровой электронной микроскопии и микроспектрального анализа было установлено, что в результате электро- дуговой порошковой наплавки многокомпонентной электродной смесью в структуре покрытия присут- ствуют частицы карбидной фазы – TiC, SiC и WC – разной формы и размеров в объеме металлической матрицы (ПР-Н70Х17С4Р4-3), что свидетельствует о возможности управления структурой покрытия из- менением вида и содержания упрочняющей фазы. 3. Предварительная механоактивационная обра- ботка порошковых смесей в планетарной шаровой мельнице АГО-2С и проведение реакции высоко- температурного синтеза в смешанной системе по- зволяют получить композиционный гетерогенный материал (СВС-механокомпозит), что позволит за счет высокой микротвердости покрытия получить высококачественный износостойкий слой методом электродуговой наплавки на основе смеси карбидов титана, кремния и вольфрама. Список литературы 1. Евстигнеев В.В ., Вольпе Б.М., Милюкова И.В., Сай- гутин Г.В . Интегральные технологии самораспространя- ющегося высокотемпературного синтеза. – М.: Высшая школа, 1996. – 284 с. 2. Ляхов Н.З., Талако Т.Л., Григорьева Т.Ф . Влияние механоактивации на процессы фазо- и структурообразо- вания при самораспространяющемся высокотемператур- ном синтезе. – Новосибирск : Параллель, 2008. – 168 с. 3. White J.D.E., Mukasyan A.S., Reeves R.V., et al. Ther- mal explosion in Ni-Al system: influence of mechanical ac- tivation // The Journal of Physical Chemistry A (Dynamics, Kinetics, Environmental Chemistry, Spectroscopy, Structure, Theory). – 2009. – V. 113, № 48. – P. 13541–13547. 4. Ситников А.А ., Яковлев В.И., Семенчина А.С . и др. Термодинамический анализ самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в многокомпонентных системах // Ползуновский вестник. – 2009. – № 1–2. – С. 132–138. 5. Ситников А.А. , Яковлев В.И., Собачкин А.В . и др. Покрытия из механоактивированных СВС-материалов для рабочих органов сельскохозяйственных машин, на- плавленные ручным дуговым способом // Ползуновский вестник. – 2012. – № 1/1. – С. 273–277. 6. Ситников А.А., Яковлев В.И., Сейдуров М.Н . и др. Структура и свойства наплавленных электродуговых покрытий из порошков механоактивированных СВС- композитов // Обработка металлов (технология, оборудо- вание, инструменты). – 2011. – № 3 (52). – С. 51–54. 7. Гнюсов К.С. Формирование структуры и свойств покрытий на основе композиционного материала сталь Р6М5–тугоплавкий карбид : автореф. дис. … канд. техн. наук. – Томск, 2009. – 18 с. 8. Собачкин А.В., Ситников А.А., Яковлев В.И. и др. Повышение износостойкости рабочих органов сельско- хозяйственных машин электродуговой наплавкой порош- ковым электродом // Ползуновский альманах. – 2011. – № 4/2. – С. 133–136. Morphology of the coatings from multi previously mechanically activated SHS-composite powders A. V. Sobachkin, I. V. Nazarov, V. I. Yakovlev, A. A. Sitnikov, P. S. Yartsev This paper studies the fine structure and chemical composition of multicomponent mechanically activated SHS-com- posites and based on them coatings, welded by the electric arc method. In addition, microstructure of the obtained coatings, morphology of the surface layer and its microhardness were researched. Key words: composite material, self-propagating high-temperature synthesis (SHS), the mechanical activation treatment, arc welding.