Obrabotka Metallov 2012 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (54) 2012 106 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ на одном уровне и составляют ≈ 14 000 МПа и практически не зависят от мощности лазерного излучения. В структуре покрытия наибольшими значениями микротвердости обладают участки, представляющие собой скопления частиц кар- бида вольфрама и двойных карбидов (Fе,W) 6 C. Микротвердость указанных областей находится в пределах 17 000…18 000 МПа. Выводы 1. Методом рентгено-фазового анализа опре- делен состав вольфрамокобальтовой порошко- вой смеси ВК6 при температурах 20, 400, 600, 800, 1000 и 1200 °С. По полученным результатам можно проследить эволюцию фазового состава порошковой смеси ВК6 при повышении темпе- ратуры. При температурах до 600 °С происходит взаимодействие Со и WC с образованием хими- ческого соединения Co 6 W 6 C. Повышение тем- пературы до 1000 °С приводит к образованию соединения Co 3 W 3 C взамен Co 6 W 6 C. Карбид Co 3 W 3 C устойчив до температур жидкофазного спекания 1300…1350 °С. 2. Технология электронно-лучевого оплав- ления вольфрамокобальтовых покрытий суще- ственно уменьшает время жидкофазного спе- кания, что приводит к уменьшению размера карбидов (Fе,W) 6 C до 3…5 мкм. В переходном слое между покрытием и основным металлом присутствуют карбидные скопления размером от 50 до 500 мкм, микротвердость которых на- ходится в диапазоне 24 000…27 000 МПа. 3. В процессе лазерного оплавления вольфра- мокобальтовой порошковой смеси на поверх- ности стали 20 происходит растворение частиц карбида вольфрама с образованием дендритных колоний эвтектики Fe – (Fe,W) 6 C. Размер обра- зующихся в процессе лазерного оплавления ча- стиц соединения (Fе,W) 6 C составляет 1…3 мкм, а эвтектических колоний Fe – (Fe,W) 6 C – 20…50 мкм. 4. Микротвердость покрытий, полученных методом лазерного оплавления при различной мощности лазерного излучения (1,7; 2; 2,2; 2,4; 2,6 и 2,8 кВт), примерно одинакова и состав- ляет ≈ 14 000МПа. В покрытии присутствуют об- ласти, представляющие собой скопления частиц карбида вольфрама и (Fe,W) 6 C. Микротвердость этих участков составляет 17 000…18 000 МПа. Список литературы 1. Третьяков В.И . Металлокерамические твердые сплавы. Физико-химические основы производства, свойства и области применения [Текст] / В.И. Тре- тьяков. – М.: Металлургиздат, 1962. – 592 с. 2. Химическая энциклопедия. В 5 т. Т. 2. Даф- фа – Меди / редкол.: И.Л. Кнунянц (гл. ред.) и др. – М.: Сов. энцикл., 1990. – 671 с. 3. Тюрин А.Г. Исследование особенностей фор- мирования твердосплавных покрытий на поверхно- сти технического железа // Физическая мезомехани- ка. – Т. 7., Ч. 2. – 2004. – С. 209–211. Study of structure formation features of WC-Co coatings obtained by melting with use of high-energy sources A.G. Tyurin, A.I. Smirnov, I.Yu. Rezanov, A.A. Razumakov, D.S. Terentiev Phase composition of WC-Co powder mixture VК6 at 20, 400, 600, 800, 1000 and 1200 °C is investigated in the paper. It was established that during heating in the powder mixture ВК6 some physico-chemical interac- tions take place, accompanied by the change of phase composition. The result of such interaction is formation of Co 3 W 3 C phase, which is stable up to the temperatures of liquid phase appearance. The results of metallographic studies of the structure WC-Co coatings obtained with the use of laser and air electron beam treatments are given. It is shown that interaction degree between hardening phase (WC) and basic metal (Fe) is determined by the rates of heating and cooling. The use of high-energy methods allows to decrease the size of newly-formed carbides (Fe,W) 6 C from 50-100 μ m (heating rate 1 °С/s) to 1-3 μ m (heating rate ~ 850 °С/s). Key words: WC-Co coatings, air electron beam treatment, laser treatment