ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 4 2025 325 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2025 Том 27 № 4 с. 325–338 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.4-325-338 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение В таких областях промышленности, как энергетика, химическая промышленность, авиастроение и машиностроение, требуются изСтруктура и свойства покрытий на основе тугоплавких элементов, полученных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки Евдокия Бушуева 1, a, *, Артем Наставшев 1, b, Ксения Скороход 2, c, Евгений Домаров 3, d, Иван Мишин 4, е 1 Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия 2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ул. Инс титутская, 4/1, Новосибирск, 630090, Россия 3 Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, проспект Академика М.А. Лаврентьева, 11, г.Новосибирск, 630090, Россия 4 Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, пр. Академический, 2/4, г. Томск, 634055, Россия a https://orcid.org/0000-0001-7608-734X, bushueva@corp.nstu.ru; b https://orcid.org/0009-0002-1082-2086, artem.nastavshev@yandex.ru; с https://orcid.org/0000-0003-0210-8405, k.skorokhod@itam.nsc.ru; d https://orcid.org/0000-0003-2422-1513, domarov88@mail.ru; е https://orcid.org/0000-0001-8294-7238, mip@ispms.ru ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.9 История статьи: Поступила: 29 июля 2025 Рецензирование: 02 сентября 2025 Принята к печати: 15 ноября 2025 Доступно онлайн: 15 декабря 2025 Ключевые слова: Структура Электронно-лучевая наплавка Жаростойкость Твердость Финансирование Исследование выполнено в соответствии с государственным заданием Минобрнауки России (проект FSUN-2023-0009). АННОТАЦИЯ Введение. Для развития областей современной промышленности требуются материалы, способные работать в условиях высоких температур и нагрузок и при этом сохранять свою функциональность и работоспособность. Традиционные материалы, такие как конструкционная сталь 40Х, широко применяются в машиностроении и обладают низкой стоимостью. Однако обыкновенные и низколегированные стали подвергаются интенсивному окислению под воздействием температур свыше 400 ℃. Для повышения эксплуатационных характеристик конструкционных сталей в высокотемпературных условиях актуальной задачей является разработка эффективных методов модификации их поверхности. Цель работы. Разработка технологии создания жаростойких поверхностных слоев на конструкционной стали марки 40Х. Для этого применялся метод вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковых материалов на основе тугоплавких элементов: ниобия, молибдена и бора. Методика исследования. В рамках исследования проводилось формирование модифицированных слоев на сталь 40Х методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковых композиций системы Nb-Mo-B. Методами исследования являются оптическая микроскопия, растровая электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, оценка микротвердости, испытание на высокотемпературное окисление и расчет кинетики реакции окисления. Результаты и обсуждение. Строение модифицированных слоев с толщиной 2,0…2,3 мм имеет градиентную структуру, состоящую из легированного молибденом карбида ниобия в виде дендритов и кристаллов неправильной формы, а также эвтектических колоний на основе этого же карбида и твердых растворов α-Fe и α-(Mo, Fe). Рентгенофазовый анализ позволил установить в модифицированных слоях фазы карбида (Nb, Mo)C и твердые растворы на основе α-Fe и α-(Mo, Fe). Наплавка Nb, Mo и B позволила сформировать на поверхности углеродистой стали 40Х слои, имеющие твердость выше в 2,9 раза и жаростойкость выше в 3,9 раза относительно неупрочненной стали. Для цитирования: Структура и свойства покрытий на основе тугоплавких элементов, полученных методом вневакуумной электроннолучевой наплавки / Е.Г. Бушуева, А.Е. Наставшев, К.А. Скороход, Е.В. Домаров, И.П. Мишин // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 4. – С. 325–338. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.4-325-338. ______ *Адрес для переписки Бушуева Евдокия Геннадьевн, к.т.н., доцент Новосибирский государственный технический университет пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия Тел.: +7 383 346-06-12, e-mail: bushueva@corp.nstu.ru делия, способные работать под воздействием высоких нагрузок, высоких температур и агрессивных коррозионных сред. Для обеспечения указанных эксплуатационных характеристик детали производят из конструкционных материалов с повышенными прочностными и коррозионностойкими свойствами. Однако широкое применение таких материалов лимитируется их высокой себестоимостью. В качестве экономически целесообразных альтернатив рассматриваются
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1