Obrabotka Metallov 2025 Vol. 27 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 333 MATERIAL SCIENCE связано с тем, что покрытия Nb10-Mo20 образуют более плотную, сплошную и равномерную оксидную пленку, предположительно состава MoO2 [30]. Доля вводимого молибдена в порошковую смесь состава 2 (Nb10 + Mo20) больше, чем в составе 1 (Nb20 + Mo10). Это привело к большему обогащению молибденом модифицированного слоя и увеличило его жаростойкость, что согласуется с данными из научной литературы [31]. Выводы 1. Проведенное исследование показало, что вневакуумная электронно-лучевая наплавка порошковых смесей на основе ниобия (Nb), молибдена (Mo) и бора (B) позволяет создавать модифицированные слои на поверхности конструкционной среднеуглеродистой стали 40Х толщиной до 2400 мкм. Структура указанных слоев представлена легированными молибденом карбидами ниобия, которые распределены в пластичной матрице, состоящей из твердых растворов железа и молибдена. 2. Проведенный анализ выявил, что при любом из исследуемых соотношений ниобия и молибдена (20 % Nb + 10 % Mo или 10 % Nb + + 20 % Mo) в структуре наплавленного слоя формируются следующие фазы: легированный карбид ниобия (Nb, Mo)C, α-твердый раствор железа и α-твердый раствор молибдена, легированный железом. Несмотря на введение 10 % бора, признаки образования боридов Nb или Mo отсутствуют, что свидетельствует в пользу его перехода в твердый раствор на основе железа и молибдена. Кроме того, установлено, что в модифицированном слое при использовании порошковой наплавочной смеси Nb20 + Mo10 образуются легированные карбиды ниобия размером 8 ± 2 мкм в количестве 17,5 %, а при использовании порошковой наплавочной смеси Nb10 + Mo20 образуются легированные карбиды ниобия размером 18 ± 5 мкм в количестве 12,5 %. 3. Формирование модифицированных слоев, легированных ниобием, молибденом и бором, позволяет существенно повысить микротвердость поверхностного слоя стали 40Х (микротвердость немодифицированной стали – 330 HV). Среднее значение микротвердости ~970 HV получено для модифицированного слоя состава Nb10 + Mo20, тогда как для состава Nb10 + Mo20 этот показатель составил ~522 HV. Высокое содержание Nb (20 %) усиливает формирование карбидов ниобия, легированных молибденом, что повышает твердость. 4. Легирование поверхности стали 40Х ниобием и молибденом приводит к значительному повышению жаростойкости материала. Количественный анализ показал, что введение 20 % молибдена и 10 % ниобия обеспечивает увеличение жаростойкости в 3,9 раза, в то время как добавление 20 % ниобия и 10 % молибдена приводит к росту данного показателя в 2,3 раза. Увеличение доли Mo (20 %) способствует получению твердых растворов на основе молибдена, улучшающих устойчивость к высоким температурам. Список литературы 1. Microstructure and corrosion behavior of chromium-rich stainless steel coatings deposited by diff erent laser cladding processes / S. Sun, Z. Wu, M. Pang, J. Chang, Y. Xuan, H. Qi, R. Yang, Y. Wu // Journal of Materials Research and Technology. – 2024. – Vol. 29. – P. 3879–3890. – DOI: 10.1016/j. jmrt.2024.02.044. 2. High temperature corrosion resistance of FeCr(Ni, Al) alloys as bulk/overlayweld coatings in the presence of KCl at 600 °C / V. Ssenteza, J. Eklund, I. Hanif, J. Liske, T. Jonsson // Corrosion Science. – 2023. – Vol. 213. – P. 110896. – DOI: 10.1016/j.corsci.2022.110896. 3. Thermal spray coatings on high-temperature oxidation and corrosion applications – A comprehensive review / V. Lakkannavar, K.B. Yogesha, C.D. Prasad, R.K. Phanden, G. Srinivasa, S.C. Prasad // Results in Surfaces and Interfaces. – 2024. – Vol. 16. – P. 100250. – DOI: 10.1016/j.rsurfi .2024.100250. 4. Tribo-oxidation of Ti-Al-Fe and Ti-Al-Mn cladding layers obtained by non-vacuum electron beamtreatment / O.E. Matts, S.Yu. Tarasov, B. Domenichini, D.V. Lazurenko, A.V. Filippov, V.A. Bataev, M.V. Rashkovets, I.K. Chakin, K.I. Emurlaev // Surface and Coatings Technology. – 2021. – Vol. 421. – P. 127442. – DOI: 10.1016/j.surfcoat.2021.127442. 5. Оспенникова О.Г., Подъячев В.Н., Столянков Ю.В. Тугоплавкие сплавы для новой техники // Труды ВИАМ. – 2016. – № 10 (46). – С. 55–63. – DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-10-5-5. – URL: http://viam-works.ru/ru/articles?art_id=1018 (дата обращения: 21.11.2025). 6. Шестаков А.В., Карашаев М.М., Дмитриев Н.С. Технологические пути создания компо-

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1