ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 286 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ содержания углерода способствует образованию первичного карбида (Cr,Fe)7C3. Добавление углерода снизило эвтектическую температуру сплава Fe-Cr-C [21]. Более низкая эвтектическая температура приводит к уменьшению количества эвтектических колоний. Следовательно, добавление углерода способствует образованию первичных карбидов (Cr,Fe)7C3, но подавляет рост эвтектических колоний. Анализируя полученные нами результаты испытаний на абразивный износ, отметим следующее. Износ обычно зависит от соотношения твердости абразивных частиц и материала. Абразивная частица называется твердой, если ее твердость примерно на 20 % больше твердости материала, подвергающегося нагрузке в изношенном состоянии [6–12]. Твердые абразивные частицы легко высекают мелкие фазы и разрезают или раскалывают более крупные. Мягкие абразивные частицы способны высекать мелкие фазы или образовывать большие ямки [15]. По мнению авторов работ [1, 2], если твердость армирующих частиц ниже твердости абразивных частиц, то частицы вырываются из матрицы или разрушаются под действием абразивных частиц. Мягкие абразивы не могут вдавливать поверхность материала, и в качестве преобладающих механизмов износа возникают адгезия и контактная усталость, сопровождающиеся большей или меньшей пластической деформацией [8–10]. В данном случае твердость кварцевых песков (1000…1100 HV) ниже, чем у стержнеобразных карбидов (Cr,Fe)7C3 (1300…1350 HV), но выше, чем у эвтектических колоний (750…800 HV). Твердость лезвиеобразных карбидов (Cr,Fe)7C3 также аналогична твердости кварцевых частиц. В настоящем исследовании относительная твердость кварцевых частиц абразивных шкурок по отношению к эвтектическим колониям составляет около 1,25. Кварцевые частицы тверже эвтектических колоний, поэтому они легко разрушают эвтектические колонии. Относительная твердость кварцевых частиц по отношению к стержнеобразным карбидам (Cr,Fe)7C3 составляет около 0,75. Кварцевые частицы представляют собой мягкие абразивные частицы для первичных карбидов (Cr,Fe)7C3, которые трудно вдавливать или вспахивать. Относительная твердость кварцевой частицы по отношению к лезвиеобразным карбидам (Cr,Fe)7C3 составляет около 0,91. Лезвиеобразные карбиды (Cr,Fe)7C3 обладают меньшим сопротивлением вдавливанию или вспахиванию кварцевой частицы, чем стержнеобразные. По результатам исследований мы предлагаем следующее объяснение влияния содержания карбидов на механизм износа. Поверхностная доля карбидов растет с увеличением содержания углерода. Это подтверждается данными рентгеноструктурного анализа (рис. 4, 5). Кроме того, карбиды в форме лезвий встречаются в структуре слоя с более низким содержанием углерода, а карбиды в форме стержней – в области с более высоким содержанием углерода [8, 10, 15–18]. Во-первых, при содержании карбидов в составе № 1 абразивные частицы образуют микробороздки в эвтектических колониях, вызывая их разрушение. На изношенной поверхности появляются пластичные бороздки и кратеры. Непрерывное повреждение абразивных частиц постепенно приводит к появлению более твердых лезвиеобразных карбидов (Cr,Fe)7C3 по причине их более высокой твердости. В конечном итоге морфология кратеров приобретает многоугольную форму. Образование кратеров объясняется разрушением и вырыванием карбидов. По мере увеличения поверхностной доли карбидов в составе № 2 пластичные бороздки постепенно исчезают. Стержнеобразных карбидов (Cr,Fe)7C3 достаточно для защиты эвтектических колоний. Наконец, механизм износа образцов состава № 3 заключается в разрушении или вырывании карбидов, когда поверхностная доля карбидов составляет 86,1 %. Плотные карбиды (Cr,Fe)7C3 предотвращают образование эвтектических колоний под воздействием кварцевых частиц. Однако кварцевые частицы, накапливаясь, атакуют плотные карбиды (Cr,Fe)7C3, вызывая их разрушение и вырывание. Многократное воздействие кварцевых частиц приводит к тому, что карбиды (Cr,Fe)7C3 сопротивляются абразивному воздействию до тех пор, пока не разрушатся и не вырвутся из матрицы металла. Многие авторы отмечают, что существует зависимость между долей карбидов на поверхности и износостойкостью [8–16]. Результаты работ этих авторов показывают, что увеличение доли карбидов на поверхности улучшает износостойкость наплавки. Это связано с тем, что повышенное содержание твердых первичных
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1